ดาวอังคาร (Mars) เป็นดาวเคราะห์หินดวงหนึ่งในระบบสุริยะที่นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจเป็นอย่างมาก ล่าสุดนักวิทยาศาสตร์พบข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับแกนการหมุนรอบตัวเอง คือ ดาวอังคารมีการส่ายของแกนหมุนห่างออกไป 10 เซนติเมตร ในทุก ๆ 207  วัน ซึ่งข้อมูลในครั้งนี้ถูกตีพิมพ์และเผยแผ่เมื่อวันที่ 13 ตุลาคม พ.ศ.2563 ในเว็บไซต์ของสหพันธ์ธรณีฟิสิกส์สหรัฐฯ (American Geophysical Union / AGU)

as20210318 2 01

ภาพถ่ายดาวอังคารจากยาน Rosetta

Credit : ESA/MPS

 

                ผลการศึกษาในครั้งนี้นักดาราศาสตร์ใช้เวลารวบรวมข้อมูลกว่า 18 ปี จากยานที่โคจรอยู่รอบดาวอังคาร คือ ยานมาร์สโอดิสซี (Mars Odyssey) ยานเอ็มอาร์โอ (Mars Reconnaissance Orbiter / MRO) และยานมาร์สโกลบอลเซอร์เวเยอร์ (Mars Global Surveyor) โดยที่การส่ายลักษณะเช่นนี้มักเกิดกับวัตถุที่มีการหมุนได้อย่างอิสระและรูปร่างไม่ได้เป็นทรงกลมอย่างสมบูรณ์ นักวิทยาศาสตร์เรียกการส่ายแบบนี้ว่า การส่ายแชนด์เลอร์ (Chandler wobble) ตามชื่อของ Seth Carlo Chandler นักวิทยาศาสตร์ชาวสหรัฐฯ ผู้ค้นพบลักษณะของการส่ายรูปแบบนี้บนโลกของเรานั่นเอง ทั้งนี้นักวิทยาศาสตร์พบว่าโลกมีการส่ายแบบแชนด์เลอร์ขยับจากขั้วออกไปด้วยระยะ  9 เมตร เกิดซ้ำทุก ๆ 433 วัน หรืออาจมากกว่านั้น (ดังแสดงในวิดีโอที่ 1)

 

วิดีโอที่ 1 แสดงการส่ายที่เกิดขึ้นบนโลก

Credit : AGU (American Geophysical Union)

 

ซึ่งจะต่างจากการส่ายแบบ Axial Precession ที่เป็นการหมุนควงของแกนหมุนรอบตัวเองของโลกรอบแกนตั้งฉากกับระนาบวงโคจร ซึ่งจะหมุนควงครบหนึ่งรอบใช้เวลาประมาณ 26,000 ปี ระหว่างที่หมุนควงนี้จะส่งผลให้ดาวเหนือเปลี่ยนไปเป็นดาวดวงอื่น (ปัจจุบันเป็นดาว Polaris ในกลุ่มดาวหมีเล็ก) ดังแสดงในวีดีโอที่ 2  ในขณะที่ดาวอังคารการส่ายก็เกิดการหมุนควงแบบนี้เช่นเดียวกัน โดยหนึ่งรอบจะใช้เวลาประมาณ 175,000 ปีของโลก (93,000 ปีของดาวอังคาร)

 

 

วิดีโอที่ 2 แสดงการส่ายแบบ Axial Precession ของโลกที่มีผลเกิดการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งดาวเหนือได้

Credit : AGU (American Geophysical Union)

 

                นอกจากนี้ เราคุ้นเคยกันว่าแกนโลกเอียงทำมุมประมาณ 23.5 องศา นั่นคือมุมระหว่างแกนหมุนรอบตัวเองของโลกกับแกนที่ตั้งฉากกับระนาบวงโคจร เรียกมุมนี้ว่า Axial Tilt  ซึ่งมุมนี้ก็มีการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน โดยโลกจะมีแกนเอียงที่เปลี่ยนแปลงอยู่ระหว่าง 22.1 - 24.5 องศา โดยมีคาบในการส่ายประมาณ 41,000 ปี

                ทั้งนี้การส่ายแบบแชนด์เลอร์ที่เกิดขึ้นบนดาวอังคารน่าจะมีผลกระทบต่อดาวอังคารน้อยมาก และจากการคำนวณของนักดาราศาสตร์พบว่ามันอาจจะหยุดไปเองได้ตามธรรมชาติแต่ก็ยังคงเป็นปริศนาให้เราต้องศึกษากันต่อไป ซึ่งแตกต่างจากโลกของเราที่มีคาบการส่ายครบรอบยาวนานมากกว่า ซึ่งเบื้องต้นนักวิทยาศาสตร์คาดว่าเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงของความดันในบรรยากาศและการเปลี่ยนแปลงของน้ำในมหาสมุทร

                ในขณะที่ดาวอังคารนั้นปราศจากมหาสมุทร จึงต้องมีการเก็บข้อมูลต่อไปว่าการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศจะเป็นตัวแปรหลักของการส่ายครั้งนี้เพียงอย่างเดียวหรือไม่

                อย่างไรก็ตามการตรวจพบการส่ายบนดาวอังคารในครั้งนี้นับว่าเป็นสิ่งสำคัญที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อมูลลักษณะทางกายภาพของดาวมากขึ้นและนับว่าเป็นโจทย์ที่ท้าทายซึ่งอาจทำให้เกิดเทคนิควิธีการและเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ ที่มาช่วยในการไขปริศนาครั้งนี้ได้

 

เรียบเรียง : บุญญฤทธิ์ ชุนหกิจ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ชำนาญการ สดร.

 

อ้างอิง :  

[1] https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2020GL090568

[2] https://daejeonastronomy.wordpress.com/tag/%E0%B8%94%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%B2%E0%B8%A8%E0%B8%B2%E0%B8%AA%E0%B8%95%E0%B8%A3%E0%B9%8C/

[3] https://www.space.com/mars-chandler-wobble

[4] https://eos.org/research-spotlights/first-detection-of-a-built-in-wobble-on-another-planet

[5] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063308004078

[6] https://www.nap.edu/read/4961/chapter/5

[7] http://landmarks.allenbrowne.info/LatitudeObservatory/ChandlerWobble.htm

 

| Category: ข่าวดาราศาสตร์ | Hits: 824