วงแหวนของดาวอังคาร

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

ดาวเคราะห์หลายดวงในระบบสุริยะมีวงแหวน ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน วงแหวนดาวเสาร์เห็นได้ชัดเจนจากโลกเมื่อดูผ่านกล้องโทรทรรศน์กำลังขยายสูง ส่วนวงแหวนของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อีก 3 ดวง ต้องอาศัยกล้องโทรทรรศน์อวกาศและการสำรวจด้วยยานอวกาศระยะใกล้ งานวิจัยล่าสุดของนักดาราศาสตร์พบว่าดาวอังคารก็อาจเคยมีวงแหวนและจะมีวงแหวนได้อีกในอนาคต

ข้อสันนิษฐานที่ว่าดาวอังคารอาจมีวงแหวนในอนาคตเป็นสิ่งที่คาดหมายกันมานานแล้ว เนื่องจากพบว่าดาวบริวารดวงหนึ่งของดาวอังคารกำลังมีวงโคจรเข้าใกล้ดาวอังคารมากขึ้นอย่างช้าๆ

ดาวอังคารมีดาวบริวารขนาดเล็ก 2 ดวง ได้แก่ โฟบอส (Phobos) และดีมอส (Deimos) โฟบอสมีขนาดราว 22 กิโลเมตร ส่วนดีมอสมีขนาด 12 กิโลเมตร นับว่าเล็กมากเมื่อเทียบกับดวงจันทร์ของโลกที่มีขนาด 3,476 กิโลเมตร ดาวบริวารทั้งสองของดาวอังคารค้นพบเมื่อเดือน ส.ค. ปี ค.ศ. 1877 โดยเอแซฟ ฮอลล์ นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน และทั้งคู่ต่างก็มีวงโคจรเกือบเป็นวงกลมรอบดาวอังคาร

ดีมอสอยู่ไกลจากดาวอังคารมากกว่าโฟบอส ห่างศูนย์กลางดาวอังคาร 23,500กิโลเมตร แต่ใกล้มากเมื่อเทียบกับระบบโลก-ดวงจันทร์ เพราะดวงจันทร์อยู่ห่างโลกเฉลี่ย 384,400 กิโลเมตร ดีมอสมีคาบการโคจรยาวนาน 30.3 ชั่วโมง ซึ่งยาวกว่าคาบการหมุนรอบตัวเองของดาวอังคารเล็กน้อย ลักษณะเช่นนี้ทำให้เมื่อเราไปยืนอยู่ที่ใดที่หนึ่งบนเส้นศูนย์สูตรของดาวอังคาร เราจะเห็นดีมอสขึ้นที่ขอบฟ้าทิศตะวันออกแล้วเคลื่อนที่อย่างช้าๆ กว่าจะไปตกทางทิศตะวันตก ต้องใช้เวลานานถึงราว 2.7 วันโฟบอสอยู่ใกล้ดาวอังคารด้วยระยะห่างเฉลี่ยราว 9,400 กิโลเมตร มีคาบการโคจรรอบดาวอังคารยาวนานเพียง 7 ชั่วโมงครึ่ง คาบที่สั้นเช่นนี้ทำให้เมื่อเราไปยืนอยู่บนเส้นศูนย์สูตรของดาวอังคาร เราจะเห็นโฟบอสขึ้นที่ขอบฟ้าทิศตะวันตกแล้วไปตกทางทิศตะวันออก (ตรงข้ามกับดีมอสและดวงจันทร์ของโลก) โดยใช้เวลานานเพียงราว 4 ชั่วโมงเศษ

ด้วยระยะที่ใกล้มาก แรงโน้มถ่วงของดาวอังคารกำลังดึงให้โฟบอสมีวงโคจรแคบลง เข้าใกล้ดาวอังคารด้วยอัตราประมาณ 2 เมตร/ศตวรรษ นักดาราศาสตร์คาดว่าเมื่อถึงจุดวิกฤตในอีกหลายสิบล้านปีข้างหน้า แรงโน้มถ่วงของดาวอังคารจะฉีกโฟบอสให้แตกออก จากนั้นซากของโฟบอสจะโคจรรอบดาว เป็นวงแหวนล้อมรอบดาวอังคาร

งานวิจัยของนักดาราศาสตร์ที่เผยแพร่ในวารสาร Nature Geoscience เมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมา มีความน่าสนใจตรงที่แบบจำลองคอมพิวเตอร์พบว่าดาวบริวารโฟบอสอาจสลับบทบาทไปมาระหว่างการเป็นดาวบริวารและการเป็นวงแหวนของดาวอังคาร โดยหลังจากเป็นวงแหวนแล้ว ซากต่างๆ ก็จะสามารถรวมตัวเข้าด้วยกันตามกระบวนการพอกพูนมวลจนกลับมาเป็นดาวบริวารได้อีกครั้ง ซึ่งกระบวนการนี้คาดว่าอาจไม่ได้กำลังจะเกิดขึ้นในอนาคตเท่านั้น แต่เกิดวนซ้ำต่อเนื่องเป็นวัฏจักรสืบมานับตั้งแต่อดีตอันไกลโพ้นของระบบสุริยะ

แบบจำลองทำนายว่ากระบวนการดังกล่าวอาจเกิดขึ้นมาแล้วราว 3-7 ครั้ง ตลอดระยะเวลากว่า 4,000 ล้านปีของอายุดาวอังคาร โดยที่ดาวบริวารจะมีขนาดเล็กลงจากครั้งก่อนหน้าราว 5 เท่า นอกจากนี้ คาดว่าซากบางส่วนอาจตกสู่พื้นผิวดาวอังคาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณแนวเส้นศูนย์สูตรของดาวอังคาร

แล้วโฟบอสมาจากไหน? นักดาราศาสตร์คาดหมายว่าต้นกำเนิดของโฟบอสอาจมาจากดาวเคราะห์น้อยที่โคจรเข้ามาใกล้ หรือการที่ดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่พุ่งชนดาวอังคารเมื่อยุคต้นๆ ของระบบสุริยะ หลักฐานสนับสนุนคือการศึกษาเชิงสเปกตรัมของโฟบอสที่พบว่าคล้ายดาวเคราะห์น้อยประเภทหนึ่ง

แม้ว่าจะเป็นดาวบริวารขนาดเล็ก แต่โฟบอสก็ได้รับความสนใจในการสำรวจด้วยยานอวกาศ รัสเซียพยายามส่งยานโฟบอส-กรุนต์ไปเก็บตัวอย่างดินบนโฟบอส โดยขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือน พ.ย. 2554 แต่ภารกิจล้มเหลวเมื่อจรวดไม่สามารถนำยานออกจากวงโคจรรอบโลก

คาดว่าในทศวรรษหน้า เราจะรู้จักโฟบอสมากขึ้น เนื่องจากมียานอวกาศที่อยู่ในแผนสำรวจของทั้งสหรัฐอเมริกา รัสเซีย และญี่ปุ่น

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (26 มี.ค.-2 เม.ย.)

เวลาหัวค่ำมีดาวพุธและดาวอังคารอยู่บนท้องฟ้าทิศตะวันตก ดาวอังคารอยู่ในกลุ่มดาวแกะ เมื่อท้องฟ้ามืดลงพอสมควรแล้ว ดาวอังคารจะอยู่สูงเหนือขอบฟ้าเป็นมุมราว 20-30 องศา ตกลับขอบฟ้าประมาณ 3 ทุ่ม ดาวพุธสว่างกว่าดาวอังคาร แต่อยู่ใกล้ขอบฟ้า วันที่ 1 เม.ย.ดาวพุธจะทำมุมห่างดวงอาทิตย์มากที่สุด ช่วงสัปดาห์นี้และสัปดาห์ถัดไปจึงเป็นช่วงที่ดีสำหรับการสังเกตดาวพุธ

ดาวพฤหัสบดีอยู่ในกลุ่มดาวหญิงสาว มีตำแหน่งอยู่ใกล้ดาวรวงข้าวซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดในกลุ่มดาวนี้ เริ่มปรากฏเหนือขอบฟ้าทิศตะวันออกตั้งแต่เวลา 1 ทุ่มครึ่ง หรือก่อนหน้านั้นเล็กน้อย จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นไปถึงจุดสูงสุดบนท้องฟ้าด้านทิศใต้ในเวลาตี 1 ก่อนจะเคลื่อนต่ำลงไปอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันตกในเวลาเช้ามืด ดาวเสาร์อยู่ในกลุ่มดาวคนยิงธนู ขึ้นมาอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออก ค่อนไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ที่มุมเงย 10 องศา ตั้งแต่เวลาประมาณเที่ยงคืนครึ่ง จากนั้นไปอยู่สูงบนท้องฟ้าทิศใต้ในเวลาเช้ามืด

ต้นสัปดาห์เป็นปลายข้างแรม เช้ามืดวันที่ 27 มี.ค. เป็นวันสุดท้ายที่มีโอกาสเห็นจันทร์เสี้ยวบางๆ อยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออก หลังจันทร์ดับในวันที่ 28 มี.ค.จะเข้าสู่ข้างขึ้น ดวงจันทร์ย้ายไปอยู่บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำ วันที่ 29 มี.ค. จันทร์เสี้ยวอยู่ทางซ้ายมือของดาวพุธที่ระยะ 6 องศา วันที่ 30 มี.ค.ดวงจันทร์ขยับไปอยู่ทางซ้ายของดาวอังคารที่ระยะ 6 องศา จากนั้นหัวค่ำวันที่ 1 เม.ย. ดวงจันทร์จะผ่านใกล้ดาวอัลเดบารันในกลุ่มดาววัว ห่างเพียง 1 องศา

สถานีอวกาศนานาชาติซึ่งโคจรรอบโลกที่ความสูงประมาณ 400 กิโลเมตร ปรากฏให้เห็นได้ด้วยตาเปล่า โดยมีลักษณะเป็นดาวสว่างเคลื่อนที่บนท้องฟ้า สัปดาห์นี้มีโอกาสสังเกตได้หลายครั้ง ที่น่าสนใจมีดังนี้

เช้ามืดวันจันทร์ที่ 27 มี.ค.ขณะท้องฟ้าเริ่มสว่างแล้ว กรุงเทพฯ และบริเวณใกล้เคียงเห็นสถานีอวกาศเริ่มปรากฏเหนือขอบฟ้าทิศตะวันตกเฉียงเหนือขณะออกจากเงาโลกในเวลา 05.41 น. จากนั้นเคลื่อนไปทางซ้ายโดยผ่านใกล้ดาวพฤหัสบดี ถึงจุดสูงสุดในเวลา 05.44 น. ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ที่มุมเงย 24 องศา แล้วเคลื่อนต่ำลงไปสิ้นสุดใกล้ขอบฟ้าทิศใต้ในเวลา 05.47 น.

ค่ำวันจันทร์ที่ 27 มี.ค. ขณะท้องฟ้ายังไม่มืดดีนัก สถานีอวกาศเริ่มปรากฏเหนือขอบฟ้าทิศตะวันตกเฉียงใต้ในเวลา 18.57 น. จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นไปทางขวา ถึงจุดสูงสุดในเวลา 19.00 น. ทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือที่มุมเงย 24 องศา แล้วเคลื่อนต่ำลงไปสิ้นสุดใกล้ขอบฟ้าทิศเหนือในเวลา 19.03 น.

เช้ามืดวันอังคารที่ 28 มี.ค. สถานีอวกาศเริ่มปรากฏขณะออกจากเงาโลกในเวลา 04.53 น. ทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ที่มุมเงย 34 องศา จากนั้นเคลื่อนต่ำลงโดยเฉียงไปทางซ้าย หายลับไปใกล้ขอบฟ้าในอีก 2-3 นาทีถัดมา