นาซาอธิบายที่มาของ ‘จุดแดง’ บน ‘ชารอน’ ดวงจันทร์ใหญ่สุดของพลูโต

ภาพ-NASA/Johns Hopkins University

วิลล์ กรันดี นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์จากหอสังเกตการณ์โลเวลล์ ในรัฐอริโซนา สหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นหนึ่งในทีมนักวิทยาศาสตร์ประจำโครงการยานสำรวจนิวฮอไรซันส์ ซึ่งเมื่อเดือนกรกฎาคม ปี 2015 ที่ผ่านมา ได้สร้างประวัติศาสตร์บินเฉียดผ่านดาวพลูโต ดาวเคราะห์ดวงนอกสุดของระบบสุริยะที่ถูกลดระดับลงเป็นดาวเคราะห์แคระไปเมื่อไม่นานมานี้ เผยแพร่ผลวิจัยชิ้นใหม่ เพื่ออธิบายถึงที่มาของจุดสีแดงประหลาดขนาดใหญ่บริเวณขั้วเหนือของ “ชารอน” ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของพลูโต

พื้นที่สีแดงขนาดใหญ่บริเวณขั้วเหนือของชารอนนั้น ตรวจสอบพบครั้งแรกโดยยานสำรวจนิวฮอไรซันส์ระหว่างการสร้างประวัติศาสตร์ดังกล่าว ซึ่งนอกเหนือจากจะเป็นการสำรวจสภาพของดาวพลูโตแล้วยังสำรวจไปถึงดวงจันทร์หรือดาวบริวารทั้งหมดของดาวเคราะห์แคระดวงนี้พร้อมกันไปด้วย และทำให้ที่มาของจุดแดงใหญ่บนชารอนกลายเป็นปริศนาขึ้นมาในที่สุด

ชารอนเป็นดาวขนาดใหญ่ ใหญ่เกือบเท่ากับขนาดของพลูโตด้วยซ้ำไป ทำให้นักดาราศาสตร์หลายคนจัด ชารอนและพลูโต ให้เป็นระบบดาวเคราะห์คู่ ไม่ใช่เป็นดาวบริวารของพลูโตเพียงอย่างเดียวด้วยซ้ำไป

กรันดีและทีมวิจัยอาศัยข้อมูลการตรวจวัดที่ได้จากยานสำรวจอวกาศนิวฮอไรซันส์ในการศึกษาถึงที่มาของพื้นที่สีแดงขนาดใหญ่ดังกล่าว โดยตั้งสมมุติฐานไว้ตั้งแต่ต้นว่า พื้นที่ดังกล่าวน่าจะเกิดขึ้นจาก “โธลิน” สารประกอบที่พบมากบนพื้นผิวของพลูโต โดยเชื่อว่าระหว่างดาวทั้ง 2 มีการส่งผ่านบรรยากาศสู่กันได้

Advertisement

ดาวพลูโตมีขนาดเล็ก เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยเพียง 2,390 กิโลเมตรเท่านั้น ทำให้มีปัญหาในการตรึงบรรยากาศส่วนใหญ่เอาไว้บริเวณพื้นผิว จนทำให้นักวิทยาศาสตร์ส่วนหนึ่งคิดกันว่า กว่ายานนิวฮอไรซันส์จะเดินทางไปถึงบรรยากาศของพลูโตอาจไม่หลงเหลือแล้วก็เป็นได้ อย่างไรก็ตาม จากการสำรวจของนิวฮอไรซันส์พบว่าพลูโตยังสามารถดึงดูดบรรยากาศที่เป็นก๊าซเอาไว้โดยรอบดวงดาว แต่มีบางส่วนที่หลุดพ้นแรงโน้มถ่วงออกสู่อวกาศ

กรันดีระบุว่า บรรยากาศของพลูโตหลุดออกสู่ห้วงอวกาศเป็นรัศมีวงกลมโดยรอบดวงดาว มีบางส่วนที่ถูกแรงโน้มถ่วงของชารอน ดึงดูดเข้าไปหาคิดเป็นสัดส่วนเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของทั้งหมด และเชื่อว่าบรรยากาศดังกล่าวนี่เองที่เป็นที่มาของพื้นที่สีแดงบนชารอน

เพื่อวัดความเป็นไปได้ของสมมุติฐานดังกล่าว กรันดีและทีมวิจัยสร้างแบบจำลองแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิทั้งหมดที่เกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ของดวงจันทร์ชารอน ทั้งนี้ ในหน้าหนาวบนชารอนจะเย็นจัดมาก อุณหภูมิบริเวณขั้วเหนือและใต้โดยอุณหภูมิต่ำสุดจะอยู่ที่เพียงไม่กี่องศาเหนือระดับศูนย์องศาสัมบูรณ์เท่านั้น (0 องศาสัมบูรณ์คือระดับ -273.5 องศาเซลเซียส) นอกจากนั้นฤดูหนาวจะกินเวลายาวนาน เท่ากับระยะเวลากว่า 100 ปีของโลก ทำให้บรรยากาศซึ่งหลุดจากดาวพลูโตที่ชารอนดูดเข้ามามีเวลาเหลือเฟือที่จะจับแข็งด้วยความหนาวเย็นแล้วตกลงไปสะสมอยู่บนพื้นผิว

อย่างไรก็ตาม บริเวณเส้นศูนย์สูตรและพื้นที่ส่วนใหญ่ของชารอนจะมีอุณหภูมิอุ่นกว่า ส่งผลให้สสารที่ตกลงสู่พื้นผิวมีน้อยกว่าบริเวณขั้วเหนือซึ่งเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมสีแดงจึงไม่กระจายตัวทั่วพื้นผิว ในขณะเดียวกันขนาดของชารอนก็ทำให้มันไม่สามารถดึงดูดบรรยากาศที่เป็นก๊าซเอาไว้ได้ ส่งผลให้เมื่อฤดูหนาวสิ้นสุดลง บรรยากาศส่วนใหญ่ที่เป็นก๊าซรวมทั้งมีเทน ก็ระเหยหลุดออกสู่บรรยากาศ หลงเหลือเพียงส่วนที่เป็นสารไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่เท่านั้น อย่างไรก็ตาม มีเทนเหล่านั้นสามารถสะสมอยู่ได้บริเวณขั้วเหนือที่เย็นจัด และเมื่อถึงเวลาที่ชารอนโคจรหันขั้วเหนือเข้าหาดวงอาทิตย์ การแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์บวกกับรังสีคอสมิค ก็จะทำปฏิกิริยากับก๊าซมีเทนก่อให้เกิดสารประกอบที่เรียกโธลินขึ้นมาปกคลุมบริเวณขั้วเหนือนั่นเอง

วิลล์ กรันดี ประเมินว่าในช่วง 1,000 ล้านปีบนชารอน สามารถก่อให้เกิดโธลินสะสมบริเวณขั้วเหนือหนา 30 เซนติเมตร และยังคงค่อยๆสะสมต่อเนื่องอยู่ในเวลานี้

QR Code
เกาะติดทุกสถานการณ์จาก Line@matichon ได้ที่นี่
Line Image