สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดวงจันทร์ของพลูโตโคจรแบบกลิ้งอลวน

ดวงจันทร์ของพลูโตโคจรแบบกลิ้งอลวน

22 มิ.ย. 2558
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
หากคุณอาศัยอยู่บนดวงจันทร์นิกซ์หรือไฮดราของดาวพลูโต คุณคงจะต้องปวดหัวกับการตั้งนาฬิกาปลุกแน่ ๆ เพราะคุณจะไม่รู้เลยว่าวันไหนดวงอาทิตย์จะขึ้นเวลาใด และจะขึ้นจากทิศไหน
นิกซ์ และ ไฮดรา เป็นดวงจันทร์บริวารของดาวพลูโต ค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในปี 2548
นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์ภาพถ่ายของดาวพลูโตที่ถ่ายไว้ในช่วงปี 2548-2555 พบว่าแสงที่สะท้อนจากดวงจันทร์นิกซ์และไฮดราผันแปรอย่างคาดเดาไม่ได้ สันนิษฐานได้ว่าเป็นเพราะสองดวงนี้หมุนกลิ้งแบบไม่แน่นอน คาดว่าดวงจันทร์ดวงเล็กอีกสองดวงคือเคอร์เบรอสกับสติกซ์ก็อาจมีพฤติกรรมแบบเดียวกันด้วย
เหตุที่เป็นเช่นนี้เนื่องจากดวงจันทร์ดวงเล็กเหล่านี้โคจรอยู่ในสนามความโน้มถ่วงที่มีพลวัตอย่างมากที่เกิดจากดาวพลูโตและคารอน สนามความโน้มถ่วงที่ผันแปรทำให้เกิดทอร์กที่ทำให้ดวงจันทร์ดวงเล็กหมุนกลิ้งอย่างคาดเดาไม่ได้ การที่ดวงจันทร์เหล่านี้มีรูปร่างเป็นทรงรียิ่งทำให้ทอร์กนี้รุนแรงยิ่งขึ้น
จากการเฝ้ามองดวงจันทร์สี่ดวงเล็กของดาวพลูโตโดยกล้องฮับเบิล พบว่า ดวงจันทร์ นิกซ์ สติกซ์ และไฮดรา มีคาบการโคจรพ้องเป็นอัตราส่วนกัน แฮมิลตันอธิบายว่า "การโคจรในลักษณะนี้คล้ายกับกรณีของดวงจันทร์สามดวงใหญ่ของดาวพฤหัสบดี หากคุณยืนอยู่บนดวงจันทร์นิกซ์ คุณจะเห็นดวงจันทร์สติกซ์โคจรรอบดาวพลูโตสองรอบใช่เวลาเท่ากับไฮดราโคจรรอบดาวพลูโต"
การค้นพบนี้เกิดขึ้นจากการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล นำโดย มาร์ก โชวอลเตอร์ จากสถาบันเซติในเมาน์เทนวิว แคลิฟอร์เนีย และดัก แฮมิลตัน จากมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ ณ คอลเลจปาร์ก รายงานการวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารเนเจอร์ฉบับวันที่ มิถุนายน
จอห์น กรันเฟลด์ รองผู้บริหารภารกิจวิทยาศาสตร์ขององค์การนาซาในวอชิงตันดีซี กล่าวว่า "ฮับเบิลช่วยให้เรามองเห็นว่าการโคจรในระบบของดาวพลูโตและดวงจันทร์เป็นการเริงระบำในจังหวะสับสนอลหม่าน และเมื่อยานนิวเฮอไรซอนส์ไปถึงดาวพลูโตในเดือนกรกฎาคมนี้ เราจะได้เห็นอย่างเต็มตาว่าดวงจันทร์แต่ละดวงมีหน้าตาเป็นอย่างไร และมีสมบัติเฉพาะตัวเป็นอย่างไร"
ฮับเบิลยังสร้างความประหลาดใจให้แก่นักดาราศาสตร์อีกอย่างหนึ่ง นั่นคือพบว่าดวงจันทร์เคอร์เบรอสมีพื้นผิวคล้ำพอ ๆ กับถ่าน ในขณะที่บริวารดวงอื่นขาวโพลนเหมือนหาดทราย นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าอาจเป็นเพราะเคอร์เบรอสปกคลุมไปด้วยฝุ่นละอองจากบริวารดวงอื่นที่กระเด็นมาด้วยการกระแทกของอุกกาบาต
ยานนิวเฮอไรซอนส์ของนาซา ซึ่งมีกำหนดพุ่งเข้าเฉียดระบบพลูโตในเดือนกรกฎาคม 2558 นี้ อาจตอบคำถามนี้ได้
สภาพอลวนในระบบพลูโต-คารอนอาจช่วยให้นักดาราศาสตร์จินตนาการได้ถึงดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์คู่ ว่าจะมีพฤติกรรมการโคจรอย่างไร แฮมิลตันอธิบายต่อ "สภาพเช่นนี้อาจเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นทั่วไปในระบบดาวคู่ และอาจถึงกับมีผลต่อสิ่งมีชีวิตในระบบดังกล่าวด้วย" ที่ผ่านมากล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์ของนาซาได้พบระบบดาวเคราะห์หลายแห่งที่โคจรรอบดาวคู่"
นิกซ์ ดวงจันทร์บริวารของดาวพลูโต จากจินตนาการของศิลปิน แสดงการหมุนอลวนแบบคาดเดาไม่ได้

นิกซ์ ดวงจันทร์บริวารของดาวพลูโต จากจินตนาการของศิลปิน แสดงการหมุนอลวนแบบคาดเดาไม่ได้

ภาพวาดจากจินตนาการของศิลปิน <wbr>แสดงสัดส่วนและความสว่างพื้นผิวของดวงจันทร์ของดาวพลูโต <wbr>โดยอาศัยข้อมูลที่ได้จากฮับเบิล <wbr>ข้อมูลจากฮับเบิลไม่สามารถบอกลักษณะพื้นผิวของดวงจันทร์แต่ละดวงได้ <wbr>ภาพหลุมแอ่งต่าง <wbr>ๆ <wbr>ที่แสดงไว้เป็นการสมมุติขึ้นเพื่อความสวยงามเท่านั้น<br />
<br />

ภาพวาดจากจินตนาการของศิลปิน แสดงสัดส่วนและความสว่างพื้นผิวของดวงจันทร์ของดาวพลูโต โดยอาศัยข้อมูลที่ได้จากฮับเบิล ข้อมูลจากฮับเบิลไม่สามารถบอกลักษณะพื้นผิวของดวงจันทร์แต่ละดวงได้ ภาพหลุมแอ่งต่าง ๆ ที่แสดงไว้เป็นการสมมุติขึ้นเพื่อความสวยงามเท่านั้น

ที่มา: