ไขปริศนาดาวยูเรนัส สิ่งที่มนุษย์เคยรู้อาจผิดมาโดยตลอด เพราะยานไปสำรวจในช่วง "ดาวไม่ปกติ"

มนุษยชาติเคยส่งยานไปสำรวจดาวยูเรนัสเพียงลำเดียวเท่านั้น คือ ยานวอยเอเจอร์ 2 ในปี 1986 และบินสำรวจระยะสั้นเพียงไม่กี่สัปดาห์ ซึ่งตลอดเวลาที่ผ่านมา มนุษย์ก็ได้อาศัยข้อมูลที่ได้ในระยะเวลาสั้น ๆ เพื่อทำความเข้าใจดาวยูเรนัส แต่ล่าสุดนักวิทยาศาสตร์จากองค์การนาซา (NASA) ได้วิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับดาวยูเรนัสใหม่อีกครั้ง และพบว่าช่วงที่ยานวอยเอเจอร์ 2 สำรวจดาวยูเรนัสนั้น ดาวยูเรนัสเพิ่งเกิดเหตุการณ์ “ไม่ปกติ” ดังนั้นสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับดาวยูเรนัสมาตลอดเกือบ 40 ปี อาจจะไม่ใช่ธรรมชาติสภาพแวดล้อมบนดาวยูเรนัสจริง ๆ

ที่มา : NASA/JPL-Caltech

ปริศนา แมกนีโตสเฟียร์ ไม่ปกติบนดาวยูเรนัส

ทั้งนี้บนโลกของเราสามารถสร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อสิ่งมีชีวิตได้ เพราะมี แมกนีโตสเฟียร์ (Magnetosphere) หรือบริเวณรอบ ๆ ดาวเคราะห์ ที่องค์ประกอบหลักเป็นสนามแม่เหล็ก มันจะทำหน้าที่เป็นเหมือนเกราะป้องกันโลกจากลมสุริยะและอนุภาคต่าง ๆ ในจักรวาล นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าแมกนีโตสเฟียร์ของโลกเป็นผลมาจากกระแสไฟฟ้าในแกนโลก 

แมกนีโตสเฟียร์ ไม่ได้เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเฉพาะบนดาวโลกเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ก็มีแมกนีโตสเฟียร์เช่นกัน แต่มีสาเหตุการเกิดที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นผลมาจากหลายปัจจัย เช่น ขนาด ลักษณะการหมุน โครงสร้างภายในดาว เป็นต้น

ดาวยูเรนัสก็มีแมกนีโตสเฟียร์เช่นกัน แต่มันมีแถบรังสี (Radiation Belts) ที่มีความเข้มข้นสูงมาก มากกว่าดาวเคราะห์ส่วนมากในระบบสุริยะจักรวาล เป็นรองเพียงดาวพฤหัสบดีเท่านั้น แต่ปัญหาคือ ไม่มีแหล่งที่มาชัดเจนว่าอิเล็กตรอนที่มีประจุไฟฟ้าแรงสูงเหล่านั้นมาจากไหน

ทั้งนี้สำหรับดาวพฤหัสบดี เหตุผลที่มันมีแถบรังสีที่มีความเข้มข้นสูง เนื่องจากมีดวงจันทร์น้ำแข็งเป็นบริวารจำนวนมาก ซึ่งดวงจันทร์น้ำแข็งจะปล่อยไอออนของน้ำออกสู่อวกาศ และก่อตัวเป็นวงแหวนพลาสมา ซึ่งเป็นแถบอนุภาคภายในแมกนีโตสเฟียร์ จะคอยเติมระดับพลาสมา และทำให้แถบรังสีมีความเข้มข้นขึ้นตามไปด้วย

แต่ดาวยูเรนัสไม่ได้มีดวงจันทร์บริวารมากนัก คือมีดวงจันทร์ขนาดใหญ่ 5 ดวงเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่น่าจะสร้างแมกนีโตสเฟียร์ที่มีความเข้มข้นสูงได้เหมือนกับดาวพฤหัสบดี ดังนั้นนี่จึงกลายเป็นปรากฏการณ์ที่นักวิทยาศาสตร์งุนงงมาหลายสิบปี

การศึกษาใหม่ไขปริศนา 4 ทศวรรษ

แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์พิจารณาถึง "พายุสุริยะ" ความสมเหตุสมผลต่าง ๆ ก็เริ่มเกิดขึ้น โดย ดร. เจมี จาซินสกี (Dr. Jamie Jasiniski) จากห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนด้วยไอพ่น (Jet Propulsion Laboratory หรือ JPL) ของ NASA และเป็นผู้ร่วมการศึกษา คาดว่าปรากฏการณ์ที่มนุษย์รู้จักเกี่ยวกับดาวยูเรนัสนั้น เกิดขึ้นเพราะยานวอยเอเจอร์ 2 เดินทางไปสำรวจดาวยูเรนัสผิดช่วงเวลาไปสักหน่อย 

เนื่องจากช่วงเวลาที่ยานวอยเอเจอร์ 2 เดินทางไปสำรวจดาวยูเรนัสนั้นได้รับผลกระทบจากลมสุริยะรุนแรง ทำให้สามารถสร้างแรงดันลมสุริยะได้สูงกว่าปกติประมาณ 20 เท่า ทำให้แรงปะทะทรงพลังเพียงพอที่จะผลักพลาสมาออกไปยังอวกาศ และผลักอนุภาคอิเล็กตรอนเข้าไปในแถบรังสี เมื่อยานวอยเอเจอร์เดินทางมาถึงในช่วงเวลานั้น ก็ทำให้เห็นว่าดาวยูเรนัสมีแมกนีโตสเฟียร์ที่บาง แต่กลับมีแถบรังสีที่มีความเข้มข้นสูง และตลอดช่วงเวลาของดาวยูเรนัส มันสามารถเกิดปรากฏลมสุริยะนี้ได้ประมาณร้อยละ 4 เท่านั้น ดังนั้นหากยานวอยเอเจอร์ 2 เดินทางมาถึงก่อนหน้านี้เพียงไม่กี่วัน ยานก็อาจจะสังเกตเห็นแมกนีโตสเฟียร์ที่แตกต่างจากที่เรารู้จักอย่างสิ้นเชิง

ที่มา : NASA/JPL-Caltech

ดวงจันทร์ของดาวยูเรนัส อาจเอื้อต่อสิ่งมีชีวิต

การศึกษานี้นอกจากจะอธิบายปริศนาเกี่ยวกับแมกนีโตสเฟียร์ของดาวยูเรนัสแล้ว ยังพบความน่าสนใจอื่นอีกด้วย นั่นคือหนึ่งในดวงจันทร์ของดาวยูเรนัส ที่มีชื่อว่ามิแรนดา (Miranda) อาจมีมหาสมุทรซุกซ่อนอยู่ภายใน และดวงจันทร์อื่น ๆ ของยูเรนัสก็อาจมีด้วยเช่นเดียวกัน ซึ่งหากเป็นเช่นนี้ ก็มีความเป็นไปได้ว่าของเหลวบางส่วนอาจผุดขึ้นมาตามรอยแยกของพื้นดาว 

ทฤษฎีเช่นนี้ อาจนำไปสู่ภารกิจในอนาคต ที่อาจเก็บตัวอย่างเพื่อศึกษาเพิ่มเติมรวมไปถึงการทดสอบสิ่งมีชีวิตด้วย

การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy ฉบับวันที่ 11 พฤศจิกายน 2024

ที่มาข้อมูล IFLScience, Nature, Space

ที่มารูปภาพ ที่มา : NASA/JPL-Caltech