ข้อมูลล่าสุดของยานเปิดเผยรายละเอียดใหม่เกี่ยวกับเมฆและวงแหวนของดาวเคราะห์ก๊าซ THE WOODLANDS, Texas — เป็นเวลาหกเดือนแล้วที่ยานอวกาศ Cassini ของ NASA ตกลงสู่ความหายนะในบรรยากาศของดาวเสาร์ แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ใช้เวลามากในการไว้ทุกข์ พวกเขายุ่งอยู่กับการวิเคราะห์ข้อมูลสุดท้ายของยานอวกาศ
ภารกิจCassini สิ้นสุดวันที่ 15 กันยายน 2017หลังจากกว่า 13 ปีโคจรรอบดาวเสาร์(SN Online: 9/15/17 ) วงโคจร 22 รอบสุดท้ายของยานอวกาศซึ่งเรียกว่า Grand Finale ส่ง Cassini เข้าไปในบริเวณที่อาจเป็นอันตรายระหว่างก๊าซยักษ์กับวงแหวนของมัน และวงโคจรสุดท้ายของมันส่งตรงสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์
มุมมองดังกล่าวช่วยไขปริศนาเกี่ยวกับดาวเคราะห์และดวงจันทร์ที่ไม่สามารถจัดการด้วยวิธีอื่นได้ นักวิทยาศาสตร์กล่าวในวันที่ 19 มีนาคมที่การประชุมวิทยาศาสตร์ทางจันทรคติและดาวเคราะห์ในเดอะวูดแลนด์ส รัฐเท็กซัส “ในหลาย ๆ ด้าน วงโคจรของ Grand Finale ให้ข้อมูลที่ไม่คาดคิดโดยสิ้นเชิง” นักวิทยาศาสตร์โครงการ Cassini Linda Spilker จาก Jet Propulsion Laboratory ของ NASA ในเมือง Pasadena รัฐแคลิฟอร์เนียกล่าว “แบบจำลองของเราจำนวนมากไม่ถูกต้อง”
ต่อไปนี้คือ 5 สิ่งที่เรารู้ในตอนนี้และความลึกลับที่โดดเด่นบางประการ
เมฆของดาวเสาร์ไปลึก
วงโคจรบ้าระห่ำสุดท้ายเหล่านี้อนุญาตให้ Cassini วัดแรงโน้มถ่วงของดาวเสาร์และวงแหวนของมันเป็นอิสระจากกัน การดูสนามแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์เพียงลำพังเผยให้เห็นว่ากลุ่มเมฆหมุนวนทะลุเข้าไปในโลกได้ลึกกว่าที่คาดไว้มาก
นักดาราศาสตร์ในเดือนนี้ประกาศการค้นพบที่คล้ายกันสำหรับก๊าซยักษ์ที่ใหญ่กว่านั้น โดยรายงานว่ายานอวกาศจูโนซึ่งโคจรรอบดาวพฤหัสบดี ได้พบว่าแถบเมฆที่หมุนรอบของดาวเคราะห์นั้นอยู่ต่ำกว่าชั้นบรรยากาศ ประมาณ 3,000 กิโลเมตร
เมฆของดาวเสาร์ลึกกว่านั้นสองสามเท่า “นี่เป็นผลลัพธ์ที่น่าอัศจรรย์” สปิลเกอร์กล่าว
Paul Schenk นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์จากสถาบัน Lunar and Planetary Institute ในฮูสตัน กล่าวว่า “คนเคยคิดว่าบางทีดาวเสาร์อาจเป็นดาวพฤหัสรุ่นเล็กกว่าเล็กน้อย แต่เห็นได้ชัดว่าไม่ใช่กรณีนี้” ความแตกต่างบ่งบอกถึงความหลากหลายของดาวเคราะห์ เขากล่าว “ทุกที่ที่คุณมอง ทุกที่ที่เราเคยไป มันแตกต่างและไม่เหมือนใครอย่างมาก”
ฝนวงแหวนกำลังกัดเซาะวงแหวนชั้นในสุด เม็ดน้ำแข็งจากวงแหวนตกลงสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ วงโคจรสุดท้ายของ Cassini ได้รับการยืนยันแล้ว แนวคิด “ฝนวงแหวน” นี้ได้รับการแนะนำมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1980 แต่เพียงแค่ได้ชิมบรรยากาศและสุ่มตัวอย่างช่องว่างระหว่างดาวเสาร์กับวงแหวนโดยตรง Cassini ยืนยันว่าฝนตกเป็นเรื่องจริง
นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์ Kelly Miller จากสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้ในซานอันโตนิโอกล่าวว่าในช่วงห้าวงโคจรเต็มล่าสุด Cassini พบสวนสัตว์ของโมเลกุลอินทรีย์ในและเหนือชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ ยานอวกาศพบน้ำมาก ซึ่งไม่น่าแปลกใจเลยที่ น้ำประกอบขึ้นเป็นร้อยละ 90 ของวงแหวน แต่ก็มีไฮโดรคาร์บอนจำนวนมากที่คล้ายกับโพรเพน รวมทั้งมีเทนและโมเลกุลที่มีกำมะถันอยู่ด้วย
ประเภทของโมเลกุลมีการผสมกันน้อยลงเมื่อยานอวกาศมองลึกเข้าไปในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ ซึ่งจะเกิดขึ้นหากอนุภาคมาจากวงแหวนและจมลงด้วยความเร็วที่ต่างกัน นักวิจัยคิดว่าวัสดุนี้มีฝนตกเป็นพิเศษจากวงแหวน D ของดาวเสาร์ ซึ่งเป็นวงแหวนด้านในสุดบาง ข้อมูลอื่นๆ ของ Cassini บ่งชี้ว่าวงแหวนนี้กำลังสูญเสียมวล
“วงแหวน D ค่อยๆ ถูกกัดเซาะออกไปและเข้าไปในโลก” สปิลเกอร์กล่าว
ออร์แกนิคสามารถอธิบายเฉดสีแหวนลึกลับได้
สารอินทรีย์ในสายฝนวงแหวนสามารถแก้ปัญหาการถกเถียงว่าทำไมวงแหวนของดาวเสาร์จึงมีสีแดงในบางจุด
“เรามีการโต้เถียงเกิดขึ้นมาสองสามปีแล้ว — เป็นสีแดงเพราะสนิมเก่าอย่างดาวอังคาร หรือเพราะวัสดุอินทรีย์ชนิดเดียวกัน … ที่ทำให้แครอท มะเขือเทศ และแตงโมเป็นสีแดง” เจฟฟ์ คูซซี นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์แห่งศูนย์วิจัยอาเมสของนาซ่าในเมืองมอฟเฟตต์ รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าว “สำหรับฉัน คำตอบนี้ตอบคำถามว่าอะไรทำให้วงแหวนสีแดง: มันคือสารอินทรีย์”
ยังไม่ชัดเจนว่าสารอินทรีย์มาจากไหน พวกมันสามารถสร้างขึ้นภายในวงแหวนหรืออาจมาจากฝุ่นจักรวาลจากหางของดาวหาง มิลเลอร์และเพื่อนร่วมงานของเธอกำลังเปรียบเทียบโมเลกุลฝนวงแหวนกับข้อมูลบนดาวหาง 67P ซึ่งยานอวกาศโรเซตตาได้สังเกตเพื่อดูว่าพวกมันเข้ากันได้ดีเพียงใด ( SN: 11/11/17, p. 32 )
“เกาะวิเศษ” ของไททันไม่ใช่เกาะหรือฟองสบู่ อเล็กซานเดอร์ เฮย์ส นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์แห่งมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ ระบุว่า ลักษณะการหายตัวไปอย่างลึกลับในทะเลสาบของดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์เกิดจากแสงแดดที่สะท้อนจากคลื่นยักษ์
