สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ลุ้นระทึก นิวเฮอไรซอนส์เตรียมเข้าเฉียดอัลติมาทูลี ใกล้ยิ่งกว่าพลูโต

ลุ้นระทึก นิวเฮอไรซอนส์เตรียมเข้าเฉียดอัลติมาทูลี ใกล้ยิ่งกว่าพลูโต

25 ธ.ค. 2561
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เมื่อเดือนกรกฎาคม 2558 ยานอวกาศของนาซาชื่อ นิวเฮอไรซอนส์ ได้พุ่งเข้าเฉียดดาวพลูโตพร้อมกับส่งภาพระยะใกล้ของดาวเคราะห์แคระดวงนี้รวมทั้งบริวารกลับมายังโลก เป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นสภาพภูมิประเทศและสภาพแวดล้อมสุดพิศวงจากดินแดนไกลโพ้นของระบบสุริยะดวงนี้ 

นิวเฮอไรซอนส์เผยว่า ดาวพลูโตไม่ใช่ดินแดนตายซากเย็นชืดดังที่เคยเชื่อกัน หากแต่ยังคุกรุ่นไปด้วยกระบวนการทางธรณีวิทยา มีธารน้ำแข็ง มีบรรยากาศที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา มีแม้แต่มหาสมุทรบาดาล สิ่งเหล่านี้ล้วนแต่เป็นเรื่องเหนือความคาดหมายของนักดาราศาสตร์ทั้งสิ้น

ยานนิวเฮอไรซอนส์ (จาก NASA)


ในอีกไม่ถึงสัปดาห์ข้างหน้า บรรยากาศแห่งความอัศจรรย์ใจอย่างนั้นจะเกิดขึ้นอีกครั้ง

ดาวพลูโตไม่ใช่เป้าหมายเดียวของยานนิวเฮอไรซอนส์ หลังจากที่ยานผ่านพ้นดาวพลูโตไปแล้ว ได้จุดจรวดปรับทิศทางอีกสี่ครั้งเพื่อเบนเส้นทางไปยังเป้าหมายถัดไปซึ่งอยู่ห่างออกไปอีก 1,600 ล้านกิโลเมตร เป้าหมายใหม่นี้มีชื่อว่า 2014 เอ็มยู 69 (2014 MU69) หรือที่มีชื่อสามัญอย่างไม่เป็นทางการว่า อัลติมาทูลี (Ultima Thule) ยานจะเข้าใกล้วัตถุดวงนี้มากที่สุดในวันที่ มกราคม 2562 เวลา 12:33 น. ตามเวลาประเทศไทย

ภารกิจการสำรวจดาวอัลติมาทูลียังคงเป็นลักษณะเดียวกับภารกิจสำรวจดาวพลูโต  นั่นคือเป็นการพุ่งเฉียด ยานจึงมีเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้นในการเก็บข้อมูลจากวัตถุดวงนี้ให้มากที่สุดก่อนที่จะผ่านเลยไปอย่างไม่มีวันหวนกลับ หลังจากที่ยานเคลื่อนผ่านพ้นไปแล้วระยะหนึ่ง จึงค่อยทยอยส่งข้อมูลที่เก็บเอาไว้กลับสู่โลก 

ภาพของดาวอัลติมาทูลีตามจินตนาการของศิลปิน ข้อมูลจากการสังเกตการบังดาวฤกษ์ของวัตถุดวงนี้บ่งชี้ว่าวัตถุดวงนี้ไม่เป็นดวงกลม แต่อาจเป็นก้อนรี หรือเป็นสองตุ้มเช่นนี้
 (จาก Steve Grivven/NASA/JHUAPL/SwRI)


ภาพจากการซ้อนภาพแบบสแต็กจำนวน 48 ภาพที่ถ่ายเมื่อวันที่ 16 สิงหาคม 2561 ทำให้แยกจุดแสงของดาวอัลติมาทูลีออกมาจากดาวพื้นหลังได้
 (จาก NASA/JPL-Caltech/SwRI)


ทั้งดาวพลูโตและดาวอัลติมาทูลีเป็นวัตถุไคเปอร์ทั้งคู่ แถบไคเปอร์คือบริเวณรอบระบบสุริยะที่อยู่พ้นระยะของวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป เป็นบริเวณที่มีวัตถุน้อยใหญ่จำนวนมากที่หลงเหลือมาจากยุคที่ระบบสุริยะกำเนิดขึ้น วัตถุเหล่านี้เป็นวัตถุประเภทเดียวกับวัตถุต้นกำเนิดของดาวเคราะห์ ซึ่งหากมีมวลมาพอกพูนมากพอก็จะกลายเป็นดาวเคราะห์ การศึกษาวัตถุในแถบไคเปอร์จึงช่วยให้เราได้มองเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงต้นของการกำเนิดระบบสุริยะได้เป็นอย่างดี

ภาพของดาว 2014 เอ็มยู 69 หรือ "อัลติมาทูลี" วัตถุไคเปอร์ที่เป็นเป้าหมายถัดไปของยานนิวเฮอไรซอนส์ ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
 (จาก NASA, ESA, SwRI, JHU/APL, and the New Horizons KBO Search Team)


การสำรวจดาวอัลติมาทูลีไม่ใช่ภารกิจของแถม เพราะภารกิจหลักของยานคือการสำรวจดาวพลูโตและวัตถุไคเปอร์อีกสองสามดวง นี่จึงเป็นภารกิจที่วางไว้แล้วตั้งแต่ต้น เพียงแต่ยังไม่ได้ระบุวัตถุไคเปอร์ที่จะไปสำรวจเท่านั้น 

ยานนิวเฮอไรซอนส์เริ่มออกเดินทางจากโลกในปี 2549 ในขณะนั้นยานทราบเป้าหมายเพียงดวงเดียวเท่านั้นคือดาวพลูโต ผู้ควบคุมภารกิจยังหาวัตถุที่เหมาะสมที่จะเป็นเป้าหมายที่สองให้แก่ยานไม่ได้ จนกระทั่งถึงปี 2557 ซึ่งยานนิวเฮอไรซอนส์เดินทางไปได้ค่อนทางแล้ว กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลจึงค้นพบวัตถุในแถบไคเปอร์ที่น่าจะเป็นเป้าหมายที่สองของยานได้ ดวง  เมื่อพิจารณาถึงความเหมาะสมในด้านต่าง ๆ แล้ว ผู้ควบคุมภารกิจจึงเลือกเอาดาว 2014 เอ็มยู 69 เป็นเป้าหมายถัดไปให้แก่ยาน นับเป็นวัตถุดวงแรกที่ถูกค้นพบหลังจากที่ยานสำรวจออกเดินทางไปแล้ว

ต่อมาในปี 2560 องค์การนาซาได้จัดประกวดตั้งชื่อสามัญให้แก่ 2014 เอ็มยู 69 มีผู้เสนอชื่อต่าง ๆ เข้าประกวดมากกว่า 34,000 ชื่อ สุดท้ายชื่อที่ได้รับเลือกคือ อัลติมาทูลี

คำว่า อัลติมาทูลี เป็นคำที่ใช้กันมาตั้งแต่ยุคกลาง หมายถึง แดนไกลโพ้นสุดขอบฟ้า (ทูลี เป็นชื่อแดนห่างไกลทางยุโรปตอนเหนือที่ชาวกรีกและโรมันโบราณอ้างถึง แม้จะไม่มีหลักฐานชัดเจนว่าอยู่ที่ใดกันแน่ เพราะบ้างก็ว่าอยู่ในเขตนอร์เวย์ บ้างก็ว่าอยู่ในไอร์แลนด์ บ้างก็ว่าอยู่ในไอซ์แลนด์) 

จนถึงขณะนี้ เรายังทราบข้อมูลของอัลติมาทูลีน้อยมาก แม้จะสำรวจด้วยกล้องที่ทรงพลังอย่างกล้องฮับเบิลแล้วก็ตาม ในเบื้องต้นคาดว่าวัตถุดวงนี้มีความกว้าง 45 กิโลเมตร หรือเล็กกว่าดาวพลูโตราว 100 เท่า การประเมินขนาดนี้อาศัยเพียงความสว่างที่วัดได้เท่านั้น ซึ่งมีย่านความคลาดเคลื่อนสูงมาก หากพื้นผิวของวัตถุดวงนี้มีความสว่างสะท้อนแสงดี ก็น่าจะมีขนาดเล็กกว่านี้ แต่ถ้ามีพื้นผิวคล้ำ ขนาดก็จะใหญ่กว่านี้ 

นอกจากจะสำรวจด้วยกล้องฮับเบิลแล้ว ยังมีการสำรวจการบังดาวฤกษ์ของอัลติมาทูลีอีกด้วย วัตถุในระบบสุริยะมีการโคจรรอบดวงอาทิตย์ เมื่อสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์จากโลก จึงปรากฏว่าวัตถุนั้นเคลื่อนที่ไปบนฉากหลังที่มีดาวฤกษ์จำนวนมาก ดาวฤกษ์อยู่ไกลกว่าวัตถุในระบบสุริยะมาก จึงดูเหมือนดาวเหล่านั้นอยู่กับที่ เมื่อวัตถุในระบบสุริยะเคลื่อนที่ไป บางครั้งก็อาจเข้าไปบังดาวฤกษ์ที่พื้นหลัง การสังเกตการบังดาวจะบอกสมบัติทางกายภาพของวัตถุได้มาก เช่น ขนาด รูปร่าง บางครั้งอาจบอกได้ว่าวัตถุนั้นมีวงแหวน บริวาร หรือบรรยากาศหรือไม่

ช่วงที่ผ่านมาดาวอัลติมาทูลีเข้าบังดาวฤกษ์หลายครั้ง เช่นในวันที่ มิถุนายน 2560, 10 กรกฎาคม 2560, 17 กรกฎาคม 2560, สิงหาคม 2561 การบังแต่ละครั้งกินเวลาเพียงประมาณสองวินาที และมองเห็นการบังได้เพียงจากแนวแคบ ๆ บนโลกเท่านั้น นักดาราศาสตร์ย่อมไม่พลาดที่จะสังเกตปรากฏการณ์สำคัญนี้ ทั้งจากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน จากยานอวกาศ และแม้แต่จากกล้องโทรทรรศน์ติดเครื่องบิน  นับเป็นมหกรรมการสำรวจการบังดาวของวัตถุครั้งใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการทำกันมา  

ข้อมูลการบังดาวของอัลติมาทูลีแสดงว่ามันไม่ใช่วัตถุดวงกลมธรรมดา อาจเป็นวัตถุสองดวงที่โคจรรอบกันอย่างใกล้ชิด ดวงหนึ่งมีขนาด 12 กิโลเมตรอีกดวงหนึ่งมีขนาด 21 กิโลเมตร บางทีทั้งสองดวงอาจอยู่ใกล้กันจนถึงขั้นสัมผัสกันและมีรูปร่างเหมือนดัมเบลล์ และเป็นไปได้ว่าจะมีดวงจันทร์เป็นบริวารด้วย

"อัลติมาทูลีมีขนาดเล็กกว่าพลูโตถึงร้อยเท่า แต่ความสำคัญต่อวิทยาศาสตร์นั้นมากมายเหลือคณา วัตถุจำพวกนี้เกิดขึ้นเมื่อ 4.5-4.6 พันล้านปีก่อน อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ถึง พันล้านกิโลเมตร ถูกแช่แข็งที่อุณหภูมิเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ (-273 องศาเซลเซียส) จึงยังคงสภาพเดิมเหมือนเมื่อระบบสุริยะเมื่อเริ่มกำเนิดขึ้น" แอลัน สเติร์น จากสถาบันวิจัยเซาท์เวสต์อธิบาย

แนววิถีของยานนิวเฮอไรซอนส์เทียบกับวงโคจรของดาวเคราะห์วงนอก เป้าหมายที่สองของยานคือดาวอัลติมาทูลี ซึ่งเป็นวัตถุไคเปอร์ที่อยู่พ้นดาวพลูโตไปอีก 1,600 ล้านกิโลเมตร
 (จาก NASA/JHUAPL/SwRI)


อัลติมาทูลี อาจมีรูปร่างเป็นก้อนรีเบี้ยว ๆ เหมือนมันฝรั่งแบบนี้ (จาก NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker)


นิวเฮอไรซอนส์จะเข้าเฉียดดาวอัลติมาทูลีด้วยระยะ 3,500 กิโลเมตร ซึ่งใกล้กว่าที่เคยเฉียดดาวพลูโตถึงสามเท่า แน่นอนว่ายานย่อมเผยความเร้นลับวัตถุไคเปอร์และต้นกำเนิดของระบบสุริยะได้มากอย่างที่ไม่เคยเห็นมาก่อน 

"เราเดาไม่ถูกจริง ๆ ว่าจะเห็นอะไรบ้างเมื่อยานไปถึง อาจพบว่ามีบรรยากาศ มีวงแหวน หรืออาจมีดวงจันทร์บริวาร ทุกอย่างล้วนเป็นไปได้ทั้งนั้น" 

"คงไม่ต้องเดากันมาก เราจะพบคำตอบในอีกไม่กี่วันข้างหน้านี้แล้ว" สเติร์นกล่าวทิ้งท้าย