นักดาราศาสตร์ค้นพบดวงจันทร์เพิ่มอีก 62 ดวงรอบดาวเสาร์ การค้นพบนี้ส่งผลให้จำนวนดวงจันทร์ทั้งหมดของดาวเสาร์มากกว่า 100 ดวง และทำให้ดาวเสาร์กลับมาทวงคืนตำแหน่ง “ราชาแห่งดวงจันทร์บริวาร” จากดาวพฤหัสบดี

as20230524 9 01

 

ก่อนหน้าการค้นพบครั้งนี้ ดาวเสาร์มีจำนวนดวงจันทร์บริวารที่รับรองโดยสหพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ (IAU) แล้ว 83 ดวง แต่หลังการค้นพบใหม่นี้ จำนวนดวงจันทร์ทั้งหมดของดาวเสาร์จะเพิ่มมาเป็น 145 ดวง ทำให้ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่มีดวงจันทร์บริวารเกิน 100 ดวง แซงหน้าดาวพฤหัสบดีกลับมาเป็นอันดับหนึ่งอีกครั้ง

การค้นพบกลุ่มดวงจันทร์ของดาวเสาร์ครั้งนี้เป็นผลงานของกลุ่มนักวิจัยที่นำโดย Edward Ashton นักวิจัยหลังปริญญาเอก ณ สถาบันดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์จีนในไต้หวัน ที่ใช้เทคนิค “shift & stack” (เลื่อนภาพและซ้อนภาพ) เพื่อตรวจหาดวงจันทร์ขนาดเล็กและจางมากรอบดาวเสาร์

เทคนิคนี้ใช้ชุดข้อมูลภาพที่เลื่อนมุมมองของบริเวณที่สนใจในอัตราเดียวกับการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ เพื่อให้ตรวจจับดวงจันทร์เล็ก ๆ ได้ง่ายขึ้น โดยการซ้อนภาพหลายภาพทำให้ดวงจันทร์สว่างขึ้น และดาวฤกษ์พื้นหลังเป็นวัตถุที่เลื่อนตำแหน่ง ขณะที่ดวงจันทร์จะปรากฏนิ่งเพราะเลื่อนมุมมองภาพตาม

 

as20230524 9 02
ภาพถ่ายดาวเสาร์พร้อมดวงจันทร์บริวาร 6 ดวงจากทั้งหมด 145 ดวง โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เมื่อปี ค.ศ.2018 [Credit ภาพ : NASA, ESA, A. Simon (GSFC) & OPAL Team, J. DePasquale (STScI)]

นักดาราศาสตร์เคยใช้เทคนิคนี้ตรวจหาดวงจันทร์รอบดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน แต่การค้นพบครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์ใช้เทคนิค “shift & stack” กับดาวเสาร์

ข้อมูลที่ใช้ในการตรวจหาดวงจันทร์ของดาวเสาร์ครั้งนี้มาจากข้อมูลภาพถ่ายในช่วง ค.ศ. 2019 - 2021 โดยกล้องโทรทรรศน์แคนาดา-ฝรั่งเศส-ฮาวาย (CFHT) บนยอดเขาเมานาเคอาในเกาะฮาวาย ที่ใช้เวลาสังเกตการณ์รวมกัน 3 ชั่วโมง ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถค้นพบดวงจันทร์ขนาดเล็กได้มากถึง 62 ดวง ดวงที่เล็กที่สุดมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 2.5 กิโลเมตร

แม้ว่าดวงจันทร์ที่ค้นพบใหม่ส่วนหนึ่งจะเคยถูกตรวจพบในปี ค.ศ. 2019 แล้ว แต่นักดาราศาสตร์ยังต้องการยืนยันว่าวัตถุดังกล่าวเป็น “ดวงจันทร์บริวาร” ที่โคจรรอบดาวเสาร์ ไม่ใช่ “ดาวเคราะห์น้อย” ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ จึงต้องสังเกตการณ์ติดตามวัตถุพวกนี้ไปอีกนานกว่า 24 เดือน จึงสามารถยืนยันได้ว่าวัตถุเหล่านี้เป็นดวงจันทร์ที่โคจรรอบดาวเสาร์จริง ๆ

 

กลุ่มดวงจันทร์อันผิดปกติของดาวเสาร์ที่อาจมีความเป็นมาที่รุนแรงมาก่อน

as20230524 9 03

ดวงจันทร์ Pandora (ซ้าย) และดวงจันทร์ Prometheus (ขวา) ที่โคจรรอบดาวเสาร์บริเวณวงแหวนชั้น F

 

ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ที่ค้นพบใหม่กลุ่มนี้ ถูกจัดประเภทเป็น “กลุ่มดวงจันทร์ผิดปกติ” (irregular moons) ซึ่งเป็นกลุ่มวัตถุขนาดเล็กที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าถูกจับเข้ามาเป็นบริวารโดยแรงโน้มถ่วงของดาวเสาร์ จึงมีวงโคจรขนาดใหญ่ รูปร่างรีมาก และมีระนาบเอียงจากวงโคจรของกลุ่มดวงจันทร์ปกติ (regular moons) ไปมาก

ในจำนวนดวงจันทร์ของดาวเสาร์ทั้งหมด 145 ดวง แบ่งเป็นกลุ่มดวงจันทร์ผิดปกติ 121 ดวง และกลุ่มดวงจันทร์ปกติ 24 ดวง กลุ่มดวงจันทร์ผิดปกติจะแบ่งเป็นกลุ่มย่อยลงไปอีก โดยดวงจันทร์ในแต่ละกลุ่มย่อยจะมีวงโคจรค่อนข้างเบียดกัน กลุ่มย่อยของกลุ่มดวงจันทร์ผิดปกติของดาวเสาร์ได้แก่ กลุ่มอินูอิต (Inuit group) กลุ่มแกลลิก (Gallic group) และกลุ่มนอร์ส (Norse group) ซึ่งดวงจันทร์สมาชิกในแต่ละกลุ่มจะถูกตั้งชื่อตามเทพปกรณัมที่แตกต่างกันไป กลุ่มดวงจันทร์ที่ค้นพบใหม่ 62 ดวง มี 3 ดวงอยู่ในกลุ่มอินูอิต ส่วนที่เหลืออยู่ในกลุ่มนอร์ส

นักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่ากลุ่มดวงจันทร์ผิดปกติทั้ง 3 กลุ่มย่อยนี้ เกิดขึ้นจากการที่ดวงจันทร์ขนาดใหญ่กว่าที่ถูกแรงโน้มถ่วงของดาวเสาร์จับมาเป็นบริวารแล้วโคจรชนกันเองจนแตกตัวเป็นวัตถุขนาดเล็ก ซึ่งการศึกษาวงโคจรของกลุ่มดวงจันทร์ผิดปกติจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ทำความเข้าใจถึงความเป็นมาในระบบดวงจันทร์ของดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ได้ดีขึ้น

ทีมนักวิจัยที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบนี้คาดว่า ดวงจันทร์ขนาดจิ๋วที่มีทิศทางการโคจรสวนกับการหมุนรอบตัวเองของดาวเสาร์เหล่านี้ เป็นหลักฐานบ่งชี้ถึงการพุ่งชนระหว่างดวงจันทร์เมื่อราว 100 ล้านปีที่แล้ว และน่าจะเป็นต้นกำเนิดของดวงจันทร์กลุ่มนอร์สทั้งหมด

ดาวเคราะห์แก๊สยักษ์เพื่อนบ้านอย่างดาวพฤหัสบดีเคยขึ้นมาครองตำแหน่ง “ราชาแห่งดวงจันทร์บริวาร” เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ.2023 เมื่อนักดาราศาสตร์ค้นพบดวงจันทร์ใหม่เพิ่ม 12 ดวง จนทำให้จำนวนดวงจันทร์ทั้งหมดของดาวพฤหัสบดีอยู่ที่ 92 ดวง

อย่างไรก็ตาม จำนวนดวงจันทร์บริวารของดาวเคราะห์ชั้นนอกมักจะมีการอัพเดทอยู่เสมอ เพราะนักดาราศาสตร์มีการพัฒนาเทคนิคตรวจหาดวงจันทร์ใหม่อยู่เรื่อย ๆ ทำให้ในอนาคตทั้งดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ก็อาจพบดวงจันทร์บริวารได้มากขึ้นไปอีก

 

แปลและเรียบเรียง
พิสิฏฐ นิธิยานันท์ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.

 

ที่มาของข่าว
https://www.space.com/saturn-moon-king-62-newfound-satellites

 

| Category: ข่าวดาราศาสตร์ | Hits: 2689