ดาวเสาร์ ทวงคืนบันลังก์ ‘ราชาแห่งดวงจันทร์บริวาร’ หลังพบ ‘ดวงจันทร์รอบดาวเสาร์’ เพิ่ม 62 ดวง รวมเป็น 145 ดวง!

โดย NAPAPORN PANITCHART 19 พฤษภาคม 2566

ดาวเสาร์ ทวงคืนบันลังก์‘ราชาแห่งดวงจันทร์บริวาร’ หลังนักดาราศาสตร์ค้นพบ ‘ดวงจันทร์รอบดาวเสาร์’ เพิ่ม 62 ดวง รวมเป็น 145 ดวง!

NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ เผยข้อมูล “ดาวเสาร์” หวนคืนสู่บัลลังก์ “ราชาแห่งดวงจันทร์บริวาร” ด้วยจำนวนดวงจันทร์ 145 ดวง !

นักดาราศาสตร์ค้นพบดวงจันทร์รอบดาวเสาร์เพิ่มอีก 62 ดวง จากเดิมที่ดาวเสาร์มีจำนวนดวงจันทร์บริวารที่รับรองโดยสหพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ (IAU) อยู่แล้ว 83 ดวง

ทำให้จำนวนดวงจันทร์ทั้งหมดของดาวเสาร์จะเพิ่มมาเป็น 145 ดวง ดาวเสาร์จึงกลายเป็นดาวเคราะห์ดวงแรก ที่มีดวงจันทร์บริวารเกิน 100 ดวง และแซงหน้าดาวพฤหัสบดีและกลับมาเป็นอันดับหนึ่งอีกครั้ง

ผลงานกลุ่มนักวิจัยสถาบันดาราศาสตร์จีนในใต้หวัน

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

เทคนิคนี้ใช้ชุดข้อมูลภาพที่เลื่อนมุมมองของบริเวณที่สนใจในอัตราเดียวกับการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ เพื่อให้ตรวจจับดวงจันทร์เล็ก ๆ ได้ง่ายขึ้น โดยการซ้อนภาพหลายภาพทำให้ดวงจันทร์สว่างขึ้น และดาวฤกษ์พื้นหลังเป็นวัตถุที่เลื่อนตำแหน่ง ขณะที่ดวงจันทร์จะปรากฏนิ่งเพราะเลื่อนมุมมองภาพตาม

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…?]

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

ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ 145 ดวง

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

ทวงคืนบันลังก์ ราชาแห่งดวงจันทร์บริวาร

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

อย่างไรก็ตาม จำนวนดวงจันทร์บริวารของดาวเคราะห์ชั้นนอกมักจะมีการอัพเดทอยู่เสมอ เพราะนักดาราศาสตร์มีการพัฒนาเทคนิคตรวจหาดวงจันทร์ใหม่อยู่เรื่อย ๆ ทำให้ในอนาคตทั้งดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ก็อาจพบดวงจันทร์บริวารได้มากขึ้นไปอีก

ขอขอบคุณ NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ

อ่านข่าวเพิ่มเติม