นักวิทยาศาสตร์คณะหนึ่งจากอิมพีเรียลคอลเลจลอนดอน ได้สร้างแบบจำลองสนามแม่เหล็กของดาวเนปจูนใหม่ ด้วยการผนวกรวมข้อมูลจากการสำรวจอายุ 26 ปี บวกกับพลังการทำงานของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ เพื่ออธิบายพฤติกรรมประหลาดบางอย่างของดาวเคราะห์ยักษ์ดวงนี้
ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ดวงนอกสุดของระบบสุริยะ มียานอวกาศเพียงลำเดียวเท่านั้นที่เคยไปเยือนคือยานวอยเอเจอร์ 2 ในปี 2532 ซึ่งขณะนี้ได้มุ่งหน้าออกไปสู่นอกระบบสุริยะไปไปแล้ว ข้อมูลปริมาณมหาศาลจากยานลำนี้ได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์รู้จักดาวเคราะห์ยักษ์ดวงนี้เพิ่มขึ้นอย่างมาก
อย่างไรก็ตามข้อมูลนี้ก็นำคำถามใหม่มาให้มากกว่าที่จะตอบคำถาม หนึ่งในปริศนาใหญ่ที่สุดก็คือ มุมของแกนหมุนของดาวเนปจูนที่เอียงมาก ขั้วแม่เหล็กที่ไม่ตรงกับแกนหมุน นอกจากนี้สภาพสนามแม่เหล็กยังไม่สมมาตร เพราะแกนสนามแม่เหล็กไม่ได้พาดผ่านแกนดาวเนปจูน
"ลองจินตนาการดูนึกถึงโลกเราที่มีใครมาจับพลิกให้ตะแคง แล้วย้ายขั้วเหนือสนามแม่เหล็กให้มาโผล่ที่กลางทวีปยุโรป คงจะเป็นดาวเคราะห์ที่ประหลาดมาก นั่นแหละ ดาวเนปจูนเป็นแบบนั้น" แอดัม มาสเตอร์ จากอิมพีเรียลคอลเลจเปรียบเทียบ "แบบจำลองใหม่ที่เราสร้างขึ้นมานี้จะช่วยให้เราเข้าใจสนามแม่เหล็กที่เป็นเอกลักษณ์ของดาวเนปจูนเพิ่มขึ้นอีกมาก"
การทำความเข้าใจดาวเนปจูนเป็นเรื่องสำคัญเพราะเป็นการวางพื้นฐานความเข้าใจถึงกลไกและพฤติกรรมของสนามแม่เหล็กในดาวเคราะห์ดวงอื่น รวมถึงดาวเคราะห์ต่างระบบด้วย และความรู้จากการสร้างแบบจำลองดาวเนปจูนยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าสนามแม่เหล็กโลกมีผลต่อสภาพภูมิอากาศนอกโลกอย่างไร
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มเสนอภารกิจส่งยานอวกาศไปสำรวจดาวเนปจูนครั้งใหม่แล้วแต่โครงการนั้นก็ยังต้องใช้เวลาอีกหลายทศวรรษกว่าจะเป็นเป็นผลสำเร็จ ดังนั้น วิธีที่ดีที่สุดในขณะนี้ในการทำความเข้าใจดาวเคราะห์ดวงนี้ก็คือการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ ความพยายามล่าสุดเกิดขึ้นจากโครงการวิจัยสหวิทยาการจากอิมพีเรียลคอลเลจลอนดอนที่ประกอบด้วยนักฟิสิกส์บรรยากาศทำงานร่วมกับนักฟิสิกส์พลาสมา
การสร้างแบบจำลองของดาวเคราะห์ทั้งดวงเป็นงานยักษ์ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์คณะนี้จึงต้องพึ่งพลังในการประมวลผลของเครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์ไดแรก (DiRAC) ของสภาบริภัณฑ์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งสหราชอาณาจักร คอมพิวเตอร์เครื่องนี้สามารถใช้พลังจากตัวหน่วยประมวลผลหลายร้อยหรือถึงหลายพันหน่วยมาทำงานพร้อมกันในแบบขนาน จึงเพียงพอสำหรับการคำนวณที่ซับซ้อนระดับนี้ได้
ผลลัพท์ที่ออกมาสร้างความประหลาดใจให้แก่นักวิทยาศาสตร์ไม่น้อย แบบจำลองนี้ได้แสดงว่าสนามแม่เหล็กของเนปจูนหมุนและเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ซ้ำยังมีโครงสร้างต่างไปจากภาพกราฟิกที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นมาก่อนหน้านี้โดยอาศัยข้อมูลจากยานวอยเอเจอร์ 2 เพียงอย่างเดียว มาสเตอร์กล่าวว่า "ปกติสนามแม่เหล็กในระบบที่ไม่ซับซ้อนนักก็เข้าใจยากอยู่แล้ว แต่ดาวเนปจูนนี้ซับซ้อนจนถึงขั้นพิลึก สมบัติแปลกประหลาดของสนามแม่เหล็กทำให้เราต้องทบทวนความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับแมกนีโทสเฟียร์กันเสียใหม่
"แบบจำลองนี้สามารถอธิบายสิ่งที่วอยเอเจอร์พบเมื่อหลายปีก่อนได้หลายสิ่งตัวอย่างเช่น อธิบายได้ว่าลมสุริยะเข้าสู่สนามแม่เหล็กของดาวเนปจูนและไหลเวียนอยู่ภายในนั้นได้อย่างไร และด้วยการหมุนรอบตัวเองแบบกลิ้งของดาวเนปจูนบวกกับรูปแบบการไหลเวียนของลมสุริยะนี้เอง ที่เป็นเหตุให้แมกนีโทสเฟียร์ของดาวเนปจูนมีลักษณะไม่สมมาตรดังที่ยานวอยเอเจอร์ 2 พบ
ความรู้ที่ได้จากการศึกษาดาวเนปจูนยังช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นหรือที่เรียกว่าดาวเคราะห์ต่างระบบได้ดียิ่งขึ้นอีกด้วย จนถึงปัจจุบันนี้มีดาวเคราะห์ต่างระบบจำนวนมากที่มีขนาดอยู่ในระดับดาวเนปจูน ดังนั้นการศึกษาดาวเคราะห์แก๊สของเรา ย่อมช่วยให้มองเห็นถึงสภาพต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในดาวเคราะห์ต่างถิ่นเหล่านั้นได้ด้วยเช่นกัน
นอกจากนี้แบบจำลองใหม่ยังช่วยให้เข้าใจสนามแม่เหล็กโลก เป็นการเพิ่มศักยภาพในการพยากรณ์ลมฟ้าอากาศรอบโลก เช่น การเกิดพายุแม่เหล็กโลกได้อีกด้วย
ดาวเนปจูน
อย่างไรก็ตาม
"ลองจินตนาการดู
การทำความเข้าใจดาวเนปจูนเป็นเรื่องสำคัญ
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มเสนอภารกิจส่งยานอวกาศไปสำรวจดาวเนปจูนครั้งใหม่แล้ว
การสร้างแบบจำลองของดาวเคราะห์ทั้งดวงเป็นงานยักษ์
ผลลัพท์ที่ออกมาสร้างความประหลาดใจให้แก่นักวิทยาศาสตร์ไม่น้อย
"แบบจำลองนี้สามารถอธิบายสิ่งที่วอยเอเจอร์พบเมื่อหลายปีก่อนได้หลายสิ่ง
ความรู้ที่ได้จากการศึกษาดาวเนปจูน
นอกจากนี้