เกิดอะไรขึ้น! ทำไมวงแหวงดาวเสาร์ถึงจะหายไปในอนาคต?

‘วงแหวน’ ของดาวเสาร์กำลังจะหายไป?

ถ้าพูดถึงดาวเสาร์แน่นอนว่าใครหลายๆ คนจะนึกถึงวงแหวนของมันเป็นอันดับแรก ด้วยความสวยและวงแหวนน้ำแข็งที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว จึงกลายเป็นสิ่งแรกที่ผู้คนจะนึกถึง แต่ทว่าการวิจัยใหม่ล่าสุดกลับพบว่า ในอนาคตวงแหวนของดาวเสาร์อาจจะส่องดูผ่านกล้องโทรทัศน์ได้ยากแล้ว  

ตามการวิเคราะห์ข้อมูลใหม่ที่บันทึกโดยภารกิจกัสซินี (Cassini) ของ NASA ซึ่งโคจรรอบดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ระหว่างปี 2004-2017 ได้เปิดเผยข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับระยะเวลาที่วงแหวนอยู่รอบๆ และช่วงที่พวกมันอาจหายไปจากสายตาของนักดาราศาสตร์และผู้สังเกตการณ์ท้องฟ้าเวลาส่องกล้องง 

ระบบสุริยะและดาวเคราะห์ของเราก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน และนักวิทยาศาสตร์ได้ถกเถียงกันมานานแล้วเกี่ยวกับอายุและต้นกำเนิดวงแหวนของดาวเสาร์ ขณะที่นักดาราศาสตร์บางคนแย้งว่าวงแหวนน้ำแข็งที่สว่างไสวนั้นต้องมีอายุน้อยกว่าที่คาดไว้ เพราะพวกมันไม่ได้ถูกกัดกร่อนและสว่างน้อยลงเลยแม้ว่าจะมีปฏิสัมพันธ์กับอุกกาบาตมาตลอดหลายพันล้านปีก็ตาม 

ทว่าข้อมูลของยานกัสซินีได้นำไปสู่การค้นพบใหม่ซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันที่ 15 พฤษภาคมในวารสารวิทยาศาสตร์อิคารัส (Icarus) ซึ่งสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าวงแหวนนี้ปรากฏภายหลังจากการก่อตัวครั้งแรกของดาวเสาร์  

“ข้อสรุปที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของเราคือวงแหวนดาวเสาร์จะต้องมีอายุค่อนข้างน้อยตามมาตรฐานทางดาราศาสตร์ คือมีอายุไม่กี่ร้อยล้านปีเท่านั้น”  

“ถ้าคุณดูที่ระบบดาวเทียมของดาวเสาร์ มีคำใบ้อื่นๆ ว่ามีบางสิ่งที่น่าทึ่งเกิดขึ้นที่นั่นในช่วงไม่กี่ร้อยล้านปีที่ผ่านมา ถ้าวงแหวนของดาวเสาร์ไม่เก่าเท่ากับดาวเคราะห์ นั่นแสดงว่ามีบางอย่างเกิดขึ้นเพื่อสร้างโครงสร้างที่เหลือเชื่อ และนั่นเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นมากที่จะศึกษา” ริชาร์ด ดูริเซน ศาสตราจารย์กิตติคุณด้านดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยอินเดียนาในเมืองบลูมิงตันและผู้เขียนนำของการศึกษาในวารสาร Icarus กล่าว 

การค้นพบในภารกิจกัสซินี

วงแหวนของดาวเสาร์ประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ รวมทั้งฝุ่นหินที่เกิดจากเศษดาวเคราะห์น้อยและอุกกาบาตขนาดเล็กในอวกาศเพียงเล็กน้อยเท่านั้น  

ในช่วงที่ยานอวกาศผ่านวงโคจรครบ 22 รอบระหว่างดาวเสาร์และวงแหวน นักวิจัยก็สามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับจำนวนอุกกาบาตที่ก่อมลพิษในวงแหวน มวลของวงแหวน และอัตราที่วัสดุจากวงแหวนตกลงมาบนดาวเคราะห์ ซึ่งข้อมูลทั้งหมดนี้ดูเหมือนจะชี้ไปที่การค้นพบเดียวกันเกี่ยวกับอายุที่น้อยกว่าของวงแหวนดาวเสาร์ 

ในขณะที่อุกกาบาตแทรกซึมเข้าไปในวงแหวน พวกมันจะผลักวัสดุภายในวงแหวนชั้นในสุดไปยังดาวเสาร์ด้วยอัตราที่รวดเร็ว โดยยานกัสซินีสังเกตเห็นว่าวงแหวนกำลังสูญเสียมวลหลายตันต่อวินาที ซึ่งหมายความว่าวงแหวนจะเหลือเวลาอีกไม่มากในทางดาราศาสตร์ ซึ่งนักวิจัยคาดการณ์ว่าวงแหวนจะคงอยู่ต่อไปอีกไม่กี่ร้อยล้านปีเท่านั้น 

แต่การวิจัยก่อนหน้านี้ระบุว่า “วงแหวนอาจหายไปภายใน 100 ล้านปี” 

ความลึกลับดาวเสาร์

“เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าวงแหวนขนาดใหญ่อย่างดาวเสาร์อาจอยู่ได้อีกไม่นาน”  

“ใครๆ ก็คาดเดาได้ว่าวงแหวนที่ค่อนข้างบอบบางรอบๆ น้ำแข็งและก๊าซยักษ์อื่นๆ ในระบบสุริยะของเรานั้นเป็นเศษเหลือของวงแหวนซึ่งครั้งหนึ่งเคยมีขนาดใหญ่เหมือนดาวเสาร์ บางทีในอนาคตอันไม่ไกลนี้ในทางดาราศาสตร์ หลังจากที่วงแหวนของดาวเสาร์ถูกบดบังลงแล้ว พวกมันจะดูคล้ายกับวงแหวนที่เบาบางของดาวยูเรนัสมากขึ้น” พอล เอสตราดา นักวิทยาศาสตร์วิจัยจากศูนย์วิจัยเอมส์ของนาซาในเมาน์เทนวิว แคลิฟอร์เนียกล่าว 

“และเป็นไปได้ว่าวงแหวนมืดรอบดาวเนปจูนและยูเรนัสครั้งหนึ่งก็เคยใหญ่ขึ้นและสว่างขึ้นคล้ายกับวงแหวนของดาวเสาร์ในปัจจุบัน” นักวิจัยกล่าว 

แต่วงแหวนของดาวเสาร์ตั้งแต่แรกนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร? นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่ทราบแน่ชัด แต่เป็นไปได้ว่าความไม่แน่นอนของแรงโน้มถ่วงได้ทำลายดวงจันทร์น้ำแข็ง (กลุ่มดาวเทียมธรรมชาติ) บางส่วนที่โคจรรอบดาวเคราะห์ยักษ์นี้ และอาจสร้างวัสดุมากพอที่จะดึงเข้าไปในวงแหวนวัตถุที่ล้อมรอบดาวเสาร์ 

อย่างไรก็ดี ภารกิจเพื่อศึกษาดวงจันทร์บางดวงของดาวเสาร์ในอนาคตอาจช่วยเปิดเผยข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำเนิดวงแหวนได้ และอาจนำไปสู่การค้นพบอื่นๆ ด้วย 

“หากเราสามารถค้นพบว่าเกิดอะไรขึ้นในระบบนั้นเมื่อไม่กี่ร้อยล้านปีก่อนและการก่อตัวเป็นวงแหวน เราอาจจบลงด้วยการค้นพบเรื่องราวและรากฐานของดาวบริวารเอนเซลาดัส (Enceladus) ของดาวเสาร์ก็เป็นได้” ดูริเซนกล่าว