แสงประหลาดสีฟ้า บนดาวเสาร์ คืออะไร?

ออร่าสีฟ้าบนดาวเสาร์

ดาวเสาร์หรืออีกชื่อหนึ่งในภาษาอังกฤษ คือ Saturn ซึ่งมีที่มาจากชื่อของเทพเจ้าโรมัน Saturnus (แซท-เทิน-นอส) และเป็นที่รู้จักของชาวกรีกในฐานะเทพโครนอส โดยดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ดวงที่หกในระบบสุริยะ และเป็นดาวเคราะห์ที่ไกลที่สุดที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสองและเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องของระบบวงแหวนที่น่าทึ่ง ซึ่งถูกค้นพบครั้งแรกในปี ค.ศ. 1610 โดยนักดาราศาสตร์ที่ชื่อ กาลิเลโอ กาลิเลโอ และเช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์เป็นดาวแก๊สยักษ์และประกอบด้วยแก๊สชนิดเดียวกัน ซึ่งรวมถึงไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเทน

ด้วยลักษณะโครงสร้างดังกล่าวของดาวเสาร์ที่เป็นดาวเคราะห์แก๊ส ทำให้เป็นอุปสรรคที่สำคัญต่อการศึกษารายละเอียดของดาวดวงนี้ ซึ่งส่วนใหญ่แล้วยานสำรวจที่ถูกส่งไป จะทำได้เพียงแค่ถ่ายภาพกลับมายังโลกเท่านั้น และล่าสุดนี้ยานสำรวจของนาซ่าก็ได้ถ่ายภาพปรากฎการณ์ที่สำคัญบนดาวเสาร์เอาไว้ได้ นั่นก็คือ แสงออโรร่าสีฟ้าบนดาวเสาร์ ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจสำหรับนักดาราศาสตร์เป็นอย่างมาก

”อ่านทั้งหมด”

ยานแคสซินี่ หรือชื่อเต็มว่า แคสซินี-ฮอยเกนส์ (Cassini-Huygens) เป็นโครงการสำรวจอวกาศที่อยู่ภายใต้ความร่วมมือระหว่างสหรัฐอเมริกา อิตาลี และกลุ่มประเทศสหภาพยุโรป มีวัตถุประสงค์คือ ศึกษาโครงสร้างวงแหวน การเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศ และองค์ประกอบพื้นผิวของดาวเสาร์ โดยตัวยานมีความแตกต่างจากยานสำรวจดาวเคราะห์ที่อยู่ชั้นใน ซึ่งไม่มีแผงพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากดาวเสาร์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากเกินไป ทำให้ไม่สามารถรับพลังงานจากแสงอาทิตย์ได้มากพอที่จะผลิดกระแสไฟฟ้า ดังนั้นภายในยานอวกาศจึงต้องติดตั้งเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าเรดิโอไอโซโทป ซึ่งอาศัยพลังงานความร้อนที่ได้จากการแตกตัวของพลูโตเนียม-238

พลูโตเนียม-238

ยานแคสซินี่นั้นถูกส่งขึ้นไปสู่อวกาศจากฐานยิงจรวดที่แหลมแคนาเวรัล รัฐฟลอลิดา ประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ 15 ตุลาคม ค.ศ. 1997 โดยจรวดไททัน 4 บี (Titan IV B) ซึ่งเป็นจรวดเชื้อเพลิงเหลวสองท่อน และมีจรวดบูสเตอร์เชื้อเพลิงแข็งประกบขนาน เมื่อจรวดนำยานให้หลุดพ้นจากแรงโน้มถ่วงโลกแล้ว ยานอวกาศได้เคลื่อนที่ต่อไปโดยใช้แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์เหวี่ยงยานให้โคจรผ่านดาวศุกร์ 2 รอบ ทำให้ยานมีความเร่งและโมเมนตัมเพิ่มขึ้น และใช้แรงโน้มถ่วงของดาวศุกร์เหวี่ยงให้ยานเคลื่อนที่ผ่านโลกอีกครั้งหนึ่ง จากนั้นจึงใช้แรงโน้มถ่วงของโลกเหวี่ยงให้ยานเคลื่อนที่ไปยังดาวพฤหัสบดี และอาศัยแรงเหวี่ยงจากดาวพฤหัสบดีส่งตัวยานต่อไปยังดาวเสาร์ ท้ายที่สุดยานแคสซินี่ก็เดินทางมาถึงดาวเสาร์ในปี ค.ศ.2008 และได้ทำการศึกษาดาวเสาร์และดวงจันทร์บริวารต่าง ๆ โดยยานได้พบดวงจันทร์บริวารของดาวเสาร์เพิ่มขึ้น 7 ดวง ซึ่งบางดวงโคจรอยู่ในวงแหวนของดาวเสาร์อีกด้วย

ยานแคสซินี่ได้ทำการส่งข้อมูลชั้นบรรยากาศและถ่ายภาพพื้นผิวกลับมายังโลกอยู่บ่อยครั้ง ซึ่งล่าสุดได้มีการเปิดเผยข้อมูลในวารสารวิจัยที่ชื่อ Geophysical Research Letters เมื่อวันที่ 24 ธันวาคม ปีที่ผ่านมา เกี่ยวกับการค้นพบแสงออโรร่าสีฟ้าบนดาวเสาร์ ซึ่งเป็นสิ่งสุดท้ายที่ยานแคสซินี่ได้เหลือทิ้งไว้ก่อนที่ยานจะถูกเผาไหม้และทำลายตัวเองในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์เมื่อปี 2017 โดยมีสาระสำคัญว่า

ภารกิจของยานแคสซินี่ในการสำรวจระบบดาวเสาร์ได้สิ้นสุดลงแล้ว ซึ่งตัวยานได้เข้าสู่วงโคจรที่เข้าใกล้ดาวเสาร์มากกว่าที่เคยเป็น และถือเป็นโอกาสพิเศษสำหรับการสำรวจแสงออโรร่าแบบอุลตราไวโอเลต การศึกษาในครั้งนี้ได้นำเสนอภาพความละเอียดสูงที่แสดงถึงโครงสร้างขนาดเล็กของออโรราในรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน เราพบว่ามันมีรูปร่างที่ราบเรียบและเป็นระลอกคลื่นซึ่งอาจขึ้นอยู่กับความเงียบหรือการรบกวนของพลาสมาที่ใกล้ดาวเสาร์ ซึ่งต้นกำเนิดไม่สามารถอธิบายได้อย่างง่ายดาย การปล่อยแสงออโรร่าที่สว่างที่สุดนั้นเกิดจากอิเล็กตรอนร้อนจากระนาบเส้นศูนย์สูตรซึ่งกระจัดกระจาย ข้อสังเกตเหล่านี้มีคุณภาพที่เป็นเอกลักษณ์ และชุดภาพนี้จะเป็นข้อมูลความละเอียดสูงสำหรับอนาคตอันใกล้และเป็นพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการวิจัยเกี่ยวกับดาวเสาร์ในอนาคต

แสงออโรราบนดาวเสาร์

อเล็กซานเดอร์ แบเดอร์ (Alexander Bader) ผู้นำการวิจัย จากมหาวิทยาลัยแลงคาสเตอร์ (Lancaster University) ได้กล่าวว่า “ข้อมูลเกี่ยวกับแสงออโรราบนดาวเสาร์ยังถือเป็นปริศนาและสร้างความประหลาดใจอยู่มาก ถึงแม้ว่ายานแคสซินี่จะทำภารกิจเสร็จสิ้นแล้ว แต่ภาพถ่ายระยะใกล้ชุดสุดท้ายที่มันได้ฝากไว้นี้ จะทำให้เราได้เห็นรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างเล็ก ๆ ที่ไม่สามารถพบได้จากการสำรวจจากวงโคจรปกติของยานแคสซินี หรือแม้แต่กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เรามีทฤษฎีและแนวคิดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของแสงอยู่บ้างก็จริง แต่ก็ยังต้องการการวิเคราะห์อีกมาก “

ด้วยภาพถ่ายดาวเทียมเพียงอย่างเดียวที่ยานแคสซินี่ได้ฝากเอาไว้นั้น อาจจะยังไม่เพียงพอที่จะไขปริศนาของแสงออโรร่าซึ่งเป็นอนุภาคพลังที่ก่อให้เกิดแสงจ้าของดาวเสาร์ที่อยู่ห่างจากพื้นผิวโลกมาก โดยสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ก็มีความแตกต่างและซับซ้อนไปจากโลกเป็นอย่างมาก การวิเคราะห์ครั้งแรกของการตรวจวัดอนุภาคของยานอวกาศที่บันทึกในช่วงเวลาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าแสงออโรร่าของดาวเสาร์ที่เหมือนกับดาวพฤหัสนั้นถูกสร้างขึ้นโดยอนุภาคที่ทรงพลังมากกว่าของโลก อย่างไรก็ตามกลไกทางกายภาพพื้นฐานที่ปรากฏขึ้นของดาวเคราะห์ทั้งสามยังมีความคล้ายคลึงกัน

แสงออโรราบนดาวเสาร์

แม้ว่าภารกิจของยานแคสซินี่จะสิ้นสุดลง แต่ข้อมูลที่ยานได้เหลือไว้ ยังคงเต็มไปด้วยความน่าประหลาดใจ และจะยังคงช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจหลักการทำงานของแสงออโรร่าของดาวเคราะห์เหล่านี้ได้ในอนาคต แล้วเพื่อน ๆ ละครับ อยากเห็นอะไรใหม่ ๆ บนดาวเสาร์ หากนาซ่าได้ทำการส่งยานขึ้นไปสำรวจดาวเสาร์อีกครั้งในอนาคต คอนเมนต์พูดคุยกันได้เลยนะครับ ก่อนจากกันวันนี้ อย่าลืมกดติดตามและกดกระดิ่งช่อง eduHUB

 

”ย่อลง”