สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ภาพคารอนเต็มใบกับเป้าหมายต่อไปของนิวเฮอไรซอนส์

13 ต.ค. 2558
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
          เมื่อวันที่ 21 กันยายนที่ผ่านมา ยานนิวเฮอไรซอนส์ได้ส่งภาพความละเอียดสูงของดวงจันทร์คารอนกลับมา เป็นภาพที่ถ่ายในวันที่ 14 กรกฎาคม ซึ่งเป็นช่วงที่ยานอยู่ใกล้ดาวพลูโตและคารอนที่สุด ภาพนี้ได้ทำให้นักดาราศาสตร์ต้องประหลาดใจเมื่อพบว่าดวงจันทร์ดวงนี้มีอดีตที่หฤโหดและสุดแสนซับซ้อน

          คารอนเป็นบริวารดวงใหญ่ที่สุดของดาวพลูโต มีขนาดใหญ่ถึงครึ่งหนึ่งของดาวพลูโต ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ของโครงการนิวเฮอไรซอนส์หลายคนได้คาดไว้ว่า คารอนน่าจะมีสีออกไปทางสีเดียวไม่หลากหลายนัก พื้นผิวก็คงจะพรุนไปด้วยผลจากการกระหน่ำของอุกกาบาตน้อยใหญ่ 

          แต่สิ่งที่พบในภาพที่ยานส่งกลับมาคือ โลกที่เต็มไปด้วยเทือกเขา หุบผาชัน แผ่นดินถล่ม อีกทั้งยังมีหลากหลายสีสันอีกด้วย 

          สิ่งที่สะดุดตาที่สุดบนพื้นผิวของคารอนในด้านที่หันเข้าหาพลูโตก็คือ รอยแยกขนาดมหึมาที่พาดผ่านเป็นทางยาวใกล้เส้นศูนย์สูตรด้านเหนือ รอยแยกนี้คือหุบผาชัน พาดจากขอบดวงถึงขอบดวงเป็นระยะทางไม่น้อยกว่า 1,600 กิโลเมตร และอาจยาวเลยไปถึงอีกด้านหนึ่งที่มองไม่เห็นด้วยก็ได้ หุบผาชันของคารอนนี้คล้ายกับแกรนด์แคนยอนที่สหรัฐอเมริกา แต่ยาวกว่าถึงสี่เท่าและลึกกว่าถึงสองเท่า สิ่งนี้ย่อมแสดงว่าคารอนเคยมีการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาขนานใหญ่มาก่อน

          "รอยแยกนี้ดูเหมือนกับคารอนทั้งดวงจะถูกแบะออกเป็นสองส่วนเลยทีเดียว" จอห์น สเปนเซอร์ รองหัวหน้าคณะทำงานด้านธรณีฟิสิกส์และการถ่ายภาพจากสถาบันวิจัยเซาท์เวสต์ในโบลเดอร์ โคโลราโดกล่าว "เปรียบเทียบกับขนาดของคารอนเองแล้ว หุบผาชันนี้เทียบได้กับหุบเขามาริเนอร์ของดาวอังคารเลยทีเดียว"

          ถัดไปทางใต้ของหุบผาชันคือที่ราบกว้างใหญ่ มีชื่ออย่างไม่เป็นทางการว่า "ที่ราบวัลแคน" บริเวณนี้มีหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่จำนวนน้อยกว่าทางซีกเหนือ แสดงว่าพื้นที่นี้มีอายุน้อยกว่า  พื้นที่ที่ดูราบเรียบ บวกกับมีร่องและแนวสันจาง ๆ  ล้วนเป็นหลักฐานที่แสดงถึงกระบวนการสร้างพื้นผิวในพิสัยใหญ่ที่เพิ่งผ่านมาไม่นาน

          การสร้างพื้นผิวใหม่นี้อาจเกิดจากการปะทุเย็นชนิดหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าน้ำที่อยู่ใต้ผิวคารอนได้เยือกแข็งไปนานแล้ว ปริมาตรที่เปลี่ยนแปลงจากการเยือกแข็งทำให้ผิวดาวปริแตกออก เป็นการเปิดช่องให้มีลาวาน้ำจากเบื้องล่างเล็ดรอดขึ้นมาถึงพื้นผิวได้

          ภาพคารอนที่ส่งมาในครั้งนี้ยังไม่ใช่ภาพที่ละเอียดที่สุดที่นิวเฮอไรซอนส์ถ่ายได้ ยังมีภาพที่ละเอียดกว่านี้ที่ยังเก็บอยู่ในยาน รอเวลาที่จะส่งกลับมายังโลกภายหลัง เมื่อถึงวันนั้นอาจช่วยคลี่คลายปัญหานี้ได้ หรือไม่ก็อาจนำปัญหาใหม่ ๆ มาให้นักวิทยาศาสตร์ต้องงงงวยยิ่งขึ้นไปอีก

          ขณะนี้ยานนิวเฮอไรซอนส์อยู่ห่างจากโลก พันล้านกิโลเมตร ระบบต่าง ๆ บนยานยังคงอยู่ในสภาพดีและปฏิบัติหน้าที่ได้ตามปกติ ยานกำลังเดินทางมุ่งหน้าออกไปยังระบบสุริยะรอบนอก โดยมีเป้าหมายถัดไปที่ทางนาซาได้กำหนดเอาไว้แล้ว นั่นคือ 2014 เอ็มยู 69 (2014 MU69) วัตถุดวงนี้เป็นวัตถุไคเปอร์ อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 43.3 หน่วยดาราศาสตร์ มีแสงริบหรี่มาก มีอันดับความสว่าง 25.6 หากสมมุติว่าวัตถุดวงนี้มีอัตราสะท้อนแสง 20% ก็แสดงว่ามีขนาดเพียง 45 กิโลเมตรเท่านั้น แต่ก็ยังใหญ่กว่านิวเคลียสของดาวหางทั่วไปราวสิบเท่า

          ยานนิวเฮอไรซอนส์มีกำหนดจะจุดจรวดปรับทิศทางเพื่อเบนทิศทางเข้าสู่เป้าใหม่ในปลายเดือนตุลาคมครั้งหนึ่ง และต้นเดือนพฤศจิกายนอีกครั้งหนึ่ง ยานมีกำหนดไปถึงเป้าหมายในวันขึ้นปีใหม่ของปี 2562

          ก่อนหน้านี้มีวัตถุตัวเลือกอื่นอีกสองดวงแต่ถูกตัดออกไป ดวงหนึ่งที่น่าสนใจเหมือนกันคือ 2014 พีเอ็น 70 ดวงนี้มีขนาดใหญ่กว่า 2014 เอ็มยู 69 แต่สุดท้ายนักวิทยาศาสตร์ก็เลือกที่จะไปสำรวจ 2014 เอ็มยู 69 แทนเพราะอยู่ในตำแหน่งที่ยานต้องใช้พลังงานในการปรับทิศทางน้อยกว่าเพื่อไปถึง

          2014 เอ็มยู 69 มีวงโคจรเกือบกลม และระนาบเอียงเพียง 2.5 องศา ซึ่งแสดงว่ามีความเปลี่ยนแปลงน้อยมากนับจากที่ระบสุริยะกำเนิดขึ้นเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน 




ภาพคู่ระหว่างดาวพลูโต (ขวาล่าง) และดวงจันทร์คารอน (ซ้ายบน) ภาพของแต่ละดวงถ่ายแยกกัน ผ่านกระบวนการประมวลภาพเหมือนกัน แล้วนำมาวางเคียงคู่ในภาพเดียวกันด้วยสัดส่วนจริง เพื่อให้เปรียบเทียบสมบัติต่าง ๆ ได้ชัดเจน สังเกตว่าบริเวณขั้วเหนือของคารอนมีสีสันคล้ายกับบริเวณศูนย์สูตรของดาวพลูโต

ภาพคู่ระหว่างดาวพลูโต (ขวาล่าง) และดวงจันทร์คารอน (ซ้ายบน) ภาพของแต่ละดวงถ่ายแยกกัน ผ่านกระบวนการประมวลภาพเหมือนกัน แล้วนำมาวางเคียงคู่ในภาพเดียวกันด้วยสัดส่วนจริง เพื่อให้เปรียบเทียบสมบัติต่าง ๆ ได้ชัดเจน สังเกตว่าบริเวณขั้วเหนือของคารอนมีสีสันคล้ายกับบริเวณศูนย์สูตรของดาวพลูโต (จาก NASA/JHUAPL/SwRI)


ภาพถ่ายดวงจันทร์คารอน ถ่ายโดยยานนิวเฮอไรซอนส์เมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 2558 ภาพนี้เกิดจากการผนวกภาพที่ถ่ายในย่านสีน้ำเงิน แดง และอินฟราเรดด้วยกล้องเอ็มวิก (MVIC--Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera) มีการเร่งสีเพื่อขับให้ภาพภูมิลักษณ์ต่าง ๆ บนพื้นผิวคารอนเด่นขึ้นมา สีสันของคารอนไม่หลากหลายเท่ากับบนดาวพลูโต บริเวณขั้วเหนือของคารอนมีสีน้ำตาลแดงสะดุดตา มีชื่ออย่างไม่เป็นทางการว่า จุดมอร์ดอร์ คารอนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,214 กิโลเมตร ภาพนี้แสดงรายละเอียดได้เล็กที่สุด 2.9 กิโลเมตร

ภาพถ่ายดวงจันทร์คารอน ถ่ายโดยยานนิวเฮอไรซอนส์เมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 2558 ภาพนี้เกิดจากการผนวกภาพที่ถ่ายในย่านสีน้ำเงิน แดง และอินฟราเรดด้วยกล้องเอ็มวิก (MVIC--Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera) มีการเร่งสีเพื่อขับให้ภาพภูมิลักษณ์ต่าง ๆ บนพื้นผิวคารอนเด่นขึ้นมา สีสันของคารอนไม่หลากหลายเท่ากับบนดาวพลูโต บริเวณขั้วเหนือของคารอนมีสีน้ำตาลแดงสะดุดตา มีชื่ออย่างไม่เป็นทางการว่า จุดมอร์ดอร์ คารอนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,214 กิโลเมตร ภาพนี้แสดงรายละเอียดได้เล็กที่สุด 2.9 กิโลเมตร (จาก NASA/JHUAPL/SwRI)

ภาพความละเอียดสูงของดวงจันทร์คารอน <wbr>ถ่ายด้วยกล้องลอร์รีของยานนิวเฮอไรซอนส์เมื่อวันที่ <wbr>14 <wbr>กรกฎาคม <wbr>2558 <wbr>ในจังหวะก่อนเข้าใกล้ดาวพลูโตที่สุดเล็กน้อย <wbr>ภาพนี้มีการเร่งสีจากโดยการซ้อนภาพกับภาพที่ถ่ายด้วยกล้องเอ็มวิก <wbr>พื้นที่ระดับสูงทางเหนือของภาพมีหลุมอุกกาบาตมากและมีรอยแยกที่เกิดจากหุบผาชันจำนวนมาก <wbr>ส่วนทางใต้คือที่ราบที่มีชื่อว่า <wbr>ที่ราบวัลแคน <wbr>ภาพนี้มีความละเอียดสูงสุด <wbr>0.8 <wbr>กิโลเมตร<br />

ภาพความละเอียดสูงของดวงจันทร์คารอน ถ่ายด้วยกล้องลอร์รีของยานนิวเฮอไรซอนส์เมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 2558 ในจังหวะก่อนเข้าใกล้ดาวพลูโตที่สุดเล็กน้อย ภาพนี้มีการเร่งสีจากโดยการซ้อนภาพกับภาพที่ถ่ายด้วยกล้องเอ็มวิก พื้นที่ระดับสูงทางเหนือของภาพมีหลุมอุกกาบาตมากและมีรอยแยกที่เกิดจากหุบผาชันจำนวนมาก ส่วนทางใต้คือที่ราบที่มีชื่อว่า ที่ราบวัลแคน ภาพนี้มีความละเอียดสูงสุด 0.8 กิโลเมตร
(จาก NASA/JHUAPL/SwRI)

ยานนิวเฮอไรซอนส์ขณะเข้าใกล้ 2014 เอ็มยู 69 ตามจินตนาการของศิลปิน

ยานนิวเฮอไรซอนส์ขณะเข้าใกล้ 2014 เอ็มยู 69 ตามจินตนาการของศิลปิน (จาก Alex Parker)

ตำแหน่งของ <wbr>2014 <wbr>เอ็มยู <wbr>69 <wbr>อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ <wbr>6.4 <wbr>พันล้านกิโลเมตร <wbr>ยานนิวเฮอไรซอนส์จะไปถึงวัตถุดวงนี้ในต้นปี <wbr>2562 <wbr>(เส้นสีเหลืองคือเส้นทางเคลื่อนที่ของนิวเฮอไรซอนส์)<br />

ตำแหน่งของ 2014 เอ็มยู 69 อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 6.4 พันล้านกิโลเมตร ยานนิวเฮอไรซอนส์จะไปถึงวัตถุดวงนี้ในต้นปี 2562 (เส้นสีเหลืองคือเส้นทางเคลื่อนที่ของนิวเฮอไรซอนส์)
(จาก Alex Parker )