‘แหวนแต่งงาน’ ในอวกาศ

วงแหวนแก๊สทรงกลมที่ผิดปกติเรียงตัวกันหลังดาวฤกษ์เพื่อสร้างภาพประกายระยิบระยับ

ภาพใหม่จากกล้องโทรทรรศน์ Very Large ในชิลี แสดงสิ่งที่ดูเหมือนแหวนเพชรในอวกาศ

วงแหวน — ซึ่งปรากฏเป็นสีน้ำเงินในภาพด้านบน — จริง ๆ แล้วเป็นเศษซากของดาวฤกษ์ที่ตายแล้ว แหล่งก๊าซนี้เรียกว่า Abell 33 มีขนาดใหญ่มากจนต้องใช้เวลาสามปีแสงจึงจะไหลจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง

การเรืองแสงของดาวเกิดจากการรวมตัวกันของอะตอมที่อัดแน่น แรงโน้มถ่วงถือลูกบอลของอะตอมไว้ด้วยกันอย่างใกล้ชิด ในขณะเดียวกัน ปฏิกิริยาฟิวชันเหล่านั้นก็พยายามผลักลูกบอลออกจากกัน ดาวฤกษ์มีชีวิตอยู่อย่างสมดุลตราบเท่าที่มีเชื้อเพลิงเพียงพอที่จะป้องกันแรงโน้มถ่วงไม่ให้ลูกบอลของอะตอมพังทลายลงมาในตัวมันเอง และสำหรับดาวฤกษ์ที่มีขนาดเท่าดวงอาทิตย์โดยเฉลี่ย ปฏิกิริยาฟิวชันเหล่านั้นอาจคงสภาพของดาวฤกษ์ที่ส่องแสงอยู่ได้นานถึง 10,000 ล้านปี

แต่ดาวดวงหนึ่งจะไม่คงอยู่ตลอดไป เมื่อเชื้อเพลิงส่วนใหญ่เผาไหม้หมดแล้ว แรงโน้มถ่วงจะทำให้แกนกลางที่หนาแน่นกว่าของดาวยุบตัวลง ทำให้เกิดส่วนผสมที่หนักกว่าของดาวฤกษ์ที่หนาแน่นกว่ามาก เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นในดาวฤกษ์ขนาดเล็กถึงขนาดกลาง เช่น ดวงอาทิตย์ของเรา จะไม่มีการจุดพลุซูเปอร์โนวา ในทางกลับกัน ดาวฤกษ์จะสูญเสียการยึดเกาะขององค์ประกอบภายนอกที่เบากว่า เมื่อปลดปล่อยออกมาแล้ว ก๊าซเหล่านี้จะค่อยๆ ลอยออกไปอย่างช้าๆ เป็นก้อนเมฆที่แผ่ขยายอย่างแผ่วเบาและเปล่งประกาย นักดาราศาสตร์เรียกเมฆนั้นว่าเนบิวลาดาวเคราะห์

และนั่นคือฟองสีฟ้าที่เห็นอยู่นี้ เนบิวลานี้อยู่ห่างออกไปประมาณ 2,500 ปีแสงในกลุ่มดาวไฮดรา

แกนกลางที่หนาแน่นกว่าของดาวฤกษ์ Abell 33 ในอดีตหดตัวลงเพื่อสร้างดาวแคระขาว ซึ่งเป็นวัตถุที่ร้อนและหนาแน่นมาก แสงบางส่วนที่เปล่งออกมาจากมัน – มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ – มีอยู่ในส่วนอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อแสง UV กระทบไอออนออกซิเจนในเนบิวลาดาวเคราะห์โดยรอบ รัศมีนั้นจะเรืองแสงเป็นสีน้ำเงิน (ดังที่เห็นที่นี่)

แล้วดาวเด่นดวงนี้ใน “แหวนเพชร” ล่ะ? ดูเหมือนว่าจะเกาะอยู่ที่ขอบของเนบิวลา มันไม่ใช่ ดาวดวงนั้นอยู่ห่างจากโลกเพียง 1 ใน 3 เท่าของเนบิวลา เพียงเพราะการจัดตำแหน่งโอกาสทั้งสองจึงเชื่อมโยงกัน

ดูรูปลักษณ์วงแหวนของดาวเนปจูนโดยตรงเป็นครั้งแรกตั้งแต่ยุค 80

วงแหวนมืดเหล่านี้ไม่ได้ถูกพบเห็นตั้งแต่ยานโวเอเจอร์ 2 บินผ่านเมื่อ 33 ปีที่แล้ว

วงแหวนของดาวเนปจูนปรากฏในแสงใหม่ทั้งหมด ต้องขอบคุณกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์

ภาพอินฟราเรดใหม่ที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 21 กันยายน แสดงให้เห็นดาวเคราะห์และแถบคาดศีรษะที่มีฝุ่นคล้ายอัญมณี พวกมันมีแสงที่ละเอียดอ่อน เกือบเหมือนผี เรืองแสงกับฉากหลังที่มืดมิดของอวกาศ ภาพบุคคลที่น่าทึ่งคือการปรับปรุงครั้งใหญ่จากระยะใกล้ของวงแหวนก่อนหน้านี้ มันถูกถ่ายเมื่อกว่า 30 ปีที่แล้ว

วงแหวนของดาวเนปจูนจะดูมืดและจางในแสงที่มองเห็น นั่นทำให้พวกเขายากที่จะมองเห็นจากโลก ครั้งสุดท้ายที่มีคนเห็นวงแหวนของดาวเนปจูนคือในปี 1989 ยานอวกาศโวเอเจอร์ 2 ของ NASA ถ่ายภาพที่มีเม็ดเล็กๆ สองสามภาพขณะที่มันเคลื่อนตัวผ่านดาวเคราะห์จากระยะห่างประมาณ 1 ล้านกิโลเมตร (620,000 ไมล์) ภาพที่ถ่ายด้วยแสงที่มองเห็นได้ ภาพถ่ายเก่าๆ เหล่านั้นแสดงให้เห็นวงแหวนที่มีส่วนโค้งบางและมีจุดศูนย์กลาง

เมื่อยานโวเอเจอร์ 2 เดินทางต่อไปในอวกาศ วงแหวนของดาวเนปจูนก็หลบซ่อนอีกครั้ง จนกระทั่งเมื่อเดือนกรกฎาคมที่ผ่านมา นั่นคือตอนที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ หรือ JWST หันสายตาอินฟราเรดอันแหลมคมไปยังดาวเนปจูน โชคดีที่มันมีสายตาที่ดีเพราะมันจ้องมองดาวเคราะห์จากระยะทาง 4.4 พันล้านกิโลเมตร (2.7 พันล้านไมล์)

ดาวเนปจูนเองปรากฏมืดเป็นส่วนใหญ่ในภาพใหม่ นั่นเป็นเพราะก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศของโลกดูดซับแสงอินฟราเรดไว้มาก แพทช์สว่างสองสามดวงบ่งชี้ว่าเมฆน้ำแข็งมีเทนในระดับความสูงสูงสะท้อนแสงแดด

แล้วก็มีวงแหวนที่ยากจะเข้าใจ Stefanie Milam กล่าวว่า “วงแหวนมีน้ำแข็งและฝุ่นเกาะอยู่มากมาย นั่นทำให้พวกมัน “สะท้อนแสงได้มากเป็นพิเศษในแสงอินฟราเรด” นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ผู้นี้กล่าว เธอทำงานที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของ NASA ในเมืองกรีนเบลท์ รัฐแมรี่แลนด์ เธอยังเป็นนักวิทยาศาสตร์โครงการเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์นี้อีกด้วย ความยิ่งใหญ่ของกระจกของกล้องโทรทรรศน์ช่วยให้ภาพคมชัดเป็นพิเศษ “JWST ได้รับการออกแบบมาเพื่อดูดาวดวงแรกและกาแล็กซีทั่วจักรวาล” Milam กล่าว “เราจึงเห็นรายละเอียดปลีกย่อยที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน”

การสังเกตการณ์ JWST ที่กำลังจะมีขึ้นจะดูดาวเนปจูนด้วยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ นั่นควรให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับสิ่งที่วงแหวนทำขึ้นและการเคลื่อนไหว นอกจากนี้ยังอาจให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการของเมฆและพายุของดาวเนปจูน “ยังมีอีกมากที่จะมา”

ดาวเคราะห์คืออะไร?

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา คำจำกัดความมีการเปลี่ยนแปลงหลายครั้ง

ชาวกรีกโบราณเป็นคนแรกที่ตั้งชื่อว่า “ดาวเคราะห์” คำนี้หมายถึง “ดาวพเนจร” David Weintraub อธิบาย เขาเป็นนักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ในแนชวิลล์ รัฐเทนเนสซี อริสโตเติล นักปรัชญาชาวกรีกที่มีชีวิตอยู่เมื่อกว่า 2,000 ปีก่อน ได้ระบุ “ดาวเคราะห์” เจ็ดดวงบนท้องฟ้า สิ่งเหล่านี้คือวัตถุที่เราเรียกว่าดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ มุมมองของดาวเคราะห์นี้จะคงอยู่ไปอีก 1,500 ปีข้างหน้า Weintraub ตั้งข้อสังเกต

“ดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดตามชาวกรีกคือดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดในยุคของโคเปอร์นิคัส” เขากล่าว “ทั้งเจ็ดนั้นรวมถึงดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ด้วย”

Nicolaus Copernicus เป็นนักดาราศาสตร์ชาวโปแลนด์ ในช่วงต้นทศวรรษ 1500 เขาเสนอว่าดวงอาทิตย์ไม่ใช่โลก เป็นศูนย์กลางของสิ่งที่เราเรียกว่าระบบสุริยะในปัจจุบัน ด้วยการทำเช่นนั้น เขาได้ถอดดวงอาทิตย์ออกจากรายชื่อดาวเคราะห์ จากนั้นในปี 1610 กาลิเลโอ กาลิเลอิก็เล็งกล้องโทรทรรศน์ขึ้นไปบนท้องฟ้า ในการทำเช่นนั้น นักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลีผู้นี้ไม่เพียงเห็นดาวพฤหัสบดีเท่านั้น แต่ยังเห็นดวงจันทร์อีกสี่ดวงของมันด้วย

ต่อมาในศตวรรษนั้น นักดาราศาสตร์ Christiann Huygens และ Jean-Dominique Cassini ได้พบวัตถุอีก 5 ดวงที่โคจรรอบดาวเสาร์ ตอนนี้เรารู้ว่าพวกเขาเป็นดวงจันทร์ แต่ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1600 นักดาราศาสตร์ตกลงที่จะเรียกพวกมันว่าดาวเคราะห์ นั่นทำให้จำนวนดาวเคราะห์ที่ปรากฏทั้งหมดเพิ่มขึ้นเป็น 16 ดวง

ระหว่างนั้นถึงต้นทศวรรษ 1900 จำนวนดาวเคราะห์มีความผันผวน จากระดับสูงสุดที่ 16 นั้น ลดลงเหลือ 6 ในเวลาต่อมา นั่นคือเมื่อวัตถุที่โคจรรอบดาวเคราะห์ถูกจัดประเภทใหม่เป็นดวงจันทร์ ด้วยการค้นพบดาวยูเรนัสในปี พ.ศ. 2324 จำนวนดาวเคราะห์เพิ่มขึ้นถึงเจ็ดดวง ดาวเนปจูนถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2389 ต่อมาดาวเนปจูนเพิ่มขึ้นเป็น 13 ดวงเมื่อกล้องโทรทรรศน์เผยให้เห็นวัตถุหลายชิ้นที่โคจรรอบดวงอาทิตย์จากระยะห่างระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ปัจจุบันเราเรียกวัตถุเหล่านี้ว่าดาวเคราะห์น้อย และตอนนี้เรารู้แล้วว่าแม้แต่ดาวเคราะห์น้อยก็สามารถมีดวงจันทร์ได้ ในที่สุด ในปี 1930 ก็มีผู้พบเห็นดาวพลูโตดวงน้อยโคจรรอบดวงอาทิตย์จากด่านนอกที่หนาวเย็นและห่างไกล

เห็นได้ชัดว่านักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อ ตั้งชื่อใหม่ และจัดหมวดหมู่ส่วนต่างๆ ของระบบสุริยะ นับตั้งแต่ผู้คนเริ่มเดินตามเส้นทางของวัตถุในท้องฟ้ายามค่ำคืนเมื่อหลายพันปีก่อน ในปี 2549 สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลได้นิยามดาวพลูโตในลักษณะที่ขับไล่ดาวพลูโตออกจากกลุ่มดาวเคราะห์

แต่เดี๋ยวก่อน… คำจำกัดความของดาวเคราะห์อาจยังไม่เป็นที่ยุติ

“คำนี้เปลี่ยนความหมายหลายครั้งด้วยเหตุผลหลายประการ” ลิซา กรอสแมนกล่าวในการทบทวนข่าววิทยาศาสตร์ปี 2021 เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ “ไม่มีเหตุผล” เธอกล่าว “ทำไมจึงไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อีก” เธออ้างนักวิทยาศาสตร์ที่กำลังโต้เถียงกันว่าควรคืนสถานะดาวพลูโตให้ และนักวิทยาศาสตร์บางคนสงสัยว่ายังมีดาวเคราะห์ดวงอื่นที่โคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่นอกเหนือดาวพลูโต

และไม่พบดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราเท่านั้น นักดาราศาสตร์ได้บันทึกดวงดาวทั่วกาแลคซีของเราซึ่งดูเหมือนว่าจะเป็นเจ้าภาพดาวเคราะห์ของพวกเขาเอง เพื่อแยกความแตกต่างจากดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์ที่อยู่รอบดาวฤกษ์อื่น ๆ จึงเรียกว่าดาวเคราะห์นอกระบบ ณ เดือนมีนาคม พ.ศ. 2565 จำนวนดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จักมีมากกว่า 5,000 ดวงแล้ว

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ pdathaipalm.com