สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาวมาเกมาเกก็มีดวงจันทร์

28 เม.ย. 2559
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ค้นพบดวงจันทร์บริวารดวงใหม่ในระบบสุริยะเพิ่มขึ้นอีกดวงหนึ่งแล้ว เป็นบริวารของดาวมาเกมาเก ซึ่งอยู่ไกลสุดกู่ถึงแถบไคเปอร์

ดาวมาเกมาเกเป็นดาวเคราะห์แคระเช่นเดียวกับดาวพลูโต มีขนาด 1,390 กิโลเมตร ค้นพบในปี 2548 ชื่อของวัตถุดวงนี้ตั้งชื่อตามเทพผู้สร้างมนุษย์ของชาวราพานุยในเกาะอีสเตอร์

แถบไคเปอร์ คือบริเวณกว้างใหญ่รูปวงแหวนที่โอบรอบเขตดาวเคราะห์ของระบบสุริยะ เป็นที่อยู่ของวัตถุดึกดำบรรพ์ที่หลงเหลือจากการสร้างระบบสุริยะเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน และเป็นที่อยู่ของดาวเคราะห์แคระหลายดวง 

ขณะนี้ดวงจันทร์ดวงนี้ได้ชื่อชั่วคราวว่า เอส/2016 (136472) 1 และมีชื่อเรียกเล่น ๆ ว่า เอ็มเค 2 บริวารดวงนี้มีความสว่างน้อยกว่าดาวมาเกมาเกถึง 1,300 เท่า อยู่ห่างจากวัตถุแม่ประมาณ 20,800 กิโลเมตร คาดว่ามีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 160 กิโลเมตร 

เอ็มเค ค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในเดือนเมษายน 2558 ด้วยความสามารถเฉพาะในการมองหาวัตถุจางที่อยู่ใกล้กับวัตถุสว่าง บวกกับกำลังแยกภาพที่คมชัด ทำให้ฮับเบิลจับภาพจุดแสงริบหรี่ของบริวารดวงนี้ท่ามกลางแสงจ้าของมาเกมาเกได้  

การค้นพบครั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้สำรวจมาเกมาเกด้วยเทคนิคเดียวกับที่ใช้สำรวจพลูโตแล้วค้นพบบริวารดวงเล็กทั้งสี่ดวง แต่การสำรวจมาเกมาเกในช่วงก่อนหน้านี้กลับไม่พบอะไร อเล็กซ์ พาร์เกอร์ แห่งสถาบันวิจัยเซาท์เวสต์ในโบลเดอร์ โคโลราโด หัวหน้าคณะสำรวจในครั้งนี้อธิบายว่า ระนาบของวงโคจรของดวงจันทร์ดวงนี้น่าจะหันข้างมายังโลกเราพอดี ทำให้การสังเกตการณ์ส่วนใหญ่ไม่พบดวงจันทร์ เพราะหลบเข้าไปอยู่ใกล้มาเกมาเกจนถูกแสงจ้ากลบเสียหมด

ดาวมาเกมาเกมีความคล้ายคลึงกับดาวพลูโตในหลายด้าน ทั้งคู่มีพื้นผิวที่ปกคลุมด้วยมีเทนเยือกแข็งเหมือนกัน แล้วตอนนี้ก็พบว่ามีบริวารเหมือนกันอีก บริวารดวงนี้จะช่วยนักดาราศาสตร์ในการวัดสมบัติต่าง ๆ ของมาเกมาเกได้ง่ายขึ้น เช่นเดียวกับที่คารอน บริวารของดาวพลูโตได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์วัดสมบัติต่าง ๆ ของดาวพลูโตได้ ทั้งมวลและความหนาแน่น ซึ่งจะบอกเราได้ว่า ดาวเคราะห์แคระทั้งสองมีองค์ประกอบเหมือนหรือต่างกันมากน้อยเพียงใด 

จากข้อมูลเบื้องต้นที่ได้จากกล้องฮับเบิล คาดว่าบริวารของมาเกมาเกมีวงโคจรเป็นวงกลม โคจรครบรอบใช้เวลาไม่น้อยกว่า 12 วัน 

การหาลักษณะของวงโคจรของดวงจันทร์จะช่วยบอกถึงต้นกำเนิดของมันได้ หากวงโคจรเล็กและเป็นวงกลม อาจหมายความว่า เอ็มเค นี้เกิดจากการพุ่งชนระหว่างมาเกมาเกกับวัตถุไคเปอร์ดวงอื่น แต่ถ้าหากวงโคจรกว้างและรีมาก ก็อาจหมายความว่าเป็นวัตถุต่างถิ่นที่ถูกดาวมาเกมาเกคว้าจับเอาไว้มาเป็นบริวาร 

การค้นพบนี้ยังอาจช่วยนักดาราศาสตร์ไขปัญหาเกี่ยวกับมาเกมาเกอีกข้อหนึ่ง การสำรวจในย่านความถี่อินฟราเรดก่อนหน้านี้แสดงว่าพื้นผิวของดาวเคราะห์แคระดวงนี้ประกอบด้วยสสารอย่างน้อยสองชนิด เนื่องจากพบสมบัติด้านอุณหภูมิสองแบบ พื้นที่ที่อุณหภูมิสูงกว่าย่อมมีสีคล้ำกว่าพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ถ้าเป็นเช่นนั้นจริง ความสว่างของดาวมาเกมาเกก็ควรจะเปลี่ยนไปในขณะที่หมุนรอบตัวเองในระดับที่ตรวจวัดได้ แต่ก็นักดาราศาสตร์กลับไม่พบความเปลี่ยนแปลงนี้

หากเอ็มเค มีสีคล้ำกว่ามาเกมาเกมาก ก็อาจหมายความว่าดวงจันทร์ดวงนี้นี่เองที่เป็นต้นเหตุของข้อมูลที่ไม่สอดคล้องนี้ การที่วัตถุไคเปอร์มีดวงจันทร์สีคล้ำกว่าก็ไม่ใช่เรื่องใหม่ จากการสำรวจดาวพลูโตโดยยานนิวเฮอไรซอนส์ในระยะใกล้เมื่อปีที่แล้วแสดงอย่างชัดเจนว่า ดวงจันทร์คารอนมีความคล้ำกว่าดาวพลูโตอย่างเห็นได้ชัด 

มีหลายเหตุผลที่สนับสนุนความเป็นไปได้ที่ดวงจันทร์ดวงนี้จะมีสีคล้ำแม้จะโคจรรอบวัตถุที่ขาวดั่งหิมะก็ตาม เหตุผลหนึ่งก็คือ เอ็มเค มีขนาดเล็ก มวลต่ำ แรงโน้มถ่วงจึงต่ำจนรักษาน้ำแข็งบนผิวไว้ไม่ได้ น้ำแข็งที่มีอยู่จึงระเหิดออกไปหมดเมื่อต้องแสงแดด ซึ่งทำให้ดวงจันทร์ดวงนี้มีสภาพคล้ายดาวหางหรือวัตถุไคเปอร์อื่น ๆ ที่มักปกคลุมด้วยวัสดุสีคล้ำ

นักดาราศาสตร์หวังว่าเมื่อกล้องอินฟราเรดตาทิพย์อย่างกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เว็บบ์ขึ้นประจำการในอีกสองปีข้างหน้า คงจะได้ข้อมูลของเอ็มเค 2 ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
ภาพวาดดาวมาเกมาเกและบริวารตามจินตนาการของศิลปิน<br />

ภาพวาดดาวมาเกมาเกและบริวารตามจินตนาการของศิลปิน
(จาก NASA, ESA, and A. Parker (Southwest Research Institute))

ภาพที่ค้นพบดวงจันทร์ของดาวมาเกมาเก ภาพซ้ายถ่ายในวันที่ 27 เมษายน 2558 แสดงจุดเล็ก ๆ ของดวงจันทร์ ภาพขวาถ่ายในอีกสองวันถัดมา ไม่พบจุดดวงจันทร์ สันนิษฐานว่าดวงจันทร์อาจอยู่ในแนวสายตาใกล้กับดาวมาเกมาเกมากจนถูกแสงจ้ากลบไปหมด

ภาพที่ค้นพบดวงจันทร์ของดาวมาเกมาเก ภาพซ้ายถ่ายในวันที่ 27 เมษายน 2558 แสดงจุดเล็ก ๆ ของดวงจันทร์ ภาพขวาถ่ายในอีกสองวันถัดมา ไม่พบจุดดวงจันทร์ สันนิษฐานว่าดวงจันทร์อาจอยู่ในแนวสายตาใกล้กับดาวมาเกมาเกมากจนถูกแสงจ้ากลบไปหมด (จาก NASA, ESA, and Z. Levay (STScI). Acknowledgment: NASA, ESA, and A. Parker (Southwest Research Institute).)