สมาคมดาราศาสตร์ไทย

สนามแม่เหล็กพิศวงของดาวยูเรนัส

สนามแม่เหล็กพิศวงของดาวยูเรนัส

8 ธ.ค. 2567
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาวยูเรนัส เป็นดาวเคราะห์ลำดับที่เจ็ดของระบบสุริยะ อยู่ถัดจากดาวเสาร์ออกไป มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าโลก เท่า จัดเป็นดาวเคราะห์ประเภทยักษ์น้ำแข็ง 

ด้วยระยะที่ห่างไกลมาก การสำรวจดาวเคราะห์ดวงนี้ในระยะใกล้จึงทำได้ยาก ในประวัติศาสตร์การสำรวจอวกาศเคยมียานไปสำรวจในระยะใกล้เพียงดวงเดียวเท่านั้นคือยานวอยเอเจอร์ ซึ่งได้เฉียดดาวเคราะห์นี้ไปในปี 2529 

ดาวยูเรนัส ถ่ายโดยยานวอยเอเจอร์ ในปี 2529  (จาก Voyager 2, NASA, Erich Karkoschka/U. Arizona)

แม้จะผ่านมาเกือบ 40 ปีแล้ว แต่ข้อมูลและภาพถ่ายดาวยูเรนัสจากยานวอยเอเจอร์ ก็ยังคงเป็นข้อมูลที่ดีที่สุดจนถึงปัจจุบัน ภาพจากยานวอยเอเจอร์ ช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้รู้จักดาวเคราะห์ยักษ์ดวงนี้ในแบบที่ไม่เคยได้ที่ไหนมาก่อน

หนึ่งในปริศนาจากยานวอยเอเจอร์ ที่ยังคาใจนักดาราศาสตร์จนถึงปัจจุบันก็คือ เรื่องของสนามแม่เหล็กของดาวยูเรนัส สนามแม่เหล็กของดาวยูเรนัสมีลักษณะแปลกประหลาดไม่เหมือนดาวดวงอื่นที่มีสนามแม่เหล็ก นั่นคือแกนแม่เหล็กภายในดาวไม่พาดผ่านใจกลางดาว 

นักวิจัยคณะหนึ่งนำโดย เจมี เจซินสกี นักวิทยาศาสตร์ด้านพลาสมาอวกาศจากเจพีแอล พบว่า ความแปลกประหลาดอาจไม่ได้เกิดที่ดาวยูเรนัส แต่เป็นเพราะจังหวะเวลาที่ยานวอยเอเจอร์สำรวจดาวยูเรนัสเกิดขึ้นในช่วงเวลาพิเศษพอดี 

เจซินสกีเคยศึกษาดาวพุธจากข้อมูลที่ได้จากยานแมสเซนเจอร์มาก่อน จึงนำประสบการณ์ที่ได้มาใช้ในการศึกษาดาวยูเรนัสด้วย 

"ตลอดเวลาที่ยานแมสเซนเจอร์วัดสภาพแวดล้อมของดาวพุธเป็นระยะเวลาหลายพันรอบโคจร ยานพบว่าบางครั้งกัมมันตภาพรุนแรงจากดวงอาทิตย์ทำให้แมกนีโทสเฟียร์ของดาวพุธถึงขั้นหายไปหมดในช่วงเวลาหนึ่งเลยทีเดียว" เจซินสกีกล่าว "หากเราศึกษาดาวพุธจากข้อมูลที่วัดได้ในช่วงเวลานั้นเพียงช่วงเดียว ย่อมเข้าใจดาวพุธคลาดเคลื่อนไปจากที่เรามีอยู่ในปัจจุบันอย่างแน่นอน ดังนั้น จึงมีความเป็นไปได้ที่ข้อมูลด้านแมกนีโทสเฟียร์ของดาวยูเรนัสที่เราได้จากยานวอยเอเจอร์ เกิดขึ้นในช่วงเวลาไม่ปกติพอดี" 


เพื่อพิสูจน์สมมุติฐานนี้ คณะของเจซินสกีจึงไปศึกษาข้อมูลที่วัดได้จากยานวอยเอเจอร์ในช่วงหนึ่งสัปดาห์ก่อนไปถึงดาวยูเรนัส แล้วก็พบว่าสิ่งที่ตนคิดนั้นถูกต้อง ข้อมูลที่วอยเอเจอร์วัดได้แสดงว่าลมสุริยะในช่วงที่ก่อนยานจะไปถึงดาวยูเรนัสมีความเข้มเพิ่มขึ้นถึง 20 เท่าจากภาวะปกติ แรงดันจากลมสุริยะได้ทำให้แมกนีโทสเฟียร์ของดาวยูเรนัสหดลงไปประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ เมื่อยานไปถึงดาวยูเรนัสและวัดความเข้มของแมกทีโทสเฟียร์ของดาวยูเรนัส ค่าที่วัดได้จึงไม่ใช่สภาพปกติของดาวเคราะห์ดวงนี้จริง ๆ 

"หากช่วงนั้นลมสุริยะอยู่ในระดับปกติ สนามแม่เหล็กของดาวยูเรนัสก็คงไม่ต่างไปจากของดาวเคราะห์แก๊สดวงอื่นอย่างดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ และดาวเนปจูน" เจซินสกีอธิบาย