สมาคมดาราศาสตร์ไทย

กาลิเลโอพบต้นกำเนิดวงแหวนดาวพฤหัสบดี

กาลิเลโอพบต้นกำเนิดวงแหวนดาวพฤหัสบดี

1 ต.ค. 2541
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาข้อมูลที่ได้จากยานกาลิเลโอ เชื่อว่าวงแหวนอันบางเฉียบของดาวพฤหัสบดีเกิดขึ้นจากฝุ่นที่มาจากการฟุ้งกระจายของอุกกาบาตน้อยใหญ่ ที่พุ่งเข้าชนดวงจันทร์ของกาลิเลโอ นอกจากนี้กาลิเลโอยังพบว่า วงแหวนวงนอกสุดประกอบด้วยวงแหวนสองวงซ้อนกัน วงหนึ่งฝังอยู่ในอีกวงหนึ่ง 

"ตอนนี้เราเข้าใจถึงกลไกและต้นกำเนิดของฝุ่นในวงแหวนดาวพฤหัสบดีแล้วว่ามาจากไหน" ดร.โจเซฟ เบิรนส์ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์กล่าว 

วงแหวนเป็นเสมือนห้องทดลองสำคัญที่จะสามารถบอกเล่าถึงกระบวนการต่าง ๆ ในอดีต เราอาจมองย้อนไปในอดีตได้เป็นพันล้านปี ในช่วงที่ระบบสุริยะยังอยู่ในช่วงก่อตัวจากจานฝุ่นแก๊สมหึมา" เบิรนส์อธิบาย นอกจากนี้ ยังเชื่อว่าดาวเคราะห์ยักษ์ดวงอื่น ๆ อาจมีวงแหวนบาง ๆ ในลักษณะนี้ด้วยเช่นกัน 

ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ยานวอยเอเจอร์ของนาซาได้พบวงแหวนของดาวพฤหัสบดีเป็นครั้งแรก ในตอนนั้นพบว่าวงแหวนของดาวพฤหัสบดีประกอบด้วยวงแหวนหลักแบน ๆ หนึ่งวงและอีกวงที่มีลักษณะเป็นเมฆหมอกอยู่ชั้นใน ทั้งสองวงนี้ประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ สีดำ ภาพถ่ายภาพหนึ่งจากยานวอยเอเจอร์ได้แสดงสิ่งที่คล้าย ๆ กับจะเป็นวงแหวนวงที่สามอยู่ด้านนอกสุด วงแหวนที่สามนี้มีชื่อเรียกว่าวงแหวนใยแมงมุมเนื่องจากมีลักษณะโปร่งใสบอบบาง ข้อมูลจากยานกาลิเลโอได้แสดงให้เห็นว่าวงแหวนวงที่สามนี้ประกอบด้วยวงแหวนสองวง อนุภาคในวงแหวนย่อยทั้งสองนี้เป็นเศษซากจากดวงจันทร์สองดวงคือ Amathea กับ Thebe 

"เป็นครั้งแรกที่เราสามารถเห็นว่าฝุ่นของวงแหวนใยแมงมุมนี้มาจาก Amalthea กับ Thebe และตอนนี้เราก็เชื่อว่าวงแหวนหลักของดาวพฤหัสบดีเกิดจากดวงจันทร์ Adrastea กับ Metis" เบิรนส์กล่าว "โครงสร้างของวงแหวนใยแมงมุมนั้นเป็นสิ่งที่เราไม่เคยคาดคิดกันมาก่อน" เบลตัน เพื่อนร่วมทีมของเบิรนส์เสริม 

สาเหตุที่นักดาราศาสตร์เหล่านี้เชื่อว่า อนุภาคในวงแหวนดาวพฤหัสบดีมาจากดวงจันทร์บริวารเนื่องจาก ลักษณะของอนุภาคในวงแหวนกับสภาพพื้นผิวของดวงจันทร์เหล่านั้นมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน นั่นคือ มีลักษณะเป็นฝุ่นเขม่าดำคล้ำค่อนข้างแดง ไม่พบร่องรอยของน้ำแข็งในวงแหวนดาวพฤหัสบดีดังเช่นที่พบในวงแหวนของดาวเสาร์ 

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าฝุ่นเหล่านี้เกิดขึ้นจากการที่ดวงจันทร์ถูกพุ่งชนโดยอุกกาบาต สนามแม่เหล็กอันเข้มข้นของดาวพฤหัสบดีจะเร่งความเร็วให้กับอุกกาบาตเหล่านี้อย่างมาก เมื่อเข้าชนกับดวงจันทร์แล้วทำให้เศษชิ้นเล็กชิ้นน้อยของเนื้อดวงจันทร์กระเด็นขึ้นมา และจะยังคงโคจรรอบดาวพฤหัสบดีในลักษณะคล้าย ๆ กับดวงจันทร์ที่มันจากมา 

เมื่ออุกกาบาตพุ่งเข้าชนดวงจันทร์แล้ว ลูกอุกกาบาตจะพุ่งทะลวงเข้าในในเนื้อของดวงจันทร์แล้วจึงระเหยและระเบิดออกมา ทำให้เศษฝุ่นต่างกระเด็นออกนอกดวงจันทร์ด้วยความเร็วสูงกว่าความเร็วหลุดพ้นของดวงจันทร์ หากว่าดวงจันทร์มีขนาดใหญ่เกินไปหรือหนักเกินไป ฝุ่นเหล่านี้อาจไม่สามารถหลุดออกมาจากดวงจันทร์ได้ แต่ด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง กิโลเมตรของดวงจันทร์ Adrastea และโคจรดาวพฤหัสบดีในระยะใกล้ ทำให้ดวงจันทร์ดวงนี้มีบทบาทมากที่สุดในการสร้างวงแหวนของดาวพฤหัสบดี 

ดาวพฤหัสบดีมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 143,000 กิโลเมตร บริเวณของวงแหวนกินอาณาเขตตั้งแต่ 92,000 กิโลเมตรจากศูนย์กลางจนถึง 250,000 กิโลเมตร 

ยานกาลิเลโอได้โคจรรอบดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์บริวารมาแล้วกว่า ปีครึ่ง ขณะนี้กำลังปฏิบัติการอยู่ในช่วงเวลาต่ออายุ (GEM---Galileo Europa Mission) ข้อมูลเกี่ยวกับโครงการกาลิเลโอสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่โฮมเพจ http://www.jpl.nasa.gov/galileo หรือ http://www.news.cornell.edu/releases/sept98/jupiter_rings.html 

ที่มา: