สมาคมดาราศาสตร์ไทย

บริวารใหม่ของดาวพฤหัสบดี เจอยกโหล

บริวารใหม่ของดาวพฤหัสบดี เจอยกโหล

18 ก.ค. 2561
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
นักดาราศาสตร์ค้นพบดวงจันทร์บริวารของดาวพฤหัสบดีเพิ่มอีก 12 ดวง 

การค้นพบครั้งนี้ไม่ได้ค้นพบโดยยานอวกาศที่สำรวจจากระยะใกล้อย่างจูโน และไม่ได้เกิดจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ แต่เกิดจากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน และที่สำคัญคือ เกิดขึ้นโดยบังเอิญ

คณะนักดาราศาสตร์นำโดย สก็อตต์ เอส. เชปเพิร์ด จากสถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนกี ได้สำรวจท้องฟ้าเพื่อค้นหาดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลพ้นดาวเนปจูนออกไป หรือที่เป็นที่รู้จักกันในชื่อ ดาวเคราะห์หมายเลข 9 แต่บังเอิญดาวพฤหัสบดีอยู่ใกล้เคียงกับตำแหน่งที่นักดาราศาสตร์คณะนี้สำรวจ จึงสามารถถ่ายภาพติดจุดแสงของดวงจันทร์ที่ไม่เคยมีใครพบเห็นมาก่อนได้ 

หลังจากคณะของเชปเพิร์ดค้นพบในครั้งแรกแล้ว ได้มีการสำรวจอีกครั้งในเดือนถัดมา และอีกครั้งหนึ่งในปีถัดมา ทั้งนี้เพื่อยืนยันว่าจุดแสงเหล่านั้นเคลื่อนที่ตามและโคจรรอบดาวพฤหัสบดีจริง ๆ 

การค้นพบครั้งนี้ทำให้ดาวพฤหัสบดีมีบริวารรวมมากถึง 79 ดวง ซึ่งมากที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ทั้งหมดในระบบสุริยะ

ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีจำแนกตามวงโคจรมีสามกลุ่มใหญ่ กลุ่มแรกอยู่ใกล้ดาวพฤหัสบดี มีขนาดใหญ่ มีสี่ดวง นั่นคือดวงจันทร์กาลิเลโอที่รู้จักกันดี ได้แก่ ไอโอ ยูโรปา แกนีมีด และคัลลิสโต ทั้งหมดนี้โคจรเดินหน้า (ทวนเข็มนาฬิกาเมื่อมองจากขั้วเหนือของดาวพฤหัสบดี) กลุ่มที่สองวงโคจรกว้างออกมา โคจรเดินหน้าเช่นกัน ใช้เวลาโคจรรอบดาวพฤหัสบดีไม่ถึงปี ส่วนกลุ่มที่สามมีวงโคจรอยู่ห่างจากดาวพฤหัสบดีมากที่สุด แต่ดวงจันทร์ในกลุ่มนี้กลับโคจรถอยหลัง นั่นคือสวนทางกับทิศการโคจรดวงจันทร์สองกลุ่มแรก สวนทางกับการหมุนรอบตัวเองและสวนทางกับทิศทางการโคจรของดาวเคราะห์อีกด้วย ดวงจันทร์ที่โคจรถอยหลังเช่นนี้เรียกอีกอย่างว่า ดวงจันทร์อปกติ

ที่น่าแปลกใจคือ ดวงจันทร์ส่วนใหญ่ของพฤหัสบดีเป็นดวงจันทร์อปกติ ทำให้ดวงจันทร์ปกติกลายเป็นประชากรส่วนน้อยไป นักดาราศาสตร์คาดว่าดวงจันทร์อปกติมีต้นกำเนิดมาจากดาวหางหรือดาวเคราะห์น้อยที่โคจรเข้ามาใกล้ดาวพฤหัสบดีจนถูกดาวพฤหัสบดีคว้าจับเอาไว้มาเป็นบริวารของตนเอง วัตถุตั้งต้นของดวงจันทร์กลุ่มนี้อาจมีเพียงสามดวงเท่านั้น แต่ต่อมาชนกับวัตถุดวงอื่นและแตกออกเป็นดวงเล็กดวงน้อย จนทำให้มีดวงจันทร์ในกลุ่มนี้มากมายดังที่พบในปัจจุบัน

อาศัยข้อมูลที่ได้จากการสำรวจ กาเรท วิลเลียมส์ จากศูนย์ดาวเคราะห์น้อยของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลจึงคำนวณวงโคจรของดวงจันทร์ที่พบใหม่ทั้งหมดได้ พบว่าในจำนวนนี้ เก้าดวงโคจรอยู่ในกลุ่มที่โคจรถอยหลัง ใช้เวลาโคจรรอบดาวพฤหัสบดีประมาณสองปี อีกสองดวงอยู่ในกลุ่มโคจรเดินหน้าหรือโคจรรอบดาวพฤหัสบดีทวนเข็มนาฬิกา 

ส่วนที่เหลืออีกดวงหนึ่ง เป็นดวงที่แปลกประหลาดมาก เพราะโคจรรอบดาวพฤหัสบดีเดินหน้า แต่กลับมีวงโคจรอยู่ในกลุ่มของพวกถอยหลัง มีความเอียงของระนาบวงโคจรมากกว่าดวงจันทร์กลุ่มเดินหน้าที่อยู่ชั้นกลาง มีคาบโคจรประมาณ 18 เดือน 

ดวงจันทร์ดวงนี้มีชื่อเรียกเล่น ๆ ว่า วาลีทูโด ตามชื่อเทพีแห่งสุขภาพและความสะอาดของโรมัน ซึ่งเป็นเหลนของจูพีเตอร์ แต่ชื่อนี้ยังไม่ใช่ชื่อทางการจนกว่าสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลจะรับรอง

นักดาราศาสตร์คณะนี้เชื่อว่าวาลีทูโดน่าจะเป็นชิ้นส่วนของดวงจันทร์ดวงใหญ่กว่าที่แตกออกมาจากการชนกับดวงจันทร์อปกติที่ใหญ่กว่า ซึ่งเป็นเหตุผลที่ว่าเหตุใดจึงมีดวงจันทร์อปกติจำนวนมากเกาะกลุ่มกันอยู่

การที่วาลีทูโดโคจรอยู่ในดงของดวงจันทร์อปกติ ทำให้มีโอกาสชนประสานงากับดวงอื่นเข้าสักวันหนึ่ง ขณะนี้นักดาราศาสตร์คณะของเชปเพิร์ดกำลังรันโปรแกรมจำลองเพื่อหาว่าการชนนั้นมีโอกาสมากน้อยเพียงใด คาดว่าคำตอบอาจอยู่ในช่วงหนึ่งร้อยล้านปีถึงหนึ่งพันล้านปี

ภาพที่ค้นพบดวงจันทร์วาเลทูโด (Valetudo) ถ่ายโดยกล้องแมกเจลแลนในเดือนพฤษภาคม 2561 ดาวพฤหัสบดีอยู่พ้นกรอบภาพออกไปทางซ้ายบน

ภาพที่ค้นพบดวงจันทร์วาเลทูโด (Valetudo) ถ่ายโดยกล้องแมกเจลแลนในเดือนพฤษภาคม 2561 ดาวพฤหัสบดีอยู่พ้นกรอบภาพออกไปทางซ้ายบน (จาก Carnegie Institution for Science)