เครดิตภาพ: ฮับเบิล
การใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลทำให้นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบวัตถุที่มีขนาดเล็กและใหญ่ที่สุดสามดวงที่เคยเห็นในระบบสุริยะรอบนอก อย่างไรก็ตามสิ่งที่น่าประหลาดใจคือมีกี่ Kuiper Objects ที่ทีมค้นพบ พวกเขาคาดหวังว่าจะพบ 60 เล็ก ๆ 15 กิโลเมตรในเขตที่พวกเขาสำรวจ แต่หันขึ้น 3
นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซ่าค้นพบวัตถุที่มีขนาดเล็กและเบาที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบได้กว่าเนปจูน วัตถุแต่ละชิ้นเป็นก้อนน้ำแข็งและก้อนหิน? ประมาณขนาดของฟิลาเดลเฟีย? การโคจรรอบดาวเนปจูนและพลูโตที่ซึ่งอาจมีน้ำแข็งอาศัยอยู่ตั้งแต่การก่อตัวของระบบสุริยะเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน พวกเขาอาศัยอยู่ในภูมิภาครูปวงแหวนเรียกว่า Kuiper Belt ซึ่งเป็นที่ตั้งของหินน้ำแข็งที่เหลืออยู่เป็นกลุ่มอาคารที่เหลือหรือ "ดาวเคราะห์" จากการสร้างระบบสุริยะ
ผลการค้นหาได้รับการประกาศโดยกลุ่มที่นำโดยนักดาราศาสตร์ Gary Bernstein แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนียในการประชุมวันนี้ของแผนกวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ในมอนเทอเรย์รัฐแคลิฟอร์เนีย
ความประหลาดใจที่ยิ่งใหญ่ของการศึกษาคือมีสมาชิกแถบไคเปอร์ไม่กี่คนที่ค้นพบ ด้วยความละเอียดที่ยอดเยี่ยมของฮับเบิลเบิร์นสไตน์และเพื่อนร่วมงานคาดว่าจะพบสมาชิก Kuiper Belt อย่างน้อย 60 คนที่มีขนาดเล็กเพียง 10 ไมล์ (15 กม.) แต่มีเพียงสามคนเท่านั้นที่ค้นพบ
“ การค้นพบวัตถุแถบไคเปอร์น้อยลงกว่าที่คาดการณ์ไว้ทำให้ยากที่จะเข้าใจว่าดาวหางจำนวนมากปรากฏขึ้นใกล้โลกเนื่องจากดาวหางหลายดวงคิดว่ามาจากแถบ Kuiper” Bernstein กล่าว “ นี่เป็นสัญญาณบ่งบอกว่าดาวเคราะห์ดวงเล็ก ๆ อาจแตกเป็นฝุ่นได้โดยการปะทะกันในช่วงไม่กี่พันล้านปีที่ผ่านมา”
เบิร์นสไตน์และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้ฮับเบิลเพื่อค้นหาดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กกว่าและซีดกว่าที่มองเห็นได้จากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน กล้องขั้นสูงสำหรับการสำรวจของฮับเบิลชี้ไปที่ภูมิภาคในกลุ่มดาวราศีกันย์เป็นระยะเวลา 15 วันในเดือนมกราคมและกุมภาพันธ์ 2546 คอมพิวเตอร์จำนวน 10 เครื่องบนพื้นทำงานเป็นเวลาหกเดือนเพื่อค้นหาจุดที่เคลื่อนไหวจาง ๆ ในภาพฮับเบิล
การค้นหาทำด้วยวัตถุขนาดเล็กสามชิ้นที่มีชื่อว่า 2003 BF91, 2003 BG91 และ BH91 ซึ่งมีขนาดตั้งแต่ 15-28 ไมล์ (25-45 กม.) พวกมันเป็นวัตถุที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยพบมาในเนปจูน ที่ตำแหน่งปัจจุบันของพวกมันวัตถุน้ำแข็งเหล่านี้มีความจางหายไปนับพันล้านเท่า (ขนาด 29) กว่าวัตถุที่สลัวที่สุดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่ร่างน้ำแข็งขนาดนี้ที่หนีแถบไคเปอร์ออกไปสำรวจใกล้ดวงอาทิตย์ก็สามารถมองเห็นได้จากโลกในฐานะดาวหางขณะที่ร่างพเนจรเริ่มระเหยและก่อตัวเป็นเมฆที่อยู่โดยรอบ
นักดาราศาสตร์กำลังทำการสำรวจแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt) เนื่องจากภูมิภาคนี้มีหน้าต่างเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ยุคแรกของระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์ก่อตัวเมื่อ 4 พันล้านปีก่อนจากเมฆก๊าซและฝุ่นที่ล้อมรอบดวงอาทิตย์ของทารก เศษน้ำแข็งและฝุ่นละอองเล็ก ๆ ติดกันรวมกันเป็นก้อนที่เติบโตจากก้อนกรวดก้อนหินไปจนถึงดาวเคราะห์ในเมืองหรือทวีปขนาดใหญ่ ดาวเคราะห์และดวงจันทร์ที่รู้จักเป็นผลมาจากการชนกันระหว่างดวงดาว ในระบบสุริยะส่วนใหญ่ดาวเคราะห์ทั้งหมดได้ถูกดูดกลืนเข้าสู่ดาวเคราะห์หรือพุ่งเข้าสู่อวกาศระหว่างดวงดาวทำลายร่องรอยของวันแรกของระบบสุริยะ
ประมาณปี 1950 Gerard Kuiper และ Kenneth Edgeworth เสนอว่าในภูมิภาคที่นอกเหนือจากดาวเนปจูนไม่มีดาวเคราะห์ที่มีความสามารถในการปลดปล่อยดาวเคราะห์ที่เหลืออยู่ ควรจะมีโซนนักดาราศาสตร์สองคนพูดว่า? ตอนนี้เรียกว่าแถบไคเปอร์ เต็มไปด้วยร่างน้ำแข็งขนาดเล็ก แม้จะมีการค้นหามานานหลายปี แต่วัตถุดังกล่าวไม่พบจนกระทั่งปี 1992 ตั้งแต่นั้นมานักดาราศาสตร์ได้ค้นพบเกือบ 1,000 ดวงจากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน ขณะนี้นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าพลูโตซึ่งค้นพบในปี 2473 เป็นสมาชิกของแถบไคเปอร์
ตอนนี้นักดาราศาสตร์ใช้ Kuiper Belt เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของระบบสุริยะซึ่งนักบรรพชีวินวิทยาใช้ฟอสซิลเพื่อศึกษาชีวิตในวัยเด็ก แต่ละเหตุการณ์ที่ส่งผลกระทบต่อระบบสุริยจักรวาลด้านนอก? เช่นการรบกวนความโน้มถ่วงที่เป็นไปได้จากการผ่านดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์ที่หายไปนาน? ถูกแช่แข็งในคุณสมบัติของสมาชิกแถบไคเปอร์ที่นักดาราศาสตร์มองเห็นในวันนี้
ถ้ากล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลสามารถค้นหาทั่วทั้งท้องฟ้ามันอาจจะพบดาวเคราะห์ครึ่งล้านดวง อย่างไรก็ตามหากรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียววัตถุที่เกิดขึ้นจะมีขนาดใหญ่กว่าดาวพลูโตเพียงไม่กี่เท่า การสำรวจฮับเบิลใหม่รวมกับการสำรวจ Kuiper Belt ภาคพื้นล่าสุดเป็นการตอกย้ำความคิดที่ว่าพลูโตและดวงจันทร์ของ Charon เป็นสมาชิกของแถบไคเปอร์ขนาดใหญ่ ทำไมดาวเคราะห์ดาวเคราะห์แถบไคเปอร์ไม่ได้ก่อตัวดาวเคราะห์ขนาดใหญ่และทำไมดาวเคราะห์ดาวเคราะห์น้อยถึงน้อยกว่าที่คาดไว้จึงเป็นคำถามที่จะตอบด้วยการศึกษาแถบไคเปอร์อีกครั้ง การศึกษาเหล่านี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจว่าดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นรอบดาวฤกษ์อื่นได้อย่างไร
ผลการสำรวจของฮับเบิลใหม่โดย Bernstein และ David Trilling (University of Pennsylvania); Renu Malhotra (มหาวิทยาลัยแอริโซนา); Lynne Allen (มหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย); Michael Brown (สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย); และ Matthew Holman (ศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน) ผลลัพธ์ได้ถูกส่งไปยังวารสารดาราศาสตร์เพื่อตีพิมพ์และรายงานเบื้องต้นมีอยู่บนเว็บที่ http://arxiv.org/abs/astro-ph/0308467
ที่มาดั้งเดิม: ข่าวจากฮับเบิล
