จุดดำใหญ่ของดาวพฤหัสบดี

1 เม.ย. 2546 รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
นักดาราศาสตร์เคยคิดว่า สิ่งที่ใหญ่ที่สุดบนดาวพฤหัสบดีคือจุดแดงใหญ่ แต่ยานแคสซีนีได้ค้นพบคู่แข่งที่พอฟัดพอเหวี่ยงของจุดแดงใหญ่แล้ว นั่นคือ "จุดดำใหญ่" 

ความจริงแล้วแคสซีนีไม่ใช่ผู้ค้นพบจุดดำใหญ่เป็นรายแรก ก่อนหน้านี้ในปี 2540 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเคยถ่ายภาพของจุดดำใหญ่นี้มาก่อนในภาพอัลตราไวโอเลต ซึ่งนั่นเป็นเพียงภาพเดียวที่ถ่ายได้ และหลังจากนั้นก็ไม่เคยได้ภาพแบบนั้นอีกเลย 

ยานแคสซีนีซึ่งอยู่ระหว่างเดินทางไปดาวเสาร์ถ่ายภาพนี้ได้ในขณะที่อยู่ในตำแหน่งที่มองเห็นขั้วเหนือของดาวพฤหัสบดีได้ชัดเจน ในตอนแรกดูเหมือนไม่มีอะไรเป็นพิเศษนอกไปจากเมฆขั้วดาวธรรมดา แต่หลังจากนั้นจุดดำใหญ่ก็ปรากฏขึ้น ตลอดช่วงเวลาหลายสัปดาห์ที่แคสซีนีเฝ้าสังเกต จุดดำใหญ่นั้นได้มีขนาดใหญ่ขึ้นจนมีขนาดเท่ากับจุดแดงใหญ่ หลังจากนั้นจุดดำใหญ่นี้ก็สลายไปพร้อม ๆ กับที่ยานได้เคลื่อนเลยดาวพฤหัสบดีไป 

บอบ เวสต์ นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์จากเจพีแอล กล่าวว่า จุดดำใหญ่ต่างจากจุดแดงใหญ่อย่างสิ้นเชิง จุดดำใหญ่เป็นจุดที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราว และเกิดขึ้นบนชั้นสตราโตสเฟียร์เท่านั้น แต่จุดแดงใหญ่เกิดขึ้นมาเป็นเวลานับร้อยปีแล้ว และเกิดขึ้นลึกลงไปถึงชั้นโทรโปสเฟียร์ 

เวสต์เชื่อว่า จุดดำใหญ่เป็นปรากฏการณ์ข้างเคียงจากแสงเหนือใต้บนดาวพฤหัสบดี แม้จะเป็นปรากฏการณ์แบบเดียวกันกับบนโลกแต่มีความแตกต่างกัน แสงเหนือใต้บนดาวพฤหัสบดีรุนแรงกว่าของโลกหลายร้อยหลายพันเท่า และเกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนและไอออนพุ่งเข้าสู่บรรยากาศบริเวณขั้วดาว ทำให้อากาศเรืองแสงขึ้น บนโลก อิเล็กตรอนและไอออนจะมาพร้อมกับลมสุริยะ แต่สำหรับดาวพฤหัสบดี ลมสุริยะไม่ใช่ปัจจัยสำคัญ เพราะมีสนามแม่เหล็กรุนแรงซึ่งเป็นแหล่งกักอิเล็กตรอนและไอออนขนาดมหึมารอบ ๆ ดาวอยู่แล้ว การหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็วของดาวพฤหัสบดีและสนามแม่เหล็กเป็นการเร่งให้อนุภาคเหล่านี้พุ่งเข้าสู่บรรยากาศของดาวพฤหัสบดีบริเวณขั้ว ดังนั้นแสงเหนือใต้ของดาวพฤหัสบดีจึงเกิดขึ้นเกือบตลอดเวลา 

อิเล็กตรอนพลังงานสูงไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการเรืองแสงขึ้นเป็นแสงเหนือใต้เท่านั้น แต่ยังทำให้โมเลกุลของมีเทน (CH4ซึ่งมีอยู่มากบนดาวพฤหัสบดีแตกออก หลังจากนั้นไอออนที่เป็นส่วนประกอบของมีเทนจึงจับกับอะตอมไฮโดรเจนรอบข้างกลายเป็นอะเซทิลีน (C2H2เมื่ออะเซทิลีนรวมกับโมเลกุลที่มีคาร์บอนและไฮโดรเจนอื่น ทำให้เกิดเป็นโมเลกุลซับซ้อนยิ่งขึ้นไปอีก ซึ่งจะควบแน่นและก่อเป็นก้อนเมฆไฮโดรคาร์บอนสีดำลอยอยู่บนชั้นบนสุดของสตราโตสเฟียร์ ปรากฏเป็นจุดดำยักษ์ 

ทฤษฎีนี้สอดคล้องกับผลการสำรวจ เพราะจุดดำยักษ์นี้มองไม่เห็นด้วยแสงขาว แต่มองเห็นในภาพที่ถ่ายในย่านรังสีอัลตราไวโอเลต ทั้งนี้เนื่องจากสารประกอบไฮโดรคาร์บอนเป็นตัวดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตที่ดี 

อย่างไรก็ตาม ในช่วงปี 2543 ซึ่งแคสซีนีถ่ายภาพนี้ได้นั้น ไม่มีปรากฏการณ์แสงเหนือใต้ที่รุนแรงผิดปรกติแต่อย่างใด การเกิดจุดดำใหญ่ในภาวะสงบจึงเป็นเรื่องที่น่าแปลก ซึ่งยังคงเป็นคำถามเวสต์ยังให้คำอธิบายไม่ได้ 

เวสต์ยังกล่าวต่อว่า กระแสวนที่ขั้วดาวพฤหัสบดีมีบทบาทในการควบคุมขนาดตำแหน่งของจุดดำใหญ่ คล้ายกับกระแสวนที่ขั้วโลกใต้ซึ่งควบคุมขนาดและตำแหน่งของโพรงโอโซน ดังนั้นการศึกษาติดตามปรากฏการณ์นี้ช่วยให้เข้าใจดาวเคราะห์และสถานการณ์โอโซนของโลกได้ดียิ่งขึ้น 

ที่มา:

ข่าวที่คล้ายกัน: