สมาคมดาราศาสตร์ไทย

วงแหวนและบริวารใหม่ของดาวยูเรนัส

วงแหวนและบริวารใหม่ของดาวยูเรนัส

9 ม.ค. 2549
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ระบบสุริยะของเรามีสมาชิกเพิ่มขึ้นอีกแล้ว กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซาค้นพบวงแหวนใหม่ของดาวยูเรนัส วงแหวนใหม่นี้อยู่ห่างจากวงแหวนวงเดิมที่รู้จักมากถึงสองเท่า จนถือได้ว่าเป็นระบบวงแหวนระบบที่สอง และยังพบดวงจันทร์ใหม่อีกสองดวงที่โคจรอยู่ในวงแหวนวงใหม่นี้ด้วย

นอกจากนี้ จากการวิเคราะห์ข้อมูลการเคลื่อนที่ของวัตถุในระบบยูเรนัสมีการเปลี่ยนแปลงอย่างเด่นชัดในทศวรรษที่ผ่านมา แสดงถึงความไร้เสถียรภาพอย่างมากของระบบนี้ 

แม้แต่วงแหวนใหม่สองวงที่อยู่ห่างจากดาวยูเรนัสมาก ก็เป็นระบบที่ไม่สถิต ฝุ่นที่ประกอบขึ้นเป็นวงแหวนนี้จะค่อย ๆ กระจายออกไปจนกระทั่งจางหายไปในอวกาศ แต่ก็มีกลไกบางอย่างที่เติมฝุ่นให้วงแหวนนี้อย่างต่อเนื่อง นักดาราศาสตร์คาดว่าสิ่งที่เติมฝุ่นให้วงแหวนวงนอกสุดอาจเป็นดวงจันทร์แมบ ซึ่งเป็นดวงจันทร์ขนาดเล็กมีความกว้างเพียง 19 กิโลเมตร ค้นพบในปี 2546 โดยกล้องฮับเบิล

กลไกนี้เกิดขึ้นในระบบดวงจันทร์และวงแหวนของดาวเคราะห์ดวงอื่นเช่นกัน เช่นดวงจันทร์แอมาลเทียของดาวพฤหัสบดี ดวงจันทร์แพนของดาวเสาร์ และดวงจันทร์แกลาเทีย ของดาวเนปจูน 

ยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ได้จากยานวอยเอเจอร์แล้วยิ่งเห็นการเปลี่ยนแปลงเด่นชัด

การคำนวณของนักดาราศาสตร์แสดงว่าไร้เสถียรภาพถึงขนาดที่ ดวงจันทร์ต่าง ๆ จะเริ่มชนกันเองภายในไม่กี่ล้านปีข้างหน้า ดวงจันทร์ที่ไร้เสถียรภาพที่สุดอาจเป็น คิวพิด ซึ่งมีวงโคจรห่างจากดวงจันทร์เบลินดาเพียง 800 กิโลเมตรเท่านั้น
ฮับเบิลค้นพบแหวนนี้จากการถ่ายภาพนาน นาทีเป็นจำนวน 80 ครั้งในเดือนสิงหาคมปี 2547 ต่อมานักดาราศาสตร์ได้ลองไปตรวจสอบในภาพถ่ายเก่าของฮับเบิลที่ถ่ายก่อนหน้านั้นหนึ่งปีก็พบแหวนจาง ๆ นี้เหมือนกัน แต่ภาพที่ชัดที่สุดเป็นภาพที่ถ่ายเมื่อเดือนกันยายน 2548 นี้

ไม่เพียงแต่ฮับเบิลเท่านั้นที่เคยถ่ายภาพของวงแหวนนี้ได้ นักดาราศาสตร์ที่ค้นพบในครั้งนี้ได้กลับไปตรวจสอบคลังภาพเก่าของยานวอยเอเจอร์ที่สำรวจดาวยูเรนัสในปี 2529 ก็พบหลักฐานของวงแหวนใหม่นี้เหมือนกัน

แต่เดิมนักดาราศาสตร์รู้จักวงแหวนของดาวยูเรนัสเพียง วง ซึ่งค้นพบในปี 2520 จากการสังเกตการบังดาวฤกษ์ของดาวยูเรนัส ต่อมาเมื่อยานวอยเอเจอร์เดินทางไปสำรวจดาวยูเรนัสจึงได้พบวงแหวนเพิ่มขึ้นอีกสองวงและดวงจันทร์เพิ่มขึ้นอีก 10 ดวง แต่ไม่มีใครสังเกตเห็นวงแหวนชั้นนอกที่ฮับเบิลเพิ่งพบนี้เนื่องจากบางมากและอยู่ห่างจากดาวยูเรนัสมากเกินกว่าที่ใครจะคาดคิด จากการเปรียบเทียบกับภาพของฮับเบิลแล้ว นักดาราศาสตร์พบหลักฐานของวงแหวนนี้ในภาพของวอยเอเจอร์เกือบ 100 ภาพเลยทีเดียว

เนื่องจากแหวนวงใหม่สองวงนี้บางมากจนเกือบมองไม่เห็น จึงมีโอกาสเห็นได้ง่ายกว่าถ้าวงแหวนนี้ทำมุมกับแนวสายตาแคบ ๆ และเป็นความบังเอิญที่ขณะนี้ดาวยูเรนัสกำลังขยับเข้าใกล้ระนาบสุริยวิถีขึ้นเรื่อย ๆ ดังนั้นในระหว่างนี้วงแหวนนี้จะสว่างขึ้นจนกระทั่งชัดที่สุดเมื่อดาวยูเรนัสอยู่ในระนาบสุริยวิถีพอดีซึ่งจะเกิดขึ้นในปี 2550 เมื่อนั้นการศึกษาวงแหวนนี้คงจะทำได้ง่ายกว่านี้
ภาพวงแหวนชุดใหม่ของดาวยูเรนัส ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ภาพซ้ายถ่ายในปี 2546 ปรากฏวงแหวนชุดใหม่แต่จางมาก จุดสีขาวที่กระจายอยู่บนพื้นหลังสีดำเป็นสัญญาณรบกวน วงแหวนวงนอกชื่อ อาร์/2003 ยู 1 วงแหวนวงในชื่อ อาร์/2003 ยู 2 ขีดโค้งสว่างด้านบนของภาพที่ซ้อนอยู่ในวงแหวนวงนอกคือดวงจันทร์ที่พบใหม่ ชื่อ แมบ ภาพทางขวาถ่ายหลังจากภาพแรกสองปี ปรากฏวงแหวนชัดเจนขึ้นเนื่องจากดาวยูเรนัสเข้าใกล้ระนาบสุริยวิถีมากขึ้น (ภาพจาก NASA, ESA, and M. Showalter (SETI Institute))

ภาพวงแหวนชุดใหม่ของดาวยูเรนัส ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ภาพซ้ายถ่ายในปี 2546 ปรากฏวงแหวนชุดใหม่แต่จางมาก จุดสีขาวที่กระจายอยู่บนพื้นหลังสีดำเป็นสัญญาณรบกวน วงแหวนวงนอกชื่อ อาร์/2003 ยู 1 วงแหวนวงในชื่อ อาร์/2003 ยู 2 ขีดโค้งสว่างด้านบนของภาพที่ซ้อนอยู่ในวงแหวนวงนอกคือดวงจันทร์ที่พบใหม่ ชื่อ แมบ ภาพทางขวาถ่ายหลังจากภาพแรกสองปี ปรากฏวงแหวนชัดเจนขึ้นเนื่องจากดาวยูเรนัสเข้าใกล้ระนาบสุริยวิถีมากขึ้น (ภาพจาก NASA, ESA, and M. Showalter (SETI Institute))

ระบบยูเรนัส ที่รวมทั้งวงแหวนและบริวารใหม่ (ภาพจาก NASA, ESA, and A. Feild (STScI))

ระบบยูเรนัส ที่รวมทั้งวงแหวนและบริวารใหม่ (ภาพจาก NASA, ESA, and A. Feild (STScI))

ที่มา: