สาระน่ารู้

   

 

 

 

 

 

 

ดาวเคราะห์น้อยใกล้ดาวพฤหัสมาจากแถบไคเปอร์ 

             ดาวเคราะห์น้อยโทรจัน (Trojan asteroids) หลายพันดวงที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรของดาวพฤหัสที่ตำแหน่งประมาณ 60 องศาหน้าและหลังดาวเคราะห์ วัตถุขนาดเล็กเหล่านี้อยู่ในตำแหน่งลาแกรงเกียน(Lagrangian points) สองจากห้าตำแหน่งของดาวพฤหัส ซึ่งเป็นบริเวณที่วัตถุขนาดเล็กสามารถคงอยู่ในตำแหน่งของมันได้ด้วยอิทธิพลจากวัตถุขนาดใหญ่กว่า 2 ดวง แต่ดาวเคราะห์น้อยโทรจันเหล่านี้มาจากไหน

 

 

ภาพวาดแสดงดาวเคราะห์น้อย Patroclus และวัตถุข้างเคียง Menoetius

วัตถุทั้งสองโคจรรอบกันทุกๆ 4.3 วัน ด้วยระยะห่างประมาณ 680 กิโลเมตร  

 

             การสำรวจสเปคตรัมได้แสดงให้เห็นชัดเจนถึงความคล้ายคลึงระหว่างดาวเคราะห์น้อยโทรจัน(แต่ละดวงจะได้ชื่อตามวีรบุรุษชาวกรีกและทรอยในมหากาพย์ไอเลียดของโฮเมอร์) และโลกในแถบไคเปอร์ ในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 2 กุมภาพันธ์ ทีมฝรั่งเศสและอเมริกันซึ่งนำโดย Franck Marchis จากยูซี เบิร์กลีย์ ได้ทำการสำรวจครั้งใหม่ซึ่งสนับสนุนว่ากลุ่มโทรจันแท้จริงแล้วมีต้นกำเนิดจากแถบไคเปอร์ และต่อมาได้ถูกจับไว้ในวงโคจรนำหน้าและตามหลังดาวพฤหัส

 

 

ดาวเคราะห์น้อยโทรจันอยู่ในตำแหน่ง 60 องศาหน้าและหลังดาวพฤหัสในวงโคจร


             ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์เคก II ขนาด 10 เมตรในฮาวาย Marchis และเพื่อนร่วมงานอีก 17 คนได้สำรวจดาวเคราะห์น้อยโทรจันที่เป็นระบบดาวคู่เพียงคู่เดียวที่ทราบคือ 617 Patroclus ในห้าคืนระหว่างเดือนพฤศจิกายน 2004 และเดือนกรกฏาคม 2005 ด้วยการใช้ระบบปรับภาพรุ่นใหม่ของเคกเพื่อตัดความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศออกไป พวกเขาสามารถเห็นวัตถุและทดสอบวงโคจรของพวกมันได้ ซึ่งช่วยให้กลุ่มคำนวณความหนาแน่นของดาวเคราะห์น้อยโทรจันได้โดยตรงเป็นครั้งแรก


             วัตถุทั้งสองโคจรรอบกันและกันขณะที่ลอยอยู่ไกล 750 ล้านกิโลเมตรจากดาวพฤหัส Patroclus มีขนาดกว้างประมาณ 122 กิโลเมตรขณะที่คู่หูของมันมีขนาด 112 กิโลเมตร การสำรวจพบว่าทั้งสองมีความหนาแน่นเพียง 0.8 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตรซึ่งต่ำเกินกว่าจะเป็นวัตถุคล้ายดาวเคราะห์น้อยซึ่งเป็นหินได้ ยกเว้นแต่ว่าพวกมันจะพรุนมากๆ ความหนาแน่นที่ต่ำบอกว่าวัตถุทั้งสองประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ และอาจจะปกคลุมด้วยฝุ่น ซึ่งเป็นองค์ประกอบใหญ่ๆ เช่นเดียวกับดาวหางและวัตถุในแถบไคเปอร์ขนาดเล็ก  


             การหาความหนาแน่นนี้ยังสนับสนุนแบบจำลองที่พัฒนาขึ้นเมื่อปีที่แล้วโดย Alessandro Morbidelli จากหอสังเกตการณ์ในฝรั่งเศสและเพื่อนร่วมงานอีกสามคน แบบจำลองเสมือนจริงบอกว่าดาวพฤหัสและดาวเสาร์เข้าสู่กำทอน 2:1 (หมายถึงว่าวัตถุก้อนหนึ่งจะโคจรไปสองรอบขณะที่อีกก้อนโคจรครบรอบ) ในช่วงแรกเริ่มของระบบสุริยะ ดาวเคราะห์ก๊าซถูกห้อมล้อมด้วยดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ที่เรียกว่าตัวอ่อนดาวเคราะห์(planetesimal) หลายพันล้านก้อน แรงกระทำระหว่างตัวอ่อนดาวเคราะห์เหล่านี้ส่งผลให้ดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ย้ายออกไปไกลมากขึ้นสู่ตำแหน่งในปัจจุบัน เมื่อดาวเคราะห์ย้ายที่ ตัวอ่อนเหล่านี้ก็ถูกเหวี่ยงออก ส่วนใหญ่ไปอยู่ในรอบนอกของระบบสุริยะกลายเป็นแถบไคเปอร์ ขณะที่ส่วนน้อยถูกจับไว้กลายเป็นวัตถุกลุ่มทรอยรอบดาวพฤหัสและดาวเคราะห์อื่นๆ

 

 

ภาพ Patroclus จากกล้องเคก II เมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม 2005

 ระบบปรับภาพที่ใช้เลเซอร์คล้ายดาวฤกษ์เทียมช่วยให้กล้องแปลงภาพออกมาเป็นวัตถุสองชิ้น

ซึ่งห่างกัน 150 มิลลิอาร์คเซคันด์ ระบบคู่อาจจะเป็นซากจากดาวหางดวงเดียวซึ่งแตกออกเป็นสองเมื่อเข้าใกล้ดาวพฤหัส

 

             Daniel Hestroffer จากหอสังเกตการณ์ปารีส สมาชิกทีมกล่าวว่า นี่เป็นครั้งแรกที่สามารถวัดความหนาแน่นของดาวเคราะห์น้อยโทรจันได้โดยตรง และมันก็สนับสนุนแผนภาพที่เสนอโดย Morbidelli Hal Levison สมาชิกทีมของ Morbidelli จากสถาบันวิจัยเซาท์เวสต์ กล่าวว่า การสำรวจนี้ดูเหมือนจะสนับสนุนแบบจำลองของพวกเรา ยิ่งเราเห็นกลุ่มทรอยและวัตถุในแถบไคเปอร์มากเท่าไหร่ ก็ยิ่งเห็นความเหมือนมากขึ้น ตัว Marchis เองก็กล่าวว่า เราต้องค้นหาระบบคู่ในกลุ่มโทรจันให้มากขึ้นและสำรวจพวกมันเพื่อดูว่าความหนาแน่นต่ำเป็นคุณลักษณะของโทรจันทั้งหมดหรือไม่ เขาและเพื่อนร่วมงานเสนอชื่อ Menoetius ให้กับวัตถุข้างเคียงของ Patroclus และ IAU ก็ยอมรับแล้ว