ดาวบริวารยูโรปา

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

ดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ มีดาวบริวารที่ค้นพบและยืนยันแล้วมากกว่า 60 ดวง ในบรรดาดาวบริวารเหล่านี้ มีอยู่ 4 ดวง ประกอบด้วย ไอโอ ยูโรปา แกนีมีด และคัลลิสโต ล้วนเป็นดาวบริวารที่มีขนาดใหญ่และสว่าง สามารถสังเกตเห็นได้ชัดเจนเมื่อดูผ่านกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็ก องค์การนาซ่าประกาศเมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมาว่าการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล สนับสนุนว่ายูโรปาอาจพ่นไอน้ำออกมาจากบริเวณขั้วใต้ของดาว

ดาวบริวารขนาดใหญ่ทั้งสี่ของดาวพฤหัสบดีถูกค้นพบมาตั้งแต่ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 17 กาลิเลโอ กาลิเลอี นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี เป็นคนแรกที่สังเกตเห็นดาวบริวารเหล่านี้ผ่านกล้องโทรทรรศน์เมื่อต้นเดือน ม.ค. ปี  ค.ศ. 1610 จึงเรียกว่าดาวบริวารกาลิเลโอ สนับสนุนว่ามีวัตถุอื่นโคจรรอบดาวพฤหัสบดี และโลกไม่ใช่ศูนย์กลางของจักรวาลตามแนวคิดที่แพร่หลายในสมัยนั้น

บันทึกของกาลิเลโอแสดงว่าด้วยกล้องโทรทรรศน์กำลังขยาย 20 เท่า กาลิเลโอน่าจะสังเกตเห็นยูโรปาเป็นครั้งแรกตั้งแต่วันที่ 7 ม.ค. ปี ค.ศ. 1610 แต่วันนั้นดาวบริวารไอโอและยูโรปามีตำแหน่งอยู่ใกล้ชิดกันมากจนแยกกันไม่ออก วันที่ 8 ม.ค. กาลิเลโอสังเกตเห็นดาวบริวารทั้งสองอีกครั้ง แต่แยกกันอยู่โดดๆ ถือเป็นวันค้นพบยูโรปาตามข้อมูลของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล

ปัจจุบันดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวารที่ยืนยันการค้นพบแล้วทั้งหมด 67 ดวง ยูโรปาโคจรอยู่ห่างจากศูนย์กลางดาวพฤหัสบดีที่ระยะห่างเฉลี่ยราว 670,900 กิโลเมตร คิดเป็นลำดับที่ 6 ของดาวบริวารทั้งหมด ยูโรปามีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3,100 กิโลเมตร เล็กกว่าดวงจันทร์ของโลกเล็กน้อย (ดวงจันทร์มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3,476 กิโลเมตร) แต่มีขนาดเล็กที่สุดในดาวบริวารกาลิเลโอ หากเทียบกับดาวบริวารดวงอื่นๆ ของดาวเคราะห์ทั้งระบบสุริยะ ยูโรปามีขนาดใหญ่เป็นลำดับที่ 6 มีคาบการโคจรนานประมาณ 3.55 วัน

ยานไพโอเนียร์ 10 และ 11 ที่โคจรผ่านใกล้ดาวพฤหัสบดีเมื่อ ค.ศ. 1973 และ 1974 ไม่สามารถให้ภาพที่ชัดเจนของพื้นผิวยูโรปา เนื่องจากอยู่ห่างไกลเกินไป ยานวอยเอเจอร์ 1 และ 2 ที่โคจรผ่านดาวพฤหัสบดีใน ค.ศ. 1979 แสดงให้เห็นพื้นผิวที่ชัดเจนระดับหนึ่ง ใกล้พอที่จะพบว่าพื้นผิวโดยทั่วไปของยูโรปาเรียบมาก ไม่เห็นร่องรอยของหลุมอุกกาบาต อาจกล่าวได้ว่าเป็นวัตถุแข็งที่มีผิวเรียบที่สุดในระบบสุริยะ ลักษณะเด่นคือบนผิวของยูโรปามีเส้นสีเข้มจำนวนมากลากยาวตัดกันไปมา และเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์เริ่มสันนิษฐานว่าใต้ผิวน้ำแข็งนั้นอาจมีมหาสมุทร

การสำรวจระยะใกล้หลายครั้งของยานกาลิเลโอที่เริ่มโคจรรอบดาวพฤหัสบดีในปี ค.ศ. 1995 ให้ภาพระยะใกล้ของยูโรปาที่ชัดเจนที่สุดเท่าที่เคยมีมา ภาพถ่ายจากยานกาลิเลโอแสดงว่าพื้นผิวของยูโรปาเป็นน้ำแข็ง พบหลุมอุกกาบาตอยู่บ้าง แต่น้อยมาก แสดงว่ามีการเปลี่ยนแปลงบนผิวของยูโรปาเกิดขึ้นอยู่เนืองๆ ลบร่องรอยของหลุมอุกกาบาตเก่าๆ ให้เลือนหายไป

นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าใต้เปลือกน้ำแข็งของยูโรปาเป็นมหาสมุทร แบบจำลองแสดงว่าความร้อนจากภายในของยูโรปาช่วยรักษาน้ำในมหาสมุทรให้สามารถคงสภาพเป็นของเหลวอยู่ได้ ปริมาณน้ำบนยูโรปาอาจมีอยู่มากกว่า 2 เท่าของน้ำในมหาสมุทรบนโลก และสภาพแวดล้อมเช่นนี้อาจสนับสนุนให้สิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถวิวัฒน์และดำรงชีพอยู่ได้

วันที่ 26 ก.ย. 2559 องค์การนาซ่าประกาศว่าการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลขณะยูโรปาเคลื่อนผ่านหน้าดาวพฤหัสบดี ทำให้ค้นพบสิ่งที่อาจเป็นไอน้ำพ่นออกมาจากบริเวณใกล้ขั้วใต้ของยูโรปา ไอน้ำนี้สังเกตได้ว่าพุ่งขึ้นสู่อวกาศที่ความสูงราว 200 กิโลเมตร เหนือพื้นผิว เป็นการสนับสนุนผลการสังเกตการณ์เมื่อปี ค.ศ. 2012 ที่พบสัญญาณของสิ่งที่อาจเป็นไอน้ำพ่นออกมาจากบริเวณเดียวกันที่ความสูงราว 160 กิโลเมตร หากสิ่งที่สังเกตได้นี้เป็นไอน้ำจริง ยูโรปาจะเป็นดาวบริวารดวงที่ 2 ในระบบสุริยะที่พ่นไอน้ำออกสู่อวกาศ อีกดวงหนึ่งคือดาวบริวารเอนเซลาดัสของดาวเสาร์ ค้นพบไอน้ำจากการสำรวจของยานแคสสินี

องค์การนาซ่ามีแผนจะส่งยานอวกาศไปสำรวจยูโรปาเป็นการเฉพาะ คาดว่าจะออกจากโลกได้ในทศวรรษ 2020 องค์การอวกาศยุโรปหรืออีซาก็มีแผนการสำรวจดาวบริวารของดาวพฤหัสบดีในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน ซึ่งหวังว่าข้อมูลที่ได้จะช่วยตอบคำถามมากมายที่นักวิทยาศาสตร์อยากรู้เกี่ยวกับยูโรปา ซึ่งเป็นดาวบริวารที่น่าสนใจที่สุดดวงหนึ่งในระบบสุริยะ

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (2-9 ต.ค.)

หลังดวงอาทิตย์ตกมีดาวเคราะห์ 3 ดวง อยู่บนท้องฟ้าด้านทิศตะวันตก ได้แก่ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร และดาวเสาร์ ดาวศุกร์อยู่ในกลุ่มดาวคันชั่ง ตกลับขอบฟ้าในเวลาเกือบ 2 ทุ่ม ดาวเสาร์อยู่ในกลุ่มดาวคนแบกงู ซึ่งพื้นที่ส่วนหนึ่งของกลุ่มดาวนี้คั่นอยู่ระหว่างกลุ่มดาวแมงป่องกับคนยิงธนู ตกลับขอบฟ้าในเวลา 3 ทุ่มครึ่ง ดาวอังคารอยู่ในกลุ่มดาวคนยิงธนู สังเกตได้จนกระทั่งตกลับขอบฟ้าในเวลาประมาณ 5 ทุ่ม ก่อนดวงอาทิตย์ขึ้น มีดาวพุธปรากฏอยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวหญิงสาว ดาวพุธทำมุมห่างดวงอาทิตย์ที่สุดเมื่อวันที่ 29 ก.ย.ที่ผ่านมา

สัปดาห์นี้จึงเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นทุกวัน ทำให้ปรากฏอยู่ใกล้ขอบฟ้ามากจนสังเกตได้ยาก สัปดาห์ถัดไป ดาวพฤหัสบดีจะทำมุมห่างดวงอาทิตย์มากขึ้น หากไม่มีเมฆหมอกรบกวน อาจเริ่มมีโอกาสเห็นดาวพฤหัสบดีอยู่ใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันออกขณะท้องฟ้าเริ่มสว่าง

สัปดาห์นี้เข้าสู่ข้างขึ้น จันทร์เสี้ยวอยู่บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำของทุกวัน ดวงจันทร์ผ่านใกล้ดาวศุกร์ ดาวเสาร์ และดาวอังคาร ในวันที่ 3, 6 และ 8 ต.ค. ตามลำดับ อยู่ห่างดาวเคราะห์แต่ละดวงที่ระยะเชิงมุม 6, 3 และ 7 องศา ที่น่าสนใจที่สุดคือวันที่ 3 ต.ค. เมื่อจันทร์เสี้ยวอยู่ใกล้ดาวศุกร์ ความสว่างของดาวศุกร์ทำให้มองเห็นเป็นปรากฏการณ์ดาวเคียงเดือนที่สวยงามเมื่อดูด้วยตาเปล่า ดวงจันทร์มีส่วนสว่างเพิ่มขึ้นทุกวันจนสว่างครึ่งดวงในวันที่ 9 ต.ค. 2559