หนึ่งปีหลังการสำรวจพลูโต

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

เดือนนี้เมื่อปี 2558 เป็นช่วงเวลาอันตื่นเต้นของหลายคน เนื่องจากยานนิวเฮอไรซอนส์ ยานอวกาศขององค์การนาซ่าได้เดินทางเฉียดดาวเคราะห์แคระพลูโต ทำให้เรามองเห็นพื้นผิวของพลูโตและดาวบริวารได้อย่างชัดเจนเป็นครั้งแรก

พลูโตมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2,374 กิโลเมตร เป็นวัตถุขนาดใหญ่ที่สุดดวงหนึ่งในอาณาบริเวณที่นักดาราศาสตร์เรียกว่าแถบไคเปอร์ บริเวณนี้อยู่ห่างดวงอาทิตย์ระหว่าง 30-50 เอยู โดยประมาณ (1 เอยู หรือ 1 หน่วยดาราศาสตร์ คือระยะห่างเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์) ซึ่งพบว่ามีวัตถุจำนวนมากโคจรอยู่ ทำนองเดียวกับแถบดาวเคราะห์น้อยซึ่งอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ที่มีดาวเคราะห์น้อยอยู่เป็นจำนวนมาก

การค้นพบวัตถุมากมายอยู่ในแถบไคเปอร์ (ปัจจุบันพบแล้วกว่าพันดวง คาดว่าอาจมีมากกว่าแสนดวง) โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัตถุที่มีชื่อว่าอีริส ซึ่งมีขนาดใกล้เคียงพลูโต เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ที่ประชุมสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลตัดสินใจกำหนดนิยามดาวเคราะห์ และจำแนกชนิดของวัตถุในระบบสุริยะขึ้นใหม่ ส่งผลให้พลูโตถูกจัดไปอยู่ในกลุ่มของดาวเคราะห์แคระ

องค์การนาซ่าของสหรัฐอเมริกาปล่อยจรวดส่งยานนิวเฮอไรซอนส์ออกจากโลกเมื่อวันที่ 19 ม.ค. 2549 ขณะพลูโตยังมีสถานภาพเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ยานพุ่งออกไปด้วยความเร็ว 16.3 กิโลเมตร/วินาที ผ่านใกล้ดาวพฤหัสบดีในวันที่ 28 ก.พ. 2550 ที่ระยะห่าง 2.3 ล้านกิโลเมตร เพื่อเพิ่มความเร็วของยาน และไปผ่านใกล้พลูโตในวันที่ 14 ก.ค. 2558 ที่ระยะห่างจากพื้นผิว 12,500 กิโลเมตร การสำรวจดาวเคราะห์และดาวบริวารด้วยยานอวกาศหลายลำ แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างอันหลากหลายระหว่างดาวเคราะห์ด้วยกัน รวมถึงระหว่างดาวบริวาร ภาพถ่ายจากยานนิวเฮอไรซอนส์ก็ได้แสดงให้เห็นว่าพลูโตมีพื้นผิวที่ไม่เหมือนใคร

ด้วยระยะห่างที่ไกลมาก ปัจจุบันยานนิวเฮอไรซอนส์จึงยังส่งข้อมูลทั้งหมดมาไม่ครบ แต่จากที่ได้รับ นักดาราศาสตร์พบว่าพื้นผิวของพลูโตส่วนใหญ่เป็นน้ำแข็ง บางพื้นที่คาดว่าฉาบด้วยไนโตรเจน มีเทน และคาร์บอนมอนอกไซด์ สารเหล่านี้อาจมีการหมุนเวียนโดยระเหยไปในบรรยากาศ แล้วควบแน่นลงมาเป็นของแข็งบนพื้นผิว

พลูโตโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยคาบ 248 ปี ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ที่แปรผันไปและแกนหมุนที่ทำมุมเอียงจากระนาบวงโคจร เป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้พื้นผิวและบรรยากาศของพลูโตมีการเปลี่ยนแปลง นักดาราศาสตร์คาดว่าเมื่อพลูโตเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ อุณหภูมิที่อุ่นขึ้นทำให้เกิดบ่อและการไหลของไนโตรเจนเหลว รวมทั้งบรรยากาศก็ขยายตัวมากที่สุด ตรงกันข้าม เมื่อพลูโตเคลื่อนห่างจากดวงอาทิตย์ อุณหภูมิที่ต่ำลงทำให้พื้นผิวกลายเป็นของแข็งและบรรยากาศหดตัว ยานนิวเฮอไรซอนส์พบร่องน้ำที่แห้งผากและบ่อน้ำแข็ง ซึ่งอาจเป็นสิ่งที่ยืนยันแนวคิดดังกล่าว

คารอนเป็นดาวบริวารขนาดใหญ่ที่สุดในบรรดาดาวบริวาร 5 ดวงของพลูโต คาดว่าพลูโตถูกชนด้วยวัตถุแบบเดียวกันเมื่อยุคต้นของกำเนิดระบบสุริยะ ซากของการชนรวมกันก่อตัวเป็นคารอน ภาพถ่ายพื้นผิวของคารอนที่ถ่ายจากนิวเฮอไรซอนส์แสดงให้เห็นถึงความหนาแน่นของหลุมบนคารอน การนับจำนวนหลุมเป็นวิธีหนึ่งที่ช่วยบ่งบอกถึงอายุของพื้นผิว โดยเฉพาะอย่างยิ่งพื้นผิวของวัตถุที่ไม่ได้มีกระบวนการอื่นมารบกวน (อย่างการกัดเซาะของลมและฝนบนโลกอย่างต่อเนื่อง) วิธีนี้พบว่าคารอนอาจกำเนิดเมื่อราว 4 พันล้านปีก่อน

ข้อมูลจากนิวเฮอไรซอนส์แสดงว่าบริวารขนาดเล็กที่เหลือมีความสามารถในการสะท้อนแสงของพื้นผิวสูงเป็นพิเศษ เมื่อเทียบกับวัตถุอื่นๆ ในแถบไคเปอร์ ซึ่งบ่งบอกว่าพื้นผิวของดาวบริวารเหล่านี้อาจมีน้ำแข็งปกคลุมยานนิวเฮอไรซอนส์ยังคงเดินทางมุ่งหน้าออกไปสู่ด้านนอกของระบบสุริยะ ห่างเราออกไปเรื่อยๆ และยังไม่สิ้นสุดภารกิจ

ยานมีกำหนดผ่านใกล้วัตถุที่มีชื่อว่า 2014 MU69 ในวันที่ 1 ม.ค. 2562 วัตถุนี้มีขนาดเพียงราว 30-45 กิโลเมตร ถูกเลือกเป็นเป้าหมายถัดไปหลังจากพลูโต เนื่องจากพบว่าเป็นอีกวัตถุหนึ่งในแถบไคเปอร์ที่อยู่ในแนวเส้นทางที่ยานนิวเฮอไรซอนส์สามารถเฉียดใกล้ได้ นอกจากนี้ ยานจะถูกสั่งให้สังเกตวัตถุอื่นๆ ในแถบไคเปอร์อีกประมาณ 20 ดวง ซึ่งเป็นการสังเกตจากระยะไกล ก่อนจะสิ้นสุดภารกิจในราวปี 2564