นักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์น้อยที่กำลังเปลี่ยนสีเป็นครั้งแรก

                       ประมาณเดือนธันวาคมปีที่แล้วจนถึงเดือนมกราคมที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์หลายกลุ่มรวมถึงกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) ของ NASA ได้พบว่าดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งที่โคจรอยู่บริเวณเข็มขัดดาวเคราะห์น้อย (Asteroid Belt) ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดีมีลักษณะบางอย่างแปลกไป โดยดาวเคราะห์น้อยดวงดังกล่าวมีหางปรากฏออกมาสองหางคล้ายกับดาวหาง หางหนึ่งยาวประมาณครึ่งล้านไมล์ อีกหางหนึ่งยาวประมาณหนึ่งในสี่ของหางแรก การปรากฏของหางทั้งสองสร้างความงุนงงให้กับนักดาราศาสตร์ และไม่นานหลังจากนั้นกลุ่มนักวิจัยจาก Massachusetts Institute of Technology ก็ได้รายงานว่าดาวเคราะห์น้อยดวงนี้กำลังเปลี่ยนความยาวคลื่นในช่วงใกล้อินฟราเรด (Near-Infrared Spectrum) จากสีแดงไปเป็นสีน้ำเงิน และนี่เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์น้อยที่ “กำลัง” เปลี่ยนสี!


          ปกติแล้วดาวเคราะห์น้อยแต่ละดวงมีสีและความสามารถในการสะท้อนแสง (Albedo) แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อยดวงนั้น ดาวเคราะห์น้อยราว 75 เปอร์เซ็นต์สะท้อนแสงน้อยมากเพราะมีสารประกอบคาร์บอนและแก๊สอยู่เป็นจำนวนมาก นักดาราศาสตร์เรียกพวกมันว่าดาวเคราะห์น้อยชนิด Carbonaceous (C-Type) ดาวเคราะห์น้อยอีกราว 17 เปอร์เซ็นต์ประกอบขึ้นจากหินซิลิเกตผสมโลหะกับนิกเกิลทำให้สะท้อนแสงได้ดีกว่ากลุ่มแรกเล็กน้อย เรียกว่าดาวเคราะห์น้อยชนิด Silicaceous (S-Type) ส่วนดาวเคราะห์น้อยที่เหลือประกอบขึ้นจากโลหะกับนิกเกิลที่สะท้อนแสงได้ดีที่สุด เรียกว่าดาวเคราะห์น้อยชนิด Metallic (M-Type) ส่วนดาวเคราะห์น้อยที่กำลังเปลี่ยนสีดวงนี้มีชื่อว่า 6478 Gault ถูกค้นพบโดย Carolyn และ Eugene Shoemaker ตั้งแต่ปี ค.ศ.1988 ถูกตั้งชื่อตามนักธรณีวิทยาดาวเคราะห์ (Planetary Geologist) ผู้โด่งดังนามว่า Donald Gault มีขนาดประมาณ 2.5 ไมล์ และเป็นดาวเคราะห์น้อยชนิด S


          เดือนมีนาคมที่ผ่านมา Michael Marsset นักวิจัยหลังปริญญาเอกจากภาควิชา Earth, Atmospheric and Planetary Sciences และกลุ่มนักวิจัยจาก Massachusetts Institute of Technology ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด (Infrared Telescope) ของ NASA เพื่อวิเคราะห์ส่วนประกอบบนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย 6478 Gault ผลการวิเคราะห์พบว่าพื้นผิวของมันประกอบด้วยหินซิลิเกตแห้งเป็นส่วนใหญ่ สาเหตุที่ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีหางปรากฏออกมาเป็นเพราะพื้นผิวชั้นนอกของดาวเคราะห์น้อยที่เป็นอนุภาคฝุ่นกำลังหลุดปลิวออกไปสู่อวกาศเป็นปริมาณมหาศาล ดังนั้นหางทั้งสองที่ตรวจพบจึงเป็นหางฝุ่น (Dust Tails) ซึ่งแตกต่างจากหางของดาวหางที่หางหนึ่งเป็นหางฝุ่น ส่วนอีกหางหนึ่งเป็นหางพลาสมา (Plasma Tail)           สาเหตุที่ทำให้ดาวเคราะห์น้อย 6478 Gault มีสีที่เปลี่ยนไปเป็นเพราะดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีการหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็วประมาณ 2 ชั่วโมงต่อรอบจนอนุภาคฝุ่นบนผิวชั้นนอกถูกเหวี่ยงออกไป การหมุนนี้อาจเกิดจาก Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack Effect หรือ YORP Effect ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่มาจากชื่อของนักวิทยาศาสตร์สี่ท่าน ปรากฏการณ์นี้เกิดจากพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กถูกแสงจากดาวฤกษ์ตกกระทบจนเกิดแรงบิด (Torque) รวมถึงมีการปลดปล่อยรังสีความร้อน (Thermal Radiation) ที่ดูดซับไว้ออกมาขณะกำลังหมุน ส่งผลให้อัตราการหมุนและแนวการหมุนรอบตัวเองของดาวเคราะห์น้อยเปลี่ยนไป ซึ่งมีดาวเคราะห์น้อยประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่หมุนรอบตัวเองเร็วขนาดนี้ ในขณะที่ดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่หมุนรอบตัวเองช้าและต้องใช้เวลาหลายล้านปีกว่าจะเปลี่ยนจากสีหนึ่งไปเป็นอีกสีหนึ่ง             โดยสรุป ดาวเคราะห์น้อย 6478 Gault เป็นดาวเคราะห์น้อยที่ถูกค้นพบมานานแล้วตั้งแต่ 30 ปีก่อน แต่ไม่นานมานี้มันได้สลัดเปลือกนอกออกไปในรูปของฝุ่นปริมาณมหาศาลจากการหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้สีของมันเปลี่ยนจากสีแดงมาเป็นสีน้ำเงินจนนักดาราศาสตร์สามารถมองเห็นการเปลี่ยนสีของมันได้ และไม่แน่ว่าในอวกาศอันกว้างใหญ่อาจมีดาวเคราะห์น้อยอีกหลายดวงที่กำลังทำพฤติกรรมแบบเดียวกัน เพียงแต่นักดาราศาสตร์ยังสังเกตไม่พบ เหมือนคำกล่าวในภาพยนตร์ชุด Star Trek ที่ว่า “อวกาศคือดินแดนมหัศจรรย์ที่รอคอยการสำรวจ”


อ้างอิง
 

• http://news.mit.edu/2019/asteroid-changing-color-first-0830
• https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/text/asteroids.txt
• https://spaceweatherarchive.com/2019/01/16/a-collision-in-the-asteroid-belt/
• http://www.scholarpedia.org/article/Yarkovsky_and_YORP_effects