สมาคมดาราศาสตร์ไทย

จุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดีอาจเพิ่งเกิด

จุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดีอาจเพิ่งเกิด

11 ส.ค. 2567
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาวพฤหัสบดี เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ เอกลักษณ์ของดาวเคราะห์ดวงนี้ที่ไม่เหมือนใครก็คือ มีจุดวงรีสีส้มขนาดใหญ่อยู่ มีชื่อว่า จุดแดงใหญ่ (Great Red Spot) 

จุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัสบดี (จาก NASA/JPL-Caltec/Gerald Eichstadt/Seán Doran/CC NC SA)

จุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัสบดีเป็นตาพายุหมุนขนาดใหญ่ พายุนี้หมุนในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา จุดนี้มีขนาดใหญ่มากขนาดกลืนโลกได้ทั้งใบ ความเร็วลมมากกว่า 400 กิโลเมตรต่อชั่วโมง 

นับตั้งแต่ที่นักดาราศาสตร์เริ่มประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์แล้วหันขึ้นส่องดวงดาว ก็พบว่าดาวพฤหัสบดีมีจุดแดงใหญ่แล้ว โดยคนแรกที่ค้นพบจุดแดงใหญ่นี้คือ โจวันนี กัสซีนี ซึ่งค้นพบในปี ค.ศ. 1665 หลังจากนั้นก็มีการศึกษาดาวเคราะห์ดวงนี้และมีบันทึกเกี่ยวกับจุดแดงนี้มาตลอด โดยในยุคแรก นักดาราศาสตร์ยังไม่ได้เรียกว่าจุดแดงใหญ่ แต่เรียกว่า จุดถาวร (permanent spot) ตามคำที่กัสซีนีเรียก

แต่เรื่องแปลกเกิดขึ้น หลังจากปี ค.ศ.1713 ก็ไม่มีบันทึกเกี่ยวกับจุดถาวรนี้เลย จนกระทั่งผ่านไปอีก 118 ปี เมื่อ เอส. ชวาเบอ พบจุดแดงใหญ่อีกครั้งและบันทึกรายละเอียดเกี่ยวกับรูปร่างและโครงสร้างอย่างละเอียด จุดแดงใหญ่ที่ชวาเบอค้นพบมีตำแหน่งละติจูดเดียวกับที่จุดถาวรเคยอยู่ จึงน่าเชื่อได้ว่าเป็นจุดเดียวกันกับที่กัสซีนีพบ 

ภาพสเก็ตช์ของจุดถาวร ที่วาดโดยโจวันนี กัสซีนี ในปี ค.ศ. 1677 1690 และ 1691 เปรียบเทียบกับภาพจุดแดงใหญ่ที่ถ่ายในปี ค.ศ.2023 

ข้อมูลปัจจุบันเกี่ยวกับจุดแดงใหญ่จะมาจากยานจูโนที่กำลังโคจรรอบดาวพฤหัสบดีอยู่ จูโนพบว่าจุดแดงใหญ่มีความลึกเพียง 500 กิโลเมตร ซึ่งนับว่าบางมากเมื่อเทียบกับความกว้างยาวของพายุ 

บรรยากาศของดาวพฤหัสบดีมีการแบ่งเป็นแถบอย่างชัดเจน แต่ละแถบพัดไปรอบดาวพฤหัสบดีด้วยความเร็วต่างกัน ทางเหนือของจุดแดงใหญ่ลมจะพัดไปทางตะวันตกด้วยความเร็ว 180 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ส่วนทางใต้ของพายุลมจะพัดไปทางตะวันออกด้วยความเร็ว 150 กิโลเมตรต่อวินาที นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าความเร็วลมที่ต่างกันนี้ทำให้เกิดลมเฉือนที่ทำให้เกิดพายุหมุนและก่อตัวเป็นจุดแดงใหญ่

นักดาราศาสตร์คณะหนึ่ง นำโดย เอากุสติน ซานเชซ-ลาเวกา ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยบาสก์ในบิลบาโอ สเปน ได้ศึกษาบันทึกทางประวัติศาสตร์ควบคู่กับการใช้แบบจำลองที่สร้างด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อหาว่ามีแรงใดบ้างที่จะสร้างจุดแดงใหญ่ขึ้นมาได้ภายใต้สถานการณ์เหล่านี้ นอกจากนี้ยังพิจารณาถึงเหตุการณ์ที่ลมเฉือนทำให้เกิดพายุหมุนขนาดเล็กหลายลูกแล้วต่อมาก็มาหลอมรวมกันเป็นจุดแดงใหญ่ขึ้นมา  

ยานจูโน 

ผลของแบบจำลองแสดงว่า ทั้งสองกรณีล้วนสร้างพายุหมุนขนาดใหญ่ได้ แต่ทั้งรูปร่างและสมบัติทางกายภาพอื่น ๆ ไม่เหมือนกับจุดแดงใหญ่ในปัจจุบัน 

การจำลองยังแสดงว่ามีปัจจัยอีกอย่างหนึ่งสร้างจุดแดงใหญ่ได้ใกล้เคียงความจริงมากกว่า นั่นคือ ความแปรปรวนของลมในเขตร้อนทางซีกใต้ของดาวพฤหัสบดี (South Tropical Disturbance (STrD)) โดยในช่วงแรกจะเกิดเป็นพายุที่ยาวเรียว และต่อมาก็ค่อย ๆ หดสั้นลงจนดูกลมมากขึ้น ขนาดเล็กลง พร้อมกับพายุก็หมุนเร็วขึ้น 

การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นตามแบบจำลองนี้ก็เกิดขึ้นกับจุดแดงใหญ่จริง เดิมจุดแดงใหญ่มีขนาดใหญ่กว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันมาก การวัดขนาดในปี 1879 พบว่ามีความยาวถึง 39,000 กิโลเมตร แต่ปัจจุบันหดเล็กลงมากเหลือเพียง 14,000 กิโลเมตร และดูจะกลมขึ้นไม่รีมากอย่างแต่ก่อนอีกด้วย

นักดาราศาสตร์คณะดังกล่าวจึงสรุปว่า จุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดีไม่ได้เกิดจากลมเฉือน แต่เกิดจากความแปรปรวนของลมในเขตร้อนด้านใต้ สาเหตุที่ไม่มีการบันทึกจุดแดงใหญ่ในช่วงศตวรรษที่ 18 ถึง 19 ก็เพราะว่าจุดหายไปจริง ๆ "จุดถาวร" ของกัสซีนีกับ "จุดแดงใหญ่" ในปัจจุบันเป็นพายุคนละลูกกัน 

นั่นหมายความว่า จุดแดงใหญ่ที่เรามองเห็นในปัจจุบันเพิ่งเกิดขึ้นเมื่อราว 150 ปีก่อนเท่านั้น

คณะของซานเชซ-ลาเวกายังไม่จบงานเพียงเท่านี้ ขั้นตอนต่อไปคือการสร้างแบบจำลองเพื่อศึกษาต่อว่าจุดแดงใหญ่จะสลายไปเช่นเดียวกับจุดถาวรหรือไม่ และหลังจากนั้นจะเกิดจุดใหม่เกิดขึ้นมาอีกหรือไม่