Alienum phaedrum torquatos nec eu, vis detraxit periculis ex, nihil expetendis in mei. Mei an pericula euripidis, hinc partem.
 

ยานวอยเอเจอร์ 2 กับข้อมูลสุดขอบระบบสุริยะ

ยานวอยเอเจอร์ 2 กับข้อมูลสุดขอบระบบสุริยะ

ราวหนึ่งปีก่อน (พฤศจิกายน ปี ค.ศ. 2018) ยานวอยเอเจอร์ 2 เพิ่งเดินทางเข้าสู่สสารระหว่างดาวฤกษ์ ซึ่งเป็นบริเวณที่ลมสุริยะจากดวงอาทิตย์พัดมาไม่ถึงแล้ว ส่งผลให้ยานวอยเอเจอร์ 2 เป็นสิ่งประดิษฐ์จากฝีมือมนุษย์ที่เดินทางออกนอกระบบสุริยะเป็นอันดับที่สอง (ส่วนอันดับหนึ่งเป็นของยานวอยเอเจอร์ 1)

ยานวอยเอเจอร์ 2 นั้นเป็นหนึ่งในยานอวกาศที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์การสำรวจอวกาศเพราะมันเป็นยานเพียงลำเดียวของมนุษย์ที่เดินทางเฉียดใกล้ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน แล้วเก็บข้อมูลดาวเคราะห์ทั้งสองนี้จากระยะใกล้ที่สุด ยานลำนี้ถูกส่งออกจากโลกของเราเมื่อปี ค.ศ.  1977  ผ่านมาแล้ว 42 ปี มันยังคงทำงานมาจนถึงปี ค.ศ. 2019  นอกจากระยะเวลาการทำงานที่ยาวนานจนน่าทึ่ง เทคโนโลยีในยุค 42 ปีก่อนของมนุษย์เรายังคงช่วยเก็บข้อมูลจากนอกระบบสุริยะแล้วส่งมาให้นักดาราศาสตร์ที่มีเทคโนโลยีสุดทันสมัยได้วิเคราะห์กัน

งานวิจัยล่าสุด ไม่นานมานี้ โดยทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไอโอวา (The University of Iowa) ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy ที่มีความน่าเชื่อถือสูงได้ นำข้อมูลจากยานวอยเอเจอร์ 2 มาวิเคราะห์จนพบความเปลี่ยนแปลงของพลาสมาบริเวณรอยต่อของระบบสุริยะ

แก๊สที่อยู่ในสถานะพลังงานสูงจะเกิดการแตกตัวออกจนมีสภาพทางไฟฟ้า เรียกว่า พลาสมา (plasma) ในระบบสุริยะของเราเต็มไปด้วยพลาสมาที่มาจากลมสุริยะของดวงอาทิตย์   ส่วนนอกระบบสุริยะก็มีพลาสมาที่ถูกส่งออกมาจากดาวฤกษ์อื่นๆในกาแล็กซีทางช้างเผือก

นักดาราศาสตร์ยุคก่อนเชื่อว่า ยิ่งห่างจากดวงอาทิตย์ ลมสุริยะจะค่อยๆอ่อนกำลังลงอย่างต่อเนื่อง แต่งานวิจัยนี้พบหลักฐานแย้งว่ามันไม่จริง เพราะ พลาสมาแยกขาดจากกันจนมีลักษณะเป็นขอบ หรือ รอยต่อที่ชัดเจน

กล่าวคือ อิทธิพลของลมสุริยะทำให้พลาสมาในระบบสุริยะมีอุณหภูมิสูงและมีความหนาแน่นต่ำ แต่เมื่อยานวอยเอเจอร์ 2 เดินทางออกไปนอกระบบสุริยะก็พบว่าพลาสมาบริเวณนั้นมีอุณหภูมิต่ำและมีความหนาแน่นสูง ค่าความหนาแน่นของพลาสมาที่ยานวอยเอเจอร์ 2 วัดได้กระโดดขึ้นอย่างชัดเจนเหมือนตอนที่ยานวอยเอเจอร์ 1 ออกไปนอกระบบสุริยะ

ขอบเขตดังกล่าวเป็นตำแหน่งที่ลมสุริยะปะทะกับลมดาวฤกษ์อื่นๆจนหมดกำลังลงพอดี ซึ่งนักดาราศาสตร์เรียกว่า heliopause ซึ่งนับได้ว่าเป็นหนึ่งในจุดสิ้นสุดของระบบสุริยะนั่นเอง

ที่น่าสนใจคือ ยานวอยเอเจอร์ 2 เข้าสู่สสารระหว่างดาวฤกษ์ที่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ 119.7 หน่วยดาราศาสตร์ (1 หน่วยดาราศาสตร์คือระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์) ส่วนยานวอยเอเจอร์ 1 เข้าสู่สสสารระหว่างดาวฤกษ์ที่ระยะ 122.6 หน่วยดาราศาสตร์

ข้อมูลที่ได้นี้มีความสำคัญมาก เพราะมันทำให้นักดาราศาสตร์เห็นภาพโครงสร้างขอบเขตของระบบสุริยะที่ถูกกำหนดโดยลมสุริยะ โดยรอบ  อย่างน้อยๆมันก็แสดงให้เห็นว่าบริเวณที่ยานอวกาศทั้งสองลำทะลุผ่านไปมีขอบเขตที่ใกล้เคียงกันมาก

ปัญหาสำคัญของการเก็บข้อมูลเกี่ยวกับขอบระบบสุริยะมีหลายข้อ นอกจากระยะทางที่ไกลมากๆแล้ว  ทีมนักวิจัยกล่าวว่า งานวิจัยขอบระบบสุริยะตอนนี้เป็นเหมือนการใช้กล้องจุลทรรศน์จากยานอวกาศเล็กๆสองลำไปส่องช้างซึ่งก็คือโครงสร้างมหึมาของระบบสุริยะ

ปัจจุบัน ยานวอยเอเจอร์  1 ในปัจจุบันอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ที่ระยะ 147 หน่วยดาราศาสตร์ และกำลังออกห่างไปมากขึ้นทุกที ยานลำนี้กำลังเก็บค่าพลาสมาซึ่งระยะห่างขนาดนั้นต้องใช้เวลาส่งสัญญาณนานถึง 19 ชั่วโมงกว่าสัญญาณจะเดินทางมาถึงโลกของเรา

ในระหว่างนี้ ความรู้ต่างๆที่ยานอวกาศทั้งสองลำส่งมาจะช่วยให้มนุษย์เข้าใจรอบนอกของระบบสุริยะได้ดียิ่งขึ้น ไม่รู้เหมือนกันว่าอีกนานแค่ไหน เราจึงจะสามารถส่งมนุษย์อวกาศออกไปได้ไกลอย่างสุดยอดยานอวกาศทั้งสองลำนี้

บทความโดย  อาจวรงค์  จันทมาศ

อ้างอิง

https://www.nature.com/articles/s41550-019-0918-5

https://www.nature.com/articles/s41550-019-0929-2

https://www.nature.com/articles/s41550-019-0928-3

https://www.nasa.gov/mission_pages/sunearth/science/Heliosphere.html

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/642/1/012010/pdf

https://voyager.jpl.nasa.gov/

Date

พฤศจิกายน 25, 2019

Category

STEM NEWS