ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี

Laplace คือนักวิทยาศาสตรคนแรกของโลกที่ไดเสนอความคิดวา เมื่อประมาณ 46,000 ลานปมา แลว ขณะที่ดาวเคราะหตางๆ ที่เปนบริวารของดวงอาทิตยยังไมมี ไดมีกลุมกาซรอนกลุมหนึ่งที่หมรุนรอบตัว เองเร็วจนทําใหมันมีรูปรางแบนเหมือนจาน และจากการที่กลุมกาซรอนนี้เย็นตัวลงไดทํ าใหกาซบางสวนจับ ตัวแข็งเปนกอนอุกกาบาตที่มีขนาดใหญเล็กตางๆ กัน โดยอาศัยแรงดึงดูดระหวางมวล กอนอุกกาบาตใหญ เล็กเหลานี้ไดดึงดูดกาซที่เหลือเขามารวมตัวกับมันจนกลายเปนดาวเคราะห และดวงจันทรถึงแมทฤษฎีที่เปนที่ ยอมรับกันในหลักการหยาบๆ นี้ จะมีอายุรวม 200 ปก็ตาม แตรายละเอียดของขั้นตอนการจุติของดาว เคราะหในสุริยจักรวาล ยังเปนเรื่องที่ไมมีขอสรุป เพราะขอมูลที่นักวิทยาศาสตรไดจากการสํ ารวจสุริย จักรวาล โดยกลองโทรทรรศนและยานอวกาศตางๆ ในชวงเวลา 30 ปที่ผานมานี้ ไดแสดงใหเห็นธรรมชาติ ของดาวเคราะหทั้ง 9 ดวงและดวงจันทร 61 ดวงวาไมเหมือนกันเลยทั้งๆ ที่ดาวเหลานี้จุติมาจากกาซรอนกลุมเดียวกัน

ณ วันนี้ นักวิทยาศาสตรสวนมากไดยอมรับเพิ่มเติมวา กระบวนการเย็นตัวของกาซเพียงกระบวนการ เดียวไมสามารถสรางสุริยจักรวาลใหมีรูปรางอยางที่เปนอยูในทุกวันนี้ได เพราะเมื่อนักวิทยาศาสตรไดเห็นผิว ของดวงจันทร ดาวพุธ ดาวศุกร และดาวอังคารมีหลุมอุกกาบาตมากมาย สภาพเชนนี้ไดชี้ใหนักวิทยา ศาสตรเห็นวากระบวนการชนกันหรือปะทะกันระหวางดาว เชน ดาวหางกับดาวเคราะห หรืออุกกาบาตกับ ดวงจันทร เปนอีกกระบวนการหนึ่งที่มีบทบาทในการสรางสุริยจักรวาล และเมื่อนักวิทยาศาสตรไดสราง สถานการณจําลองในคอมพิวเตอร ผลการคํ านวณแสดงใหเห็นวา เมื่อกลุมกาซรอนเย็นตัวลงในเวลาเพียง 1 ลานปเทานั้นเอง ก็ไดมีวัตถุแข็งที่มีเสนผาศูนยกลาง 1 กิโลเมตรปรากฏตัวในกาซรอน และเมื่อเวลาผานไป อีกนาน 50 ลานป วัตถุแข็งเหลานั้นไดเริ่มชนกันและรวมตัวกันเปนวัตถุขนาดใหญ พรอมกับสงแรงโนมถวง ไปดึงดูดกาซรอนที่ยังหลงเหลืออยูใหไปรวมตัวกับมัน นี่คือเสนทาง กำเนิดดาวพุธ ดาวศุกร และดาวอังคารที่ เราเขาใจ สวนกาซที่อยูไกลจากดวงอาทิตยมากเปนกาซเบา เชน ไฮโดรเจนจึงไมประสบความ สํ าเร็จในการ แข็งตัว ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร ฯลฯ ถือ กํ าเนิดจากการรวมตัวของกาซที่เบาเหลานี้ และสำหรับกระบวน การชนกันนั้น นักวิทยาศาสตรไดขอมูลจากการสังเกตเห็นแกนของดาวมฤตยูเอียงทับระนาบการโคจรของมัน รอบดวงอาทิตย (แกนของโลกเอียงทํ ามุม 23.5^o กับแนวดิ่ง) ดังนั้น เมื่อใชขอมูลขนาดและมวลของดาว มฤตยู นักวิทยาศาสตรก็รูวา เมื่อดาวมฤตยูเริ่มถือกํ าเนิดใหมๆ นั้น ไดมีดาวเคราะหดวงหนึ่งที่มีขนาดใหญ เทาโลก ไดพุงชนดาวมฤตยู ทํ าใหมันตองนอนตะแคงตัวหมุนไปรอบๆ ดวงอาทิตย

และดวงจันทรของโลกก็เชนกัน นักดาราศาสตรไดคํ านวณพบวา ในขณะที่องคประกอบของโลกยังมิ ไดเปนหินแข็ง เมื่อ 500 ลานปกอนนี้ ไดมีดาวเคราะหดวงหนึ่งที่มีขนาดใหญเทาดาวอังคารพุงชนโลก และ หลังจากการชนกันแลวชิ้นสวนตางๆ ที่แตกกระจายไดมารวมตัว ควบแนนเปนดวงจันทรของโลกในที่สุด

เหตุการณดาวหาง Shoemaker-Levy 9 พุงชนดาวพฤหัสบดีเมื่อ 3 ปกอนนี้ก็เปนหลักฐานใหเรารูวา ดาวพฤหัสบดีเปนดาวที่มีความสําคัญตอสิ่งมีชีวิตบนโลกมาก เพราะถาไมมีดาวพฤหัสบดีทํ าหนาที่ปกปอง โลกใหพนจากการพุงชนโดยดาวหางแลว สิ่งมีชีวิตชั้นสูงบนโลกก็ไมมีวันจะอุบัติบนโลกไดเลย

แตสุริยจักรวาลก็มิใชวาจะมีแตดาวเคราะหเทานั้น สุริยจักรวาลยังมีดวงจันทรเปนบริวารของดาว เคราะหตางๆ อีกอยางนอย 61 ดวง นักดาราศาสตรไดพบวา ดวงจันทรเหลานี้ หลายดวงนาสนใจ ยิ่งกวา ดาวเคราะหที่มันโคจรอยูรอบๆ หลายพันเทา เพราะดวงจันทรบางดวงมีมหาสมุทร บางดวงมีภูเขาไฟที่กํ าลัง มีชีวิตอยูและบางดวงมีบรรยากาศ ซึ่งดาวเคราะหอื่นๆ (นอกจากโลก) ไมมีภูเขาไฟ มหาสมุทรหรือ บรรยากาศเลยและบัดนี้นักวิทยาศาสตรก็มีหลักฐานที่ชี้บอกใหเรารูเพิ่มเติมวา ดวงจันทรบางดวงมีสิ่งมีชีวิต ดวย

เพราะขณะนี้ยานอวกาศชื่อ Galileo ซึ่งไดถูกสงไปโคจรรอบดาวพฤหัสบดีมานาน 3 ปแลวไดราย งานวา ขณะที่ยานโคจรผานใกลดวงจันทรที่ชื่อ Europa ของดาวพฤหัสบดี ยานไดถายภาพพื้นผิวของ Europa และพบวาพื้นผิวดวงจันทรนี้มีนํ้ าแข็งปกคลุมอุปกรณวิทยาศาสตรบนยานยังไดตรวจพบวาที่ใตนํ้ า แข็งนั้นมีมหาสมุทรอีกดวย

Europa เปนดวงจันทรที่มีขนาดเล็กที่สุดในบรรดาดวงจันทร 4 ดวงที่ Galileo ไดเห็นเปนครั้งแรก เมื่อวันที่ 10 มกราคม พ.ศ. 2153 ดาวดวงนี้มีเสนผาศูนยกลางยาว 3,130 กิโลเมตร และมหาสมุทรใตดาวดวงนี้ มีนํ้ าลึกถึง 100 กิโลเมตร มหาสมุทรนี้จึงเปนมหาสมุทรแรกที่มนุษย พบ นับตั้งแต Balboa ไดเห็นมหาสมุทร Pacific เมื่อ 500 ปมาแลว นักวิทยาศาสตรมีความใครรูวา นํ้ า หรือความรอนที่ทําใหนํ้าแข็งหลอมเหลวเปนนํ้าทะเลนั้นมาจากไหน และถานํ้ ามีจริง ชีวิตบนดวงจันทรดวงนี้ ควรจะมีรูปลักษณใด

การไดขอมูลที่นาตื่นเตนเชนนี้จากดวงจันทร Europa ไดทํ าให NASA ตัดสินใจยืดเวลาการทํ างาน ของยานอวกาศ Galileo ไปอีก จนกระทั่งถึงปลายปหนาโดยกํ าหนดใหยานโคจรผาน Europa ในระยะใกล อีก 8 ครั้ง เพื่อถายรูป และวัดสนามแมเหล็กของดวงจันทรดวงนี้เพิ่มเติม NASA คาดหวังวา ที่ระดับ ความสูง 300 กิโลเมตร กลองถายภาพบนยานคงจะสามารถเห็นวัตถุทุกชนิดที่มีขนาดใหญ กวารถเกงไดหมด

NASA ยังไดกํ าหนดใหยาน Galileo โคจรผานใกลดวงจันทรที่ชื่อ Callisto 4 ครั้ง อันดวงจันทร Callisto นั้นมีเสนผาศูนยกลางยาว 4,810 กิโลเมตร และโคจรอยูไกลดาวพฤหัสบดีที่สุด เมื่อเปรียบเทียบ กับ Europa Io และ Ganymede จากการที่ดาวดวงนี้โคจรอยูไกลจากดาวพฤหัสบดี มาก มันจึงถูกแรงดึงดูดจากดาวพฤหัสบดีกระทํานอยที่สุด

ในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 6 พฤศจิกายน พ.ศ. 2541 K.K. Kurana ได รายงานวา บนดวงจันทร Callisto ก็มีมหาสมุทรใตดาวเหมือนกัน

นอกจาก Callisto และ Europa แลว NASA ยังไดกํ าหนดใหยาน Galileo โคจรผานใกลดวง จันทรที่ชื่อ Io ของดาวพฤหัสบดีดวย อีก 2 ครั้งเพื่อถายภาพภูเขาไฟที่กํ าลังระเบิดอยูบนดาวดวงนี้

Io มีเสนผาศูนยกลาง 3,642 กิโลเมตร เปนดวงจันทรดวงเดียวของสุริยจักรวาลที่มีภูเขาไฟที่มีชีวิตอยู และภูเขาไฟนั้นมีความสูงถึง 10 กิโลเมตร การพบภูเขาไฟบนดวงจันทรดวงนี้ เปนเรื่องที่ทํ าใหทุกคนประหลาดใจมาก เพราะดวงจันทรดวงนี้มี ขนาดเล็ก และสํ าหรับดาวทุกดวงที่มีขนาดเล็ก ภูเขาไฟบนดาว ควรจะดับชีวิตจากการเย็นตัวไปหมดแลว แตหินและดินบนดวง จันทร Io นั้น ไดถูกแรงดึงดูดที่มหาศาลของดาวพฤหัสบดีดึงดูด จนทําใหเกิดความเครียดในชั้นหิน และพลังงานความรอนที่ถูก ปลดปลอยออกมาจากความเครียดนี้ คือตนเหตุทีทํ าให Io มีภูเขาไฟ ยาน Galileo ยังไดวัดอุณหภูมิของ ลาวาที่ถูกพนจากปากปลองภูเขาไฟอีกดวย และพบวาสูงกวาอุณหภูมิของลาวาบนโลกถึง 600 องศา เซลเซียส ขอมูลนี้ทํ าใหเรารูวา Io เปนดาวที่รอนในที่สุดของสุริยจักรวาล

สวน Ganymede นั้นเปนดวงจันทรที่ใหญที่สุดในสุริยจักรวาลเพราะมีเสนผาศูนยกลาง ยาวถึง 5,270 กิโลเมตร จึงนับวาใหญกวาดาวพุธเสียอีก และมีขนาดใหญประมาณ 3 ใน 4 ของดาวอังคาร นักวิทยาศาสตรไดพบวาดวงจันทรดวงนี้เปนดวงจันทรดวงเดียวเทานั้นของสุริย จักรวาลที่มีสนามแมเหล็กในตัวของมันเอง และถึงแมสนามแมเหล็กดังกลาวจะมีความเขมเปน 10% ของความเขมสนามแมเหล็กโลก แตการที่มันมีสนามแมเหล็กในตัวของมันแสดงใหเรารูวา แกนกลางของ Ganymede กับแกนกลางของโลกมีไดนาโมแมเหล็กเหมือนกัน

เมื่อ 2 ปกอนนี้ไดมีการประชุมนานาชาติที่เมือง Padova ในประเทศอิตาลีเรื่อง The Three Galileos เพื่อเฉลิมฉลองชื่อ Galileo ของนักวิทยาศาสตร ยานอวกาศและกลองโทรทัศนกลองใหมของอิตาลี ที่ประชุมไดมอบภาพถายตางๆ ของดาวพฤหัสบดีและดวงจันทรบริวารใหแกสันตะปาปา John Paul ที่ 2 องคสันตะปาปาทรงพอพระทัยมาก และทรงตรัสสนับสนุนใหนักวิทยาศาสตร ดํ าเนินการคนหาความจริงเกี่ยว กับธรรมชาติตอไป เปนการกลับคํ าตัดสินที่คณะตุลาการศาสนาไดเคยหาม Galileo มิใหวิจัยวิทยาศาสตร เมื่อ 388 ปกอนนี้ครับ

ที่มา : ดร.สุทัศน์ ยกส้าน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)