สมาคมดาราศาสตร์ไทย

จดหมายเหตุวงแหวนดาวเสาร์

จดหมายเหตุวงแหวนดาวเสาร์

1 มกราคม 2546 โดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ปรับปรุงครั้งล่าสุด 12 ธันวาคม 2559
พ.ศ. 2153
กาลิเลโอ กาลิเลอี ได้ค้นพบวงแหวนดาวเสาร์เป็นคนแรก ด้วยกล้องโทรทรรศน์กำลังขยาย 20 เท่าที่เขาสร้างขึ้นเอง ในตอนนั้น เขาเข้าใจว่านั่นเป็นดาวบริวารขนาดใหญ่ที่ติดอยู่กับสองข้างของดาวเสาร์ เขากล่าวว่า "ผมได้สำรวจดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างที่สุดแล้วพบว่า มันประกอบด้วยดาวถึงสามดวง มันน่าทึ่งจริง ๆ ที่มันมิได้เป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวโดด ๆ แต่มันเป็นสามดวงที่อยู่เกือบจะแตะกัน"

พ.ศ. 2155
สองปีหลังจากการค้นพบวงแหวนดาวเสาร์ กาลิเลโอได้พบว่า วงแหวนนั้นได้หายไปเสียแล้ว ซึ่งในความเป็นจริงเกิดจากโลกได้เคลื่อนที่ตัดระนาบวงแหวนของดาวเสาร์พอดี จึงนับว่ากาลิเลโอเป็นคนแรกที่พบปรากฏการณ์นี้

พ.ศ. 2159
กาลิเลโอได้พบว่า วงแหวนนั้นเป็นรูปครึ่งวงรีสองอันมาประกบกัน ไม่ใช่วัตถุกลม ส่วนตัวดาวเสาร์นั้นยังคงกลมเหมือนเดิม

พ.ศ. 2169
ดาวเสาร์ได้หันขอบของวงแหวนมายังโลกอีกครั้ง แต่ไม่พบการบันทึกใด 

พ.ศ. 2198
คริสเตียน ไฮเกนส์ ได้เสนอว่า ดาวเสาร์อาจมีวงแหวนซึ่งเป็นของแข็งล้อมรอบอยู่ วงแหวนนี้จะเป็นของแข็งแบนเรียบ และทำมุมเอียงกับระนาบสุริยวิถี เขาได้ใช้กล้องโทรทรรศน์กำลังขยาย 50 เท่าสำรวจ นอกจากนี้เขายังได้พบดวงจันทร์ ไตตัน ของดาวเสาร์อีกด้วย ซึ่งค้นพบเพียง เดือนก่อนที่ดาวเสาร์จะหันขอบมายังโลกอีกครั้งในปีนั้น

พ.ศ. 2199
โจฮันเนส เฮวีเลียส ได้ตั้งสมมุติฐานว่า วงแหวนดาวเสาร์เป็นรูปเสี้ยวสองอันติดกันเป็นรูปทรงรี

พ.ศ. 2201
คริสโตเฟอร์ เรน เชื่อว่า วงแหวนนั้นอยู่ติดกับดาวเสาร์ และดาวเสาร์กับวงแหวนก็หมุนรอบแกนหลักของวงแหวนนั้น และวงแหวนนี้จะบางมาก จนทำให้มองไม่เห็นเมื่อมันหันด้านข้างมายังโลก

พ.ศ. 2202
คริสเตียน ไฮเกนส์ ได้ตีพิมพ์หนังสือชื่อ System Saturnium ซึ่งอธิบายเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ตัดระนาบวงแหวนดาวเสาร์ของโลก

พ.ศ. 2203
ยีน แชพีเลน ได้สันนิษฐานว่า ตัววงแหวนดาวเสาร์ประกอบด้วยหินขนาดน้อยใหญ่มากมายโคจรกันเป็นแนว แต่เนื่องจากขณะนั้นนักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ยังคงเชื่อว่าวงแหวนดาวเสาร์เป็นวัตถุตันชิ้นเดียว จึงไม่มีใครสนใจข้อเสนอของแชพีเลน จนกระทั่งอีกสองร้อยปีถัดมา แมกซ์เวลจึงได้เสนอในทำนองเดียวกัน

พ.ศ. 2207
จูเซปเป แคมปานี ได้สำรวจวงแหวนและพบว่า วงแหวนด้านนอกมีความสว่างกว่าวงแหวนด้านใน แต่เขาก็ไม่ได้คิดว่าจะเกิดจากวงแหวนสองวง

พ.ศ. 2214-2215
จีโอวานนี คาสซินี ได้ค้นพบบริวารดาวเสาร์สองดวง ชื่อ Iapetus กับ Rhea ซึ่งค้นพบในช่วงที่ดาวเสาร์หันด้านข้างของวงแหวนมาให้พอดี เขาค้นพบ Iapetus ในขณะที่มันอยู่ทางทิศตะวันตกของดาวเสาร์ แต่เมื่อมันโคจรไปอยู่ในด้านทิศตะวันออกเขาไม่สามารถสังเกตเห็นทั้ง ๆ ที่เขารู้ว่ามันจะต้องอยู่ที่นั่นจึงได้สันนิษฐานว่า Iapetus มีด้านหนึ่งของดาวเป็นสีดำ และหันด้านหนึ่งเข้าหาดาวเสาร์ตลอด

พ.ศ. 2219
จีโอวานนี คาสซินี ค้นพบช่องว่างของวงแหวนดาวเสาร์ ซึ่งต่อมาช่องว่างนี้ก็ได้ชื่อเป็น ช่องว่างคาสซินี วงแหวนส่วนนอกมีชื่อว่า วงแหวน ส่วนวงแหวนส่วนในซึ่งสว่างกว่ามีชื่อว่า วงแหวน B

พ.ศ. 2227
คาสซินีค้นพบดาวบริวารดาวเสาร์เพิ่มขึ้นอีก ดวง คือ Tethys กับ Dione ซึ่งเป็นการครบรอบ 100 ปีหลังจากค้นพบดวงจันทร์ของดาวเสาร์เป็นครั้งแรก

พ.ศ. 2323
วิลเลียม เฮอร์เชล พบแนวสีดำที่อยู่ด้านในของวงแหวน เป็นไปได้ว่าสิ่งที่เขาค้นพบนั้นคือช่องว่างเองเค

พ.ศ. 2330
ปิแอร์ เดอ ลาปลาส ได้เสนอว่า วงแหวนดาวเสาร์น่าจะประกอบจากวงแหวนที่เป็นของแข็งและตันหลาย ๆ วงซ้อนกัน เฮอรเชลได้ค้นพบดวงจันทร์ของดาวเสาร์อีก ดวง คือ Enceladus

พ.ศ. 2332
ในปีนี้ได้ดาวเสาร์ได้หันด้านข้างของวงแหวนมายังโลกอีกครั้ง และนับเป็นปีทองของเฮอร์เชลเลยทีเดียว เขาได้พบดวงจันทร์เพิ่มขึ้นอีก ดวง คือ Mimas และยังได้เสนอว่า วงแหวนของดาวเสาร์ประกอบด้วยวงแหวนแข็ง วง นอกจากนี้เขายังพบว่าดาวเสาร์นั้นมีรูปร่างแป้น คือไม่ได้มีรูปร่างกลม และยังได้ประมาณความหนาของวงแหวนเอาไว้คือ 480 กิโลเมตร และยังได้รายงานการเกิดอุปราคาของดาวบริวารอีกด้วย

พ.ศ. 2333
เฮอร์เชลสามารถกำหนดคาบการหมุนรอบตัวเองของดาวเสาร์ได้คือ 10 ชั่วโมง 32 นาที

พ.ศ. 2368
เฮนรี เคเตอร์ ได้พบช่องว่างระหว่างวงแหวนถึง ช่องในวงแหวน แต่ไม่มีผู้ใดยืนยันการค้นพบของเขา

พ.ศ. 2378
เฟรดริช เบสเซล สามารถวัดการส่ายของขั้วของดาวเสาร์(precession)ได้ คือ 340,000 ปี (ค่าตัวเลขที่วัดได้ในปัจจุบันคือ 1.7 ล้านปี)

พ.ศ. 2380
โจฮันน์ เองเค สำรวจแถบสีดำที่ใจกลางวงแหวน ซึ่งแถบนี้เป็นแถบเดียวกับที่ เคเตอร์ค้นพบในปี

พ.ศ. 2368 ซึ่งแถบนี้ต่อมาก็ได้ชื่อว่า ช่องว่างเองเค
พ.ศ. 2391
วิลเลียม บอนด์, จอร์จ บอนด์ กับ วิลเลียม ลาสเซล ได้ค้นพบดวงจันทร์ของดาวเสาร์เพิ่มอีกคือ Hyperion ในช่วงที่โลกตัดระนาบวงแหวนดาวเสาร์ และได้วัดความหนาของวงแหวนได้ คือ 64 กิโลเมตร

พ.ศ. 2392
เอ็ดดูวาร์ด โรเช ได้เสนอว่าวงแหวนของดาวเสาร์เกิดจากการที่ดวงจันทร์ดวงหนึ่งได้เข้าใกล้ดาวเสาร์มากเกินไปจนถูกแรงไทด์ ของดาวเสาร์ฉีกออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย

พ.ศ. 2393
วิลเลียม บอนด์และจอร์จ บอนด์ ได้ค้นพบแถบสีดำที่อยู่ที่ขอบด้านในของวงแหวน จอร์จได้สรุปว่าถ้าวงแหวนเป็นวัตถุแข็งและตันจะไม่เสถียร ดังนั้นวงแหวนดาวเสาร์จึงต้องเป็นของไหล ต่อมาวงแหวนนี้ได้ชื่อว่า วงแหวน C

พ.ศ. 2395
มีรายงานจากนักดาราศาสตร์จำนวนมากที่อ้างว่าสามารถเห็นขอบของดาวเสาร์ผ่านวงแหวน ได้ ซึ่งเป็นการสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าวงแหวนเป็นของไหลได้ดีเยี่ยม

พ.ศ. 2399
เจมส์ แมกซ์เวล สรุปว่าวงแหวนดาวเสาร์จะเป็นของตันไม่ได้ วงแหวนจะต้องประกอบด้วยอนุภาคอยู่อย่างกระจัดกระจายเป็นจำนวนนับไม่ถ้วน

พ.ศ. 2409
แดเนียล เคิล์กวูด พบว่าอนุภาคที่อยู่ในช่องว่างคาสซินีมีการเรโซแนนซ์กับคาบการโคจรของ ดวงจันทร์ Enceladus ด้วยอัตรา 3:1

พ.ศ. 2415
แดเนียล เคิล์กวูด ค้นพบเพิ่มว่า ช่องว่างคาสซินีและช่องว่างเองเคนั้นมีการกำทอนร่วมกันกับดวงจันทร์บริวาร ดวงคือ Mimas Enceladus Tethys และ Dione

พ.ศ. 2419
มีการค้นพบจุดขาวบนดาวเสาร์โดย เอเซป ฮอลล์

พ.ศ. 2426
สามารถถ่ายภาพวงแหวนดาวเสาร์ได้เป็นครั้งแรก

พ.ศ. 2431
เจมส์ คีเลอร์ เป็นคนแรกที่ทำการสำรวจช่องว่างเองเคอย่างละเอียด (ตัวของเองเคเองเพียงแค่ค้นพบเท่านั้น)

พ.ศ. 2432
เอ็ดเวิร์ด บาร์นาร์ด สำรวจอุปราคาของดวงจันทร์ Iapetus ที่เกิดจากวงแหวนดาวเสาร์ ความสว่างของ Iapetus ลดลงเล็กน้อยเมื่ออยู่ในเงาของวงแหวน และมืดสนิทเมื่ออยู่ในเงาของวงแหวน เขาจึงสรุปได้ว่า วงแหวน นั้นกึ่งโปร่งใส ส่วนวงแหวน นั้นทึบสนิท

พ.ศ. 2438
เจมส์ คีลเลอร์ และ วิลเลียม คอมป์เบลล์ ได้สำรวจพบว่า ส่วนในของวงแหวนนั้นมีการโคจรรอบดาวเสาร์เร็วกว่าที่ส่วนที่อยู่ด้านนอกของวงแหวน ซึ่งเป็นแรงสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าวงแหวนประกอบขึ้นจากอนุภาคของแมกซ์เวลอีกแรงหนึ่ง

พ.ศ. 2441
วิลเลียม พิกเกอริง ค้นพบดาวบริวารดวงใหม่ชื่อ Phoebe ซึ่งเป็นดวงแรกและดวงเดียวที่ถูกค้นพบโดยการสำรวจภาคพื้นดินที่ไม่ได้เกิดขึ้นในช่วงที่ดาวเสาร์หันขอบของวงแหวนมายังโลก

พ.ศ. 2446
เอ็ดเวิร์ด บาร์นาร์ด ได้สำรวจจุดขาวบนดาวเสาร์

พ.ศ. 2450
มีการประมาณความหนาของดาวเสาร์ใหม่คือ 15 กิโลเมตร

พ.ศ. 2454
เอ็ดเวิร์ด บาร์นาร์ด ได้สำรวจดาวเสาร์ด้วยหอสังเกตการณ์เมาต์วิลสัน พบว่าสามารถมองเห็นดาวเสาร์ผ่านวงแหวน ได้

พ.ศ. 2464
แอล คอมรี และ เอ เลวิน สำรวจการเกิดอุปราคาระหว่างดวงจันทร์เป็นครั้งแรก คืออุปราคาของดาว Rhea โดย Titan

พ.ศ. 2466
บี ลีออต สามารถค้นพบโพราไรเซชันของแสงของวงแหวน

พ.ศ. 2503
เจ บอตแฮม ค้นพบว่าจุดขาวบนดาวเสาร์มีคาบการปรากฏให้เห็นประมาณ 30 ปี

พ.ศ. 2511
ดวงจันทร์อีกสองดวงได้ถูกค้นพบ คือ Epimetheus และ Janus โดยหอสังเกตการณ์ Pic และ Midi นอกจากนี้ เอ ดอลฟัส ผู้ค้นพบ Janus ได้วัดความหนาของวงแหวนดาวเสาร์ได้เพียง 2.4 กิโลเมตร

พ.ศ. 2510
วอลเตอร์ ไฟเบลแมน ค้นพบวงแหวน E

พ.ศ. 2512
ปิแอร์ กิวริน พบร่องรอยของวงแหวน D

พ.ศ. 2513
มีการสำรวจดาวเสาร์ในย่านความถี่ใกล้อินฟราเรด และพบสเปกตรัมของน้ำของแสงจากวงแหวนดาวเสาร์ แสดงว่าในวงแหวนดาวเสาร์ต้องประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่

พ.ศ. 2516
ยานไพโอเนียร์ 11 ถูกปล่อยจากฐานเพื่อสำรวจดาวเสาร์

พ.ศ. 2520
ยานวอยเอเจอร์ และ เริ่มออกเดินทางจากโลกเพื่อสำรวจดาวเคราะห์วงนอก

พ.ศ. 2521
ปีเตอร์ โกล์ดรีช และ สก็อต ทรีเมน เสนอว่า คลื่นความหนาแน่นที่เกิดจากวงแหวนดาวเสาร์เกิดจากการกำทอนของอนุภาคในวงแหวนกับดาวบริวาร

พ.ศ. 2522
ยานไพโอเนียร์ 11 ไปถึงดาวเสาร์และค้นพบวงแหวน ปีเตอร์ โกล์ดรีช และ สก็อต ทรีเมนได้เสนอว่าดวงจันทร์ที่เป็น shepherd moon น่าจะอยู่ร่วมกับวงแหวนแคบ ๆ วงหนึ่ง

พ.ศ. 2523
ยานวอยเอเจอร์ ค้นพบวงแหวนของดาวยูเรนัส ปีนี้ดาวเสาร์ได้หันขอบของวงแหวนมายังโลกอีกครั้ง และได้มีการค้นพบดาวบริวารอีก ดวง คือ Teletso Calypso และ Helene พบว่าวงแหวน มีความหนาประมาณ 1.1 กิโลเมตร และแผ่กว้างออกไปไกลถึง เท่าของรัศมีของดาวเสาร์ ยายวอยเอเจอร์ และ เดินทางไปถึงดาวเสาร์ ค้นพบ วงแหวน ดวงจันทร์อีก ดวงคือ Atlas Prometheus และ Pandora โดยเฉพาะ ดวงหลังนี้เป็นดวงจันทร์แบบคู่ shepherding moon คู่แรกที่เคยค้นพบอีกด้วย และพบว่าวงแหวนของดาวเสาร์มิได้มีเพียง 5-6 วง แต่ประกอบไปด้วยวงแหวนย่อย ๆ นับพันวง แม้แต่ในส่วนที่เป็นช่องว่างก็ตาม นอกจากนี้ยังค้นพบช่องว่างเพิ่มขึ้นอีก ช่องคือ ช่องว่างแมกซ์เวล ช่องว่างไฮเกนส์ และช่องว่างคีเลอร์

พ.ศ. 2524
เจ ลิสชัวเออร์ และ เอ็ม ฮีนอน เสนอว่ายังมีดาวบริวารอีกจำนวนหนึ่งที่ฝังอยู่ในวงแหวน

พ.ศ. 2533
ในระหว่างการวิเคราะห์ภาพจากวอยเอเจอร์ มาร์ก โชวอลเตอร์ ได้พบดาวบริวารอีกดวงหนึ่งคือ Pan โคจรอยู่ในช่องว่างเองเค จุดขาวบนดวงจันทร์ปรากฏให้เห็นตามคำนวณหลังจากที่เกิดขึ้นเมื่อครั้งก่อนหน้านี้เมื่อปี พ.ศ. 2503

พ.ศ. 2538
นักดาราศาสตร์ได้วิเคราะห์ข้อมูลจากวอยเอเจอร์ และรายงานว่าค้นพบสิ่งที่คิดว่าน่าจะเป็นดวงจันทร์ของดาวเสาร์ดวงใหม่อีก ดวง

พ.ศ. 2538-2539
โลกได้เคลื่อนที่ตัดระนาบวงแหวนดาวเสาร์ ครั้ง ในวันที่ 22 พฤษภาคม กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ค้นพบดวงจันทร์ดวงใหม่เพิ่มขึ้นอีก ดวง หรืออาจมากถึง ดวง

พ.ศ. 2540
ยานอวกาศคาสซินีออกเดินทางจากโลก และจะไปถึงดาวเสาร์ในปี ค.ศ. 2004