หลายมุมหลายเหลี่ยมบนดาวเสาร์
ดาวเสาร์ดูเหมือนจะซ่อนอะไรไว้อีก เป็นเวลาหลายทศวรรษที่มนุษยชาติต้องประหลาดใจกับรูปหกเหลี่ยมขนาดมหึมารอบขั้วเหนือของดาวเคราะห์วงแหวนดวงนี้ เป็นโครงสร้างในชั้นบรรยากาศที่มีหกด้าน ซึ่งไม่เหมือนกับสิ่งใดในระบบสุริยะเลย ขณะนี้ ดูเหมือนรายละเอียดที่พิสดารนั้นจะไม่ได้เกิดขึ้นอย่างโดดเดี่ยว และดาวเสาร์ก็อาจจะมีความชื่นชอบรูปหลายเหลี่ยม แทนที่จะเป็นเพียงลมพัดพาผ่านๆ เท่านั้น
การสำรวจล่าสุดด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ทีมนักดาราศาสตร์ที่นำโดย Agustin Sanchez-Lavega จากมหาวิทยาลัยบาส์กคันทรี ในสเปนได้เผยให้เห็นรูปหลายเหลี่ยม(polygon) ขนาดยักษ์อีกแห่งล้อมรอบขั้วใต้ของดาวเสาร์และอันนี้ก็มีสิบด้าน(decagon) การค้นพบนี้ได้บอกว่าหกเหลี่ยมไม่ได้มีความพิเศษอย่างที่เคยคิดไว้ ในความเป็นจริงแล้ว สภาวะในชั้นบรรยากาศดาวเสาร์ทำให้คลื่นหลายเหลี่ยมก่อตัวขึ้นได้บนซีกโลกทั้งสองฟากรอบพื้นที่ขั้วดาวเสาร์ Sanchez-Lavega กล่าว
รายละเอียดของดาวเสาร์ที่โดดเด่นที่สุดและเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดก็คือระบบของวงแหวนน้ำแข็งที่ตระการตา แต่รูปหกเหลี่ยมที่ขั้วเหนือก็น่าจะพอถูไถเป็นอันดับสองได้ มันถูกพบครั้งแรกในภาพจากวอยยาจเจอร์ในปี 1980 และ 1981 เป็นคลื่นในชั้นบรรยากาศขนาดใหญ่ที่มีหกด้าน ที่หมุนวนรอบขั้วเหนือที่ละติจูดราว 78.5 องศา ในอีกหลายทศวรรษต่อมา ทั้งฮับเบิลและปฏิบัติการคาสสินีไฮเกนส์(Cassini Huygens) ต่างก็จับภาพรายละเอียดประหลาด บอกว่ามันอยู่อย่างเสถียรมาอย่างน้อย 44 ปีแล้ว
รูปหกเหลี่ยมเป็นปรากฏการณ์สภาพอากาศ แต่เพราะเหตุใด มันจึงมีรูปร่างหลายเหลี่ยมที่เกือบจะสมบูรณ์แบบก็ยังคงเป็นปริศนาอยู่ และแม้ว่านักวิทยาศาสตร์คิดว่าไอพ่นใกล้ขั้วใต้ของดาวเสาร์ก็อาจจะสร้างรายละเอียดคล้ายๆ กันนี้ แต่ก็ไม่เคยปรากฏให้เห็นแม้จะสำรวจหามาหลายครั้งแล้ว จากนั้นในปี 2024 ก็มีรูปหลายเหลี่ยมแวบขึ้นมา ในภาพจากนักดาราศาสตร์สมัครเล่น มีเส้นสีมืดกระเพื่อมให้เห็นรอบๆ ขั้วใต้ดาวเสาร์
และงานในปี 2025 ก็ยืนยัน ในขณะที่สร้างภาพขั้วใต้ในมุมเอียงจากภาพดาวเสาร์ที่ถ่ายโดยนักดาราศาสตร์ Trevor Barry จากหอสังเกตการณ์โบรเคนฮิลล์ ในออสเตรเลีย และ Jean-Paul Oger จากสมาคมดาราศาสตร์ฝรั่งเศส ซึ่งส่งภาพดาวเคราะห์วงนอกเข้ามาที่เวบ Planetary Virtual Observatory Laboratory จากมหาวิทยาลัยแห่งบาสก์คันทรี่ สุดท้ายก็ได้เห็นว่ามีรูปสิบเหลี่ยมกำลังก่อตัวอยู่รอบๆ ขั้วใต้
ภาพจาก Trevor Barry(ขวา)
ภาพคุณภาพสูงจากโครงการ OPAL(Outer Planet Atmosphere Legacy) ของฮับเบิลซึ่งถ่ายภาพดาวเคราะห์วงนอกทุกปี ได้ยืนยันและช่วยให้ทีมตามรอยย้อนกลับไปในปี 2023
Amy Simon ผู้เขียนร่วมการศึกษาและผู้นำโครงการ OPAL จากศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ด กล่าวว่า เราไม่เคยเห็นอะไรแบบนี้ในซีกโลกใต้ดาวเสาร์มาก่อน หกเหลี่ยมที่ขั้วเหนืออยู่ที่นั่นมาตลอดทุกๆ ครั้งที่เรามองมันมานานกว่า 40 ปีแล้ว แต่อันนี้ต่างออกไป มันดูเหมือนจะปรากฏชัดขึ้นเรื่อยๆ ให้โอกาสที่หาได้ยากที่ได้เห็นรูปแบบขนาดยักษ์ในชั้นบรรยากาศพัฒนาไป
การค้นพบคลื่นนี้เป็นเรื่องที่สร้างความประหลาดใจ ภาพดาวเสาร์ก่อนหน้านี้ทั้งที่ถ่ายโดยฮับเบิลหรือภาพจากคาสสินีที่โคจรรอบดาวเสาร์ตั้งแต่ปี 2004 และ 2017 ก็ไม่พบ Sanchez-Lavega กล่าว
รูปสิบเหลี่ยมซึ่งมีศูนย์กลางที่ราว 60 องศาใต้ ดูเหมือนจะเป็นคลื่นลูกยักษ์ในชั้นบรรยากาศที่วิ่งอยู่บนกระแสลมกรด(jet streams) ทรงพลังของดาวเสาร์ที่พัดไปทางตะวันออก ตัวลมกรดเองก็วิ่งไปรอบดาวเสาร์ด้วยความเร็ว 420 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในขณะที่รูปสิบเหลี่ยมเคลื่อนที่แบบเนิบๆ ราว 10 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
เช่นเดียวกับรูปหกเหลี่ยม สิบเหลี่ยมเองก็ไม่ใช่เป็นเพียงรูปแบบที่ปรากฏบนยอดเมฆ การสำรวจในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ เผยให้เห็นร่องรอยรูปร่างของมันที่ระดับความสูงและละติจูดที่แตกต่างกัน ซึ่งบอกถึงโครงสร้างขนาดยักษ์ที่เป็นชั้นในแนวตั้ง ฝังตัวอยู่ในชั้นบรรยากาศดาวเสาร์ โดยพื้นฐานแล้ว มันก็เป็นปรากฏการณ์แบบเดียวกับรูปหกเหลี่ยม แต่แตกต่างที่จำนวนด้านที่ปรากฏให้เห็น รูปหลายเหลี่ยมทั้งสองรูปไม่ได้เป็นภาพสะท้อนในกระจกของกันและกัน
นอกเหนือจากความต่างที่จำนวนด้านแล้ว สิบเหลี่ยมอยู่ที่ละติจูดไกลจากขั้วมากกว่าหกเหลี่ยม และอาจจะไม่ได้ยืนยงคงนานเมื่อเราได้เห็นเมื่อมันก่อตัวขึ้นมา Sanchez-Lavega อธิบาย มีคำถามมากมายเกี่ยวกับความแตกต่าง เพราะเหตุใดสิบเหลี่ยมจึงเพิ่งก่อตัวขึ้นเมื่อไม่กี่ปีนี้ก่อน เทียบกับหกเหลี่ยมที่คงอยู่มานานหลายทศวรรษ? เพราะเหตุใด ตำแหน่งละติจูดของพวกมันจึงแตกต่างกัน? และเพราะอะไร หลายเหลี่ยมขั้วใต้จึงมีสิบ เทียบกับขั้วเหนือที่มีหก?
มันอาจจะเกี่ยวข้องกับความต่างละติจูด, จนถึงโครงสร้างลมพื้นหลัง หรืออาจจะกระทั่งการมีอยู่ของพายุหมุนแรงดันสูงที่ละติจูดใกล้ๆ ที่อาจบังคับให้คลื่นเหลี่ยมก่อตัวขึ้นมา Sanchez-Lavega กล่าว และอาจจะมีกระทั่งผู้ต้องสงสัย เหนือจากสิบเหลี่ยมขึ้นมาเล็กน้อยเป็นพายุหมุนแอนตี้ไซโคลนความกว้างเกือบ 4000 กิโลเมตร ซึ่งเป็นพายุหมุนความดันสูงที่นักวิจัยเรียกว่า จุดแดง(Red Spot) ซึ่งเป็นญาติรุ่นน้องขนาดเล็กกว่าและเกิดขึ้นเพียงชั่วคราวของจุดแดงใหญ่ที่โด่งดัง น่าสนใจที่สิบเหลี่ยมดูจะอยู่ใกล้กับพายุหมุนนี้
การสำรวจสิบเหลี่ยมในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน จะสังเกตเห็นขอบเขตที่แตกต่างกัน โดยที่ 889 นาโนเมตร รูปหลายเหลี่ยมแผ่ไปไกลถึง ละติจูด 60
นักวิจัยได้เดินเครื่องแบบจำลองเสมือนจริงเพื่อตรวจสอบว่าพายุนี้(หรือความปั่นป่วนอื่นๆ) จะมีบทบาทในการก่อตัวรูปสิบเหลี่ยมหรือไม่ แต่ก็ไม่มีแบบใดเลยที่สามารถสร้างสิบเหลี่ยมขึ้นมาได้เหมือนที่สำรวจพบ แค่มีข้อแตกต่างเล็กน้อย Sanchez-Lavega กล่าวว่า สมมุติฐานว่าแอนตี้ไซโคลนที่อยู่ใกล้ๆ ที่ละติจูดนั้นเป็นตัวผลักดัน ก็น่าสนใจอยู่ เมื่อสิ่งเดียวกันนี้เคยเกิดขึ้นกับรูปหกเหลี่ยมเมื่อมันถูกพบในปี 1980 แต่จากนั้นพายุหมุนใกล้ๆ ก็หายไปแต่หกเหลี่ยมก็ยังคงอยู่
สำหรับตอนนี้ คำตอบก็ยังคงอยู่ไกลเกินเอื้อม แต่เมื่อสิบเหลี่ยมยังคงอยู่ที่นั่น การสำรวจว่ามันเปลี่ยนแปลงอย่างไรในช่วงหลายเดือนและหลายปีต่อมา ก็น่าจะเผยให้เห็นเรื่องราวว่ามันก่อตัวขึ้นได้อย่างไร ได้มากขึ้น
ดาวเสาร์นั้นหมุนรอบตัวด้วยแกนการหมุนที่เอียงจากระนาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ในทุกๆ 29.5 วัน ทำให้แต่ละฤดูบนดาวเสาร์ยาวนานราว 7.5 ปี ขณะนี้ ซีกใต้ของดาวเสาร์กำลังขยับจากฤดูใบไม้ผลิเข้าสู่ฤดูร้อน เมื่อเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์มากขึ้น ซีกโลกใต้ดาวเสาร์ที่ได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์มากขึ้น(และสิบเหลี่ยมด้วย) ก็อาจจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงบางอย่างขึ้นมา และเมื่อขั้วใต้ดาวเสาร์หันเข้ามาให้เห็นมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ก็จะมีมุมมองที่ดีขึ้น
วิวัฒนาการรูปหลายเหลี่ยมรอบขั้วใต้ดาวเสาร์(ซ้าย)
อายุการทำงานที่ยาวนานของฮับเบิลได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้ตามรอยการเปลี่ยนแปลงตามเวลาบนดาวเคราะห์และวัตถุทางดาราศาสตร์อื่นๆ ในระบบสุริยะ และแทนที่จะถ่ายภาพครั้งเดียว โครงการ OPAL ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้ตามรอยการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล, ตามรอยพายุอายุสั้น และจำแนกรายละเอียดในชั้นบรรยากาศอื่นๆ ที่พัฒนาตัวอย่างช้าๆ เมื่อเราเริ่ม OPAL เราคาดว่าจะมีเรื่องประหลาดใจอยู่ แต่เราไม่รู้เลยว่าจะคาดหวังอะไรได้เป็นพิเศษ Mike Wong ผู้เขียนร่วมการศึกษา จากยูซี เบิร์กลีย์ กล่าว
มีการค้นพบมากมายที่ได้เห็นจาก OPAL ซึ่งไม่ได้มีพื้นฐานจากการสำรวจเพียงครั้งเดียว แต่มาจากข้อมูลหลายต่อหลายปี การสำรวจอย่างสม่ำเสมอได้ช่วยให้เกิดการค้นพบใหม่ๆ ได้ไม่น้อย
Sanchez-Lavega กล่าวว่า เราอยากจะเข้าใจว่าสิบเหลี่ยมพัฒนาต่อไปอย่างไร หรือพูดอีกอย่างก็คือ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้ามันจะไม่เสถียรและแตกออก หรือกลับกัน มีความเสถียรมากขึ้นและคงอยู่เมื่อรับรังสีสุริยะมากขึ้น หกเหลี่ยมบนขั้วเหนือดาวเสาร์ก็คงอยู่มาอย่างน้อย 44 ปีแล้ว เราเพิ่งเรียนรู้การมีอยู่ของมันเมื่อไม่นานมานี้ แต่ด้วยสิบเหลี่ยม นักวิทยาศาสตร์ก็มีโอกาสแต่เนิ่นๆ ที่ได้เห็นว่าดาวเสาร์สร้างหลายเหลี่ยมของมันอย่างไรในเวลาจริง และไม่ว่าอะไรจะเกิดขึ้น ก็เป็นโชว์ที่ดี
ผู้เขียนบอกว่าการศึกษาต่อไปด้วยฮับเบิลและกล้องเวบบ์ เช่นเดียวกับการวิเคราะห์จากแบบจำลองคอมพิวเตอร์ เพื่อให้เข้าใจว่าสิบเหลี่ยมก่อตัวอย่างไร, มันอาจจะคงอยู่นานแค่ไหนและเมื่อเปรียบเทียบกับหกเหลี่ยมทางเหนือเป็นอย่างไร งานวิจัยเผยแพร่ใน Science Advances
แหล่งข่าว sciencealert.com : astronomers detect a 10-sides structure in Saturn’s atmosphere
phys.org : Hubble tracks new decagon encircling Saturn’s south pole
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
