สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ยานนิวฮอไรซันส์พบแนวฝุ่นใหม่ของแถบไคเปอร์

ยานนิวฮอไรซันส์พบแนวฝุ่นใหม่ของแถบไคเปอร์

22 ก.พ. 2567
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ยานนิวฮอไรซันส์ เป็นยานสำรวจดาวพลูโตและวัตถุไคเปอร์ขององค์การนาซา ยานได้เข้าเฉียดดาวพลูโตเมื่อกลางปี 2560 และเผยโฉมดาวพลูโตระยะใกล้ให้ชาวโลกได้เห็นเป็นครั้งแรก อีกสี่ปีต่อมา ยานได้เข้าเฉียดวัตถุไคเปอร์รูปร่างประหลาดดวงหนึ่งที่มีชื่อว่า อาร์โรคอต หลังจากนั้น ยานก็มุ่งหน้าต่อไปยังขอบนอกของระบบสุริยะอันเวิ้งว้างเพื่อสำรวจสภาพแวดล้อมของแถบไคเปอร์และรอคอยโอกาสจะได้สำรวจวัตถุไคเปอร์ดวงต่อไป

สภาพแวดล้อมของแถบไคเปอร์ ภาพในจินตนาการของศิลปิน  (จาก Mark Garlick/Science Photo Library/Getty)


แถบไคเปอร์ คือบริเวณแนววงแหวนรอบระบบสุริยะ มีระยะตั้งแต่ 30 หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ หรือประมาณวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป เป็นบริเวณที่มีวัตถุขนาดเล็กที่ประกอบด้วยหินและน้ำแข็งจำนวนมาก เช่นดาวหาง ดาวเคราะห์แคระ บริเวณที่มีจำนวนวัตถุหนาแน่นที่สุดของแถบไคเปอร์คาดว่าอยู่ที่ระยะ 50 หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ พ้นจากนั้นก็จะค่อย ๆ น้อยลงเรื่อย ๆ เมื่อระยะจากดวงอาทิตย์มากขึ้น


ขณะนี้ยานนิวฮอไรซันส์อยู่ที่ระยะ 58 หน่วยดาราศาสตร์ ซึงไปไกลจากระยะที่คาดว่าเป็นส่วนที่หนาแน่นที่สุดของแถบไคเปอร์ไปมากพอสมควรแล้ว ตามทฤษฎีปริมาณฝุ่นที่ยานตรวจวัดได้ก็ควรจะน้อยลงไป

แต่ข้อมูลจากยานนิวฮอไรซันส์ที่เก็บไว้ขณะที่ยานอยู่ที่ระยะ 45-55 หน่วยดาราศาสตร์กลับพบว่าที่บริเวณดังกล่าวมีปริมาณของฝุ่นมากกว่าที่เคยประมาณไว้ แสดงว่าแถบไคเปอร์แผ่กว้างออกไปไกลกว่าที่เคยคิดไว้มาก

ปัจจุบันมีวัตถุแถบไคเปอร์ที่ค้นพบแล้วหลายดวง แต่เชื่อว่ายังมีอีกมากที่ยังไม่พบ เนื่องจากแถบไคเปอร์อยู่ไกลมาก และวัตถุบางดวงก็เล็กเกินกว่าจะตรวจพบหรือบางดวงก็มีสีคล้ำจนแทบไม่สะท้อนแสงออกมา นักวิทยาศาสตร์จึงไม่มีวันมองเห็นสภาพที่แท้จริงของแถบไคเปอร์จากการศึกษาวัตถุไคเปอร์เพียงอย่างเดียว ต้องพึ่งการสำรวจทางอื่นด้วย ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือปริมาณฝุ่นในแถบไคเปอร์นั่นเอง 

เมื่อวัตถุไคเปอร์ชนกัน จะสร้างฝุ่นจำนวนมากออกมาและลอยกระจัดกระจายอยู่ในแถบไคเปอร์  (จาก Dan Durda, FIAAA)

ปริมาณฝุ่นที่มากของแถบไคเปอร์อาจเกิดจากฝุ่นจากระบบสุริยะชั้นในถูกแรงดันเหตุรังสีจากดวงอาทิตย์ผลักดันออกมา จึงทำให้บริเวณนี้มีฝุ่นมากกว่าปกติ หรืออาจเกิดจากวัตถุขนาดใหญ่ชนกันก็ได้ หากเป็นกรณีที่สอง ย่อมหมายความว่ามีวัตถุขนาดใหญ่บริเวณนี้มากจนมีโอกาสเข้าใกล้กันและชนกันได้บ่อย

สมมติฐานนี้สอดคล้องกับการสำรวจจากภาคพื้นดินในระยะหลังที่พบว่าบริเวณที่หนาแน่นของแถบไคเปอร์อาจแผ่ออกไปไกลถึง 80 หน่วยดาราศาสตร์เลยทีเดียว

ข้อมูลจากนิวฮอไรซันส์นี้แสดงว่า เรายังรู้จักระบบสุริยะรอบนอกน้อยมาก แต่การค้นพบนี้จะช่วยให้เราเข้าใจมันได้ดียิ่งขึ้น รวมถึงเข้าใจถึงสิ่งที่อยู่ไกลโพ้นออกไปในระดับดาราจักรอีกด้วย

ขณะนี้ยานนิวฮอไรซันส์อยู่ที่ระยะ 58 หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ และยังอยู่ในภารกิจภาคต่อเนื่องครั้งที่สอง ภารกิจของนิวฮอไรซันส์นับว่าประสบความสำเร็จเกินเป้าหมาย ยิ่งกว่านั้นจนถึงขณะนี้ยังอยู่ในสภาพดี ยานยังคงส่งข้อมูลด้านสภาพแวดล้อมของแถบไคเปอร์กลับมาอย่างต่อเนื่อง นักดาราศาสตร์หวังว่ายานน่าจะอยู่รอดไปถึงระยะ 100 หรือ 120 หน่วยดาราศาสตร์เลยทีเดียว