ดาวเสาร์อาจได้วงแหวนมาจากการปล้นดวงจันทร์ของตัวเอง

By: terminus
Writer
on Wed, 15/12/2010 - 01:37

ทฤษฎีกำเนิดวงแหวนของดาวเสาร์เป็นที่ถกเถียงกันมานานแล้ว มีคนเสนอไว้หลากหลายสมมติฐานมาก เช่น วงแหวนเป็นเศษฝุ่นอวกาศที่ค้างมาตั้งแต่ตอนกำเนิดดาวเสาร์, อดีตดวงจันทร์ของดาวเสาร์โดนดาวหางพุ่งชนจนแตกเป็นสะเก็ด, หรือ วงแหวนเป็นเศษของดาวหางที่แตกกระจายอยู่บนทางโคจรของดาวเสาร์พอดี เป็นต้น

แต่คงไม่มีทฤษฎีไหนจะพิลึกพิสดารไปกว่าทฤษฎีล่าสุดของ Robin Canup นักดาวเคราะห์วิทยาจาก Southwest Research Institute อีกแล้ว เพราะเธอคนนี้เสนอว่า "วงแหวนของดาวเสาร์ได้มาจากการปล้นดวงจันทร์ของตัวเอง" ไม่ใช่ขโมยมาเฉยๆ นะ ปล้น-ข่มขืน-ฆ่า-ทำลายหลักฐาน ครบสมบูรณ์แบบเลย (นี่มันดาวเสาร์หรือโจรกันแน่!?)

ทฤษฎีของ Robin Canup เริ่มมาจากแบบจำลองตอนที่ดาวเสาร์ถือกำเนิดที่เธอได้สร้างขึ้นมาก่อนหน้า ในแบบจำลองพบว่าในตอนแรกกำเนิดดาวเสาร์นั้น มวลก่อกำเนิดดาวประกอบด้วยแก๊ซและฝุ่นอวกาศ มีดวงจันทร์เกิดขึ้นพร้อมๆ กับดาวเสาร์ในยุคเริ่มแรกมากมาย แต่ดวงที่อยู่ใกล้กับดาวเสาร์มากเกินไปจะถูกดาวเสาร์ดูดเข้าไปหมด

Robin Canup จึงสมมติให้มีดวงจันทร์อยู่ดวงหนึ่งรอดมาได้จากยุคเริ่มแรกนั้น ดวงจันทร์นี้มีขนาดใหญ่พอๆ กับ Titan (ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ในปัจจุบัน) เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5,000 กิโลเมตร ดวงจันทร์นี้ปกคลุมด้วยชั้นน้ำแข็งและมีแกนกลางเป็นซิลิกา เผอิญว่าดวงจันทร์นี้อยู่ผิดที่ผิดทางไปหน่อย แรงดึงดูดของดาวเสาร์เลยได้โอกาสดึงดวงจันทร์ดวงนี้เข้าไปเรื่อยๆ ในระหว่างที่ล่อเหยื่อเข้าไปใกล้นี้ ความร้อนจากดาวเสาร์ก็ไปละลายเปลือกน้ำแข็งของดวงจันทร์ให้ลอกออกไปลอยล่องอยู่ในวงโคจร กระทั่งร่างเหยื่อของดวงจันทร์ถูกเปลือยหมดเหลือแต่แกนซิลิกา ดาวเสาร์ก็ยังดึงต่อไปเรื่อยๆ จนในที่สุดดวงจันทร์ทั้งดวงก็ถูกดูดจมหายไปในพื้นปฐพีของดาวเสาร์ เป็นอันว่าทำลายศพเหยื่อเสร็จสิ้น เหลือเพียงแต่ชั้นน้ำแข็งที่ละลายลอกออกไปในตอนแรกลอยค้างเติ่งอยู่ในวงโคจร...

...และน้ำพวกนี้นี่เองที่กลับแข็งตัวเกิดเป็นวงแหวนน้ำแข็งของดาวเสาร์อย่างที่เราเห็นกันในปัจจุบัน

ทฤษฎีนี้แม้จะฟังดูพิลึกชวนขนลุก แต่เมื่อจำลองในคอมพิวเตอร์กลับพบว่ามันมีโอกาสสามารถเกิดขึ้นได้จริง และยังอธิบายคำถามที่คาใจนักดาราศาสตร์มาแสนนานได้ถึงสองคำถามด้วย นั่นคือ

  • ทำไมวงแหวนของดาวเสาร์จึงมีน้ำแข็งเป็นส่วนประกอบถึง 95%? อันนี้เป็นข้อเท็จจริงที่ยืนยันทฤษฎีชัดเจน เพราะถ้าหากเกิดจากการแตกของดาวหางหรือดวงจันทร์ วงแหวนดาวเสาร์ควรจะมีสัดส่วนของน้ำแข็งน้อยกว่านี้ และมีสัดส่วนของหินมากกว่านี้

  • ทำไมดวงจันทร์ชั้นในของดาวเสาร์ส่วนใหญ่จึงมีน้ำแข็งมากกว่าดวงจันทร์อื่นๆ? อันนี้ก็อธิบายได้ว่า เพราะน้ำแข็งของดวงจันทร์เหยื่อนิรนามที่ถูกลอกกระชากออกไปนั้นกระจายไปทั่วและถูกดวงจันทร์ชั้นในดูดเก็บไว้

อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์หลายคนก็ยังไม่เชื่อทฤษฎีการปล้นวงแหวนนี้มากนัก ข้อข้ดแย้งๆ หลักมีอยู่สองประการ นั่นคือ

  1. น้ำแข็งที่ได้จากการปล้นดวงจันทร์น่าจะทำให้วงแหวนมีมวลมากกว่านี้ ถ้าทฤษฎีนี้ถูกต้อง มวลของวงแหวนในตอนแรกน่าจะมากกว่ามวลในปัจจุบันถึง 1,000 เท่า นักวิทยาศาสตร์บางคนไม่เชื่อว่าอยู่ดีๆ มวลวงแหวนจะลดหายลงไปเองได้มากขนาดนั้น

  2. ทำไมดวงจันทร์ชั้นในของดาวเสาร์จึงมีน้ำแข็งหนาไม่เท่ากัน หากเศษน้ำแข็งกระจายออกไปกว้างแบบนั้น ดวงจันทร์ชั้นในทุกดวงก็ควรจะมีโอกาสดูดเก็บน้ำแข็งได้เท่าๆ กันหมด

ตอนนี้การโต้เถียงก็ยังคงดำเนินต่อไป แต่ที่แน่ๆ ภายในปี 2017 ยาน Cassini ของ NASA จะเสร็จสิ้นภารกิจการสำรวจดาวเสาร์ ข้อมูลใหม่ที่ได้จะเป็นกุญแจสำคัญในการพิสูจน์ชี้ว่าทฤษฎีนี้ถูกหรือผิด, หรือไม่แน่เมื่อถึงเวลานั้นอาจจะมีทฤษฎีใหม่ขึ้นมาแทนก็ได้ ใครจะไปรู้

ที่มา - Science News, Discovery News

3 Comments