วงแหวนดาวเสาร์แผ่บานมากกว่วาที่มองเห็น
ยานคาสสินีได้ใช้การโคจรรอบดาวเสาร์ช่วงสุดท้าย ที่เรียกว่า Grand Finale Orbits(GFOs) ในปี 2017 ก่อนที่จะพุ่งตัวเข้าสู่ชั้นบรรยากาศดาวเสาร์ ในระหว่าง GFOs ยานได้รวบรวมตัวอย่างฝุ่นทั้งเหนือและใต้ระนาบวงแหวนดาวเสาร์เพื่อวิเคราะห์ด้วยเครื่องวิเคราะห์ฝุ่น(Cosmic Dust Analyzer; CDA)
ขณะนี้ นักวิจัยได้เผยแพร่การศึกษาใหม่ใน The Planetary Science Journal เผยว่าข้อมูลได้บ่งชี้ว่าวงแหวนที่โด่งดังของดาวเสาร์ แผ่ออกไปเหนือและใต้จากระนาบวงแหวนเกินกว่าจะเป็นเพียงวงแหวนบางๆ อย่างที่เราเห็นผ่านกล้องโทรทรรศน์
จาก 20 GFOs ของมัน คาสสินีได้รวบรวมสเปคตรัมฝุ่น 1690 ครั้งเพื่อนำมาวิเคราะห์ ในบรรดานี้ มี 155 ครั้งที่พบอย่างชัดเจนว่าเป็นอนุภาคแร่ซิลิเกต อนุภาครวมอยู่ที่ระยะทางราวๆ สามเท่ารัศมีดาวเสาร์ เหนือและใต้จากระนาบวงแหวนในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน จึงกลายเป็นกลด(halo) นอกเหนือจากการวิเคราะห์องค์ประกอบ ทีมได้พบว่าซิลิเกตที่อยู่ไกลออกไปนั้นแทบมีองค์ประกอบไม่ต่างจากซิลิเกตที่อยู่ใกล้ระนาบเลย
อนุภาคทั้งใกล้และไกลจากวงแหวนนั้นประกอบด้วยมักนีเซียมและคัลเซียมเกือบทั้งหมด ซึ่งอยู่ในระดับที่ใกล้เคียงกับในอวกาศ ยังพบเหล็กที่หายไปพอสมควรในอนุภาคฝุ่น ซึ่งสอดคล้องกับองค์ประกอบเหล็กที่พบใกล้วงแหวน ผู้เขียนบอกว่ามีความคล้ายคลึงทางองค์ประกอบที่เหมือนกันอย่างน่าสนใจ เราสรุปว่าภายใต้ความเที่ยงตรงของวิธีการที่ใช้ เม็ดฝุ่นแร่เหล่านี้มีองค์ประกอบที่ไม่ผิดเพี้ยนกัน ซึ่งบอกว่าซิลิเกตในการศึกษาน่าจะมีกำเนิดจากวงแหวนหลัก ขึ้นไปถึงละติจูดมากกว่า 3 เท่ารัศมีดาวเสาร์จากระนาบวงแหวน
เพื่อตรวจสอบว่าการกระจายอนุภาคแบบนี้มีกำเนิดอย่างไร ทีมได้ทำแบบจำลองเสมือนจริงพลวัตชุดหนึ่ง พวกเขาตรวจสอบพบว่าอนุภาคเหล่านั้นไปถึงละติจูดที่ถูกพบได้ ถ้าพวกมันถูกผลักออกจากวงแหวนด้วยความเร็วมากกว่า 25 กิโลเมตรต่อวินาที และมีขนาดไม่ถึง 20 นาโนเมตร ทีมบอกว่านี่เกิดขึ้นได้ถ้าอนุภาคภายในวงแหวนถูกชนด้วยอุกกาบาตจิ๋ว(micrometeoroids) ซึ่งก็พบได้ค่อนข้างมาก
ความหนาแน่นในจำนวนอนุภาคที่สำรวจพบว่าเพิ่มขึ้น เมื่อระยะทางจากระนาบวงแหวนสั้นลง ก็สอดคล้องกับการผลักหลังจากการชนของอุกกาบาตจิ๋วในฐานะที่เป็นกลไกหลักที่สร้างอนุภาคที่หนีไปไกล อนุภาคเกือบทั้งหมดคาดว่าจะกลับไปรวมกับวงแหวนหลัก หรือไม่ก็ตกลงสู่ดาวเสาร์ และมีเพียงส่วนน้อยๆ ที่จะหนีออกจากวงแหวนได้สำเร็จ ผู้เขียนอธิบายไว้ กลไกที่น่าจะเป็นไปได้ที่สุดก็คือ การควบรวมจากพวยไอความเร็วสูงหลังจากการชนของอุกกาบาตจิ๋วบนวงแหวน นี่น่าจะสร้างซิลิเกตนาโนตามที่สำรวจพบในข้อมูล เช่นเดียวกับสภาพที่พร่องเหล็ก
ตำแหน่งที่ตรวจจับอนุภาคซิลิเกต(สีฟ้า) เทียบกับแกนการหมุนรอบตัวของดาวเสาร์และระนาบวงแหวน(หน่วยเป็นรัศมีดาวเสาร์ RS )
นักวิจัยยังสำรวจทฤษฎีทางเลือกอื่น ว่าอนุภาคถูกดึงโดยแรงโน้มถ่วง และเข้าสู่ระบบของดาวเสาร์จากภายนอก อย่างไรก็ตาม พวกเขาบอกว่านี่เป็นไปได้น้อยกว่าเนื่องจากองค์ประกอบของฝุ่นไม่สอดคล้องกับเม็ดฝุ่นในอวกาศที่สำรวจโดย CDA จากส่วนอื่นของระบบดาวเสาร์
เมื่อการชนจากอุกกาบาตจิ๋วเกิดขึ้นค่อนข้างบ่อย การศึกษาจึงได้สร้างคำถามว่าระบบวงแหวนของดาวเคราะห์อื่นก็อาจแผ่ไปไกลเหมือนกันหรือไม่ หรืออาจจะมีปรากฏการณ์อื่นๆ จากพลวัตฝุ่นอีก ซึ่งก็มองเห็นได้ไม่ง่ายผ่านวิธีการสังเกตทั่วไป
แหล่งข่าว phys.org : Saturn’s rings extend further above and below the ring plane, forming a “halo”
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
