มันเกิดขึ้นในปี 1986—แต่มันอาจเกิดขึ้นได้อีก โดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่ 30 มี.ค. 2020 22:00 น ศาสตร์ภาพของดาวยูเรนัสของยานโวเอเจอร์ 2
รูปดาวยูเรนัสอันเป็นสัญลักษณ์ของยานโวเอเจอร์ 2 ซ่อนรายละเอียดมากมายของโลกที่ซับซ้อน ซึ่งบางส่วนเริ่มปรากฏให้เห็น NASA/JPL
มีจุดว่างขนาดยักษ์ในแผนที่ระบบสุริยะที่กำลังเติบโตของนักวิจัย ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา ยานสำรวจจริงได้ตรวจวัดการสั่นบนดาวอังคารกลั่นกรองร่องในวงแหวนของดาวเสาร์สังเกตกระแสน้ำเจ็ทบนดาวพฤหัสบดีและได้ยินเสียง หัวใจเต้น ของดาวพลูโต แต่ในแง่ของการสำรวจอย่างใกล้ชิดและเป็นส่วนตัว ภาพของดาวยูเรนัสของเราไม่ได้ก้าวไปไกลกว่าลูกบอลชายหาดสีน้ำเงินที่ไม่มีลักษณะเฉพาะซึ่งจับโดย
เครื่องดนตรีโบราณของยานโวเอเจอร์ 2 ในปี 1986
แต่ปีที่แล้ว ขณะที่สำรวจเอกสารสำคัญของ NASA นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์สองคนสังเกตเห็นบางสิ่งที่การวิเคราะห์ก่อนหน้านี้มองข้ามไป นั่นคือความผิดพลาดในสนามแม่เหล็กของดาวยูเรนัสเมื่อยานอวกาศแล่นผ่านฟองแม่เหล็กแปลก ๆ ผลลัพธ์ใหม่ซึ่งปรากฏในจดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์ เมื่อฤดูร้อน ที่แล้ว เกิดขึ้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์เริ่มเปลี่ยนโฟกัสไปที่ความลึกลับที่โดดเด่นที่ลึกที่สุดของสนาม
“ภารกิจแคสสินี [ไปยังดาวเสาร์] สิ้นสุดลงแล้ว และผู้คนเริ่มพูดว่า ‘โอเค เราจะทำอะไรได้อีก’” ไฮดี ฮัมเมลนักดาราศาสตร์ดาวเคราะห์และรองประธานด้านวิทยาศาสตร์ของสมาคมมหาวิทยาลัยเพื่อการวิจัยทางดาราศาสตร์กล่าว “ผู้คนต่างหันกลับมามองที่ดาวเคราะห์ดวงอื่นเหล่านี้และปัดฝุ่นข้อมูลเก่าทิ้งไป”
Gina DiBraccioและDaniel Gershmanจาก NASA Goddard Space Flight Center เป็นนักวิจัยสองคน ด้วยแรงจูงใจจากความสนใจที่เพิ่มขึ้นของชุมชนในดาวเคราะห์นอกระบบ พวกเขาใช้เวลาหลายชั่วโมงในการประมวลผลข้อมูลอายุ 30 ปีด้วยตนเองในรูปแบบใหม่ นักวิทยาศาสตร์ของยานโวเอเจอร์ได้คำนวณความแรงของสนามแม่เหล็กโดยรวมแล้ว DiBraccio กล่าว ดังนั้นการแปรผันสั้น ๆ ในการอ่านค่าแมกโนมิเตอร์จึงถือเป็นเรื่องน่ารำคาญ แต่ในขณะที่ซูมภาพกระโดดและกระโดดที่ขรุขระเหล่านั้น DiBraccio และ Gershman ได้พบส่วนพิเศษที่ยาว 60 วินาทีของการบินผ่าน 45 ชั่วโมงของยานโวเอเจอร์ 2 เป็นเวลา 45 ชั่วโมง ซึ่งทุ่งขึ้นและตกลงไปในลักษณะที่จำได้ทันที “คุณคิดว่านั่นอาจเป็น… พลาสมอยด์หรือไม่” Gershman ถาม DiBraccio ตามข่าวประชาสัมพันธ์ของ NASA
พลาสมอยด์ถูกประจุเป็นทรงกลมของชั้นบรรยากาศที่ปลิวไปในอวกาศเมื่อลมสุริยะพัดรอบดาวเคราะห์ การสูญเสีย Blobs ดังกล่าวสามารถเปลี่ยนแปลงโลกได้อย่างมากในช่วงเวลาที่ยาวนาน และการศึกษาพวกมันสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกว่าดาวเคราะห์อาศัยและตายอย่างไร นักวิจัยพบว่าพวกมันหนีบออกมาจากดาวเคราะห์หลายดวง แต่ยานโวเอเจอร์ 2 ที่แล่นผ่านด้วยแม่เหล็กนั้นเป็นครั้งแรกสำหรับดาวยูเรนัส “เราคาดว่าดาวยูเรนัสน่าจะมีพลาสมอยด์ แต่เราไม่รู้แน่ชัดว่าพวกมันจะหน้าตาเป็นอย่างไร” DiBraccio กล่าว
ตอนนี้พวกเขาถูกจับได้เพียงใบเดียว เธอบอกว่ามันค่อนข้างคล้ายกับที่เห็นรั่วจากดาวเสาร์หรือดาวพฤหัสบดี แต่ขโมยมวลไปค่อนข้างมาก (พลาสมอยด์นี้ก่อรูปทรงกระบอกที่ใหญ่กว่าโลกประมาณ 22,000 เท่า)
การค้นพบดังกล่าวอาจยังคงอยู่ในเอกสารสำคัญเพื่อรอการวิเคราะห์ใหม่ DiBraccio กล่าวว่า “ข้อมูลส่วนใหญ่ของยานโวเอเจอร์ 2 มีอยู่ในระบบข้อมูลดาวเคราะห์ของ NASA และมีแนวโน้มว่ายังต้องเรียนรู้อีกมาก”
โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวยูเรนัสยังคงขอร้องให้มีการตรวจสอบต่อไป ในปี 2014 Erich Karkoschka นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนา ได้กลับมาเยี่ยมชมภาพของยานโวเอเจอร์ 2 ด้วยเทคนิคการประมวลผลที่ทันสมัย ด้วยการผสมผสานภาพ 1600 ภาพและเพิ่มความคมชัด งานของ Karkoschka เผยให้เห็นว่าโลกของกัมบอลที่วาดด้วยเมฆลายลูกกวาดได้ซ่อนตัวอยู่ภายในลูกบอลสีน้ำเงินอ่อน ๆ มาตลอด
นอกเหนือจากความซับซ้อนที่ไม่มีใครชื่นชมแล้ว
ยังเป็นดาวเคราะห์นอกระบบอีกด้วย ในขณะที่คนอื่นหมุน ยูเรนัสจะม้วนตัว โดยให้ปลายด้านกับเสาที่ชี้โดยทั่วไปไปทางหรือออกจากดวงอาทิตย์ สนามแม่เหล็กของมัน ถูกโกลาหล เช่นกัน โดยอยู่ห่างจากศูนย์กลางของดาวเคราะห์และเอียงไปทางด้านข้าง 60 องศา นักดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ตาบอดต่อสนามแม่เหล็กนั้นจากโลก แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลจะมองเห็นแสงออโรร่าของดาวยูเรนัสทางอ้อมเป็นครั้งคราว ซึ่งสามารถส่องแสงได้ไกลจากขั้ว
ทีมสำรวจในขั้นต้นสันนิษฐานว่าความแปลกประหลาดของแม่เหล็กเชื่อมโยงกับตำแหน่งความล้มเหลวของท้องของดาวยูเรนัส แต่เมื่อยานอวกาศบินโดยดาวเนปจูน (ซึ่งยืนตรง) ในอีกสามปีต่อมาก็เห็นความไม่ตรงกันที่ชัดเจนระหว่างดาวเคราะห์กับสนามของมัน ตอนนี้นักวิจัยสันนิษฐานว่าบางอย่างเกี่ยวกับการทำงานภายในของโลกต้องแยกสนามแม่เหล็กออกจากกัน “หนูอยากให้เราปรับแต่งทฤษฎีนั้นไหม” แฮมเมลกล่าว
นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์รุ่นต่อไปอาจทำอย่างนั้นได้ เนื่องจากความสนใจในการส่งยานสำรวจไปยังดาวยูเรนัสหรือดาวเนปจูนโดยเฉพาะนั้นเพิ่มมากขึ้น ภาพร่างคร่าวๆของภารกิจที่เป็นไปได้เผยแพร่ในปี 2018และต้นสัปดาห์ที่ผ่านมา และ DiBraccio กล่าวว่าข้อเสนอดังกล่าวกำลังดำเนินการอยู่ ความฝันทั่วไปคือการส่งยานอวกาศสไตล์ Cassini ที่จะโคจรรอบดาวเคราะห์ดวงหนึ่งเป็นเวลาหลายปี สำรวจสนามแม่เหล็กและศึกษาการไหลของความร้อน ยานอวกาศจะบรรทุกโพรบขนาดเล็กอย่างน้อยหนึ่งตัวเพื่อยิงสู่ชั้นบรรยากาศ ที่นั่น มันสามารถวัดก๊าซที่มองไม่เห็นที่เหลือจากการก่อตัวดาวเคราะห์ได้
และหากยานอวกาศมุ่งเป้าไปที่ดาวเนปจูน ก็สามารถนัดหมายเวลากับไทรทันดวงจันทร์อันลึกลับได้ (เพื่อไม่ให้สับสนกับไททันของดาวเสาร์) ไทรทันอาจเป็นมหาสมุทรใต้ดิน
การทำความเข้าใจส่วนนอกของระบบสุริยะของเราไม่เคยรู้สึกเร่งด่วนขนาดนี้มาก่อน NASA มีแนวโน้มที่จะวางแผนลำดับความสำคัญของดาวเคราะห์ทุกๆ ทศวรรษ และขณะนี้พวกเขากำลังกำหนดเป้าหมายสำหรับช่วงปลายทศวรรษ 2020 และต้นทศวรรษ 2030 ในขณะเดียวกัน ระหว่างสิ่งที่เรียกว่า “การสำรวจ Decadal” ครั้งล่าสุดกับการสำรวจปัจจุบัน วิทยาศาสตร์นอกระบบดาวเคราะห์ได้ระเบิดขึ้น และดาวเนปจูนและดาวยูเรนัสได้กลายเป็นมากกว่าสิ่งแปลกประหลาดในท้องถิ่น
ตอนนี้นักวิจัยทราบแล้วว่าโลก “Sub-Neptune” ที่คล้ายกันเป็นดาวเคราะห์ประเภทที่พบได้บ่อยที่สุดในดาราจักร และโลกจำนวนมากเหล่านี้น่าจะเป็นดาวเคราะห์ “ยักษ์น้ำแข็ง” ที่คล้ายกับคู่สีฟ้าขนาดใหญ่ของเรา ต่างจากก๊าซยักษ์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนและฮีเลียม ดาวเคราะห์เหล่านี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลที่หนักกว่า เช่น น้ำและแอมโมเนีย หากนักวิจัยต้องการทำความเข้าใจว่าอะไรทำให้โลกเหล่านี้มีอยู่ทั่วไปในระบบสุริยะของเรา และเหตุใดระบบสุริยะของเราจึงมีลักษณะที่แปลกประหลาด พวกเขาจะต้องค้นหาทุกสิ่งที่ทำได้เกี่ยวกับดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน
แต่สนามหลังบ้านในจักรวาลของเรานั้นกว้างใหญ่
และการออกไปที่รั้วนั้นต้องใช้เวลาและการวางแผนที่กว้างขวาง ดวงอาทิตย์ส่องแสงสลัวเกินไปสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ ดังนั้นพลังงานนิวเคลียร์จึงเป็นทางเลือกเดียวสำหรับภารกิจระยะยาวหลายปี และระยะทางหลายพันล้านไมล์ก็อยู่ไกลแสนไกล “ถึงแม้จะมีจรวดและตัวช่วยแรงโน้มถ่วงที่ดีที่สุดในปัจจุบันของเรา แต่ก็ยังต้องใช้เวลาอีกสิบปีกว่าจะออกไปได้” Hammel กล่าว ระหว่างการพัฒนาเทคโนโลยีและการออกแบบภารกิจ เธอหวังที่จะเห็นการเปิดตัวโพรบแม้ว่าเธอจะไม่ได้ทำงานกับข้อมูลที่สักวันหนึ่งจะส่งกลับมายังโลก “พวกเราส่วนใหญ่มักจะคิดในช่วงเวลาหลายทศวรรษ” เธอกล่าว
หลักฐานของพลาสมอยด์ของดาวยูเรนัสถูกฝังอยู่ในข้อมูลของยานโวเอเจอร์ 2 เป็นเวลาสามสิบปีก่อนที่ DiBraccio และ Gershman จะเกิดขึ้น การเผชิญหน้ายักษ์น้ำแข็งครั้งต่อไปอาจไม่เกิดขึ้นเป็นเวลายี่สิบปี และนักวิจัยคนใดที่อาจรวบรวมข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมจากข้อมูลเดิมในสักวันหนึ่งอาจยังไม่เกิดด้วยซ้ำ การจินตนาการถึงการค้นพบที่อาจรออยู่ข้างหน้าทำให้นักดาราศาสตร์เช่น Hammel มีมุมมองระยะยาวที่ไม่เหมือนใคร “ฉันฝันถึงการสำรวจดาวยูเรนัสและเนปจูน และฉันก็ฝันถึงกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่น่าอัศจรรย์” แฮมเมลกล่าว “นั่นคือวิธีที่เราผ่านช่วงเวลาที่ยากลำบากมาได้ เราฝันถึงอนาคต”
