ข่าวอวกาศ

ทำไม ‘ดวงจันทร์แกนีมีด’ ถึงเป็นดาวบริวารดวงเดียวที่มีสนามแม่เหล็กในตัวเอง?

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบความลับครั้งใหม่ของแกนีมีด (Ganymede) ดาวบริวารที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ โดยพบว่าแกนกลางโลหะที่สร้างสนามแม่เหล็กของมันอาจจะยังคงก่อตัวและอุ่นเครื่องอยู่จนถึงทุกวันนี้ ซึ่งท้าทายความเชื่อดั้งเดิมที่ว่ามันได้ผ่านกระบวนการเย็นตัวลงมานานแล้วอย่างสิ้นเชิง

แกนีมีด เป็นดาวบริวารของดาวพฤหัสบดีที่มีความกว้างมากกว่า 5,150 กิโลเมตร ซึ่งถือว่ามีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธ (Mercury) เสียอีก ความน่าทึ่งที่สุดของมันคือการเป็นดาวบริวารเพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีสนามแม่เหล็กในตัวเอง (Intrinsic Magnetic Field) ซึ่งเกิดจากการหมุนวนของโลหะที่นำไฟฟ้าในแกนกลางลึก หรือที่เรียกว่าปรากฏการณ์ไดนาโม (Dynamo) แต่สิ่งที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์แปลกใจมานานคือ เหตุใดดาวบริวารเพื่อนบ้านที่มีขนาดและความหนาแน่นใกล้เคียงกันอย่างคัลลิสโต (Callisto) กลับไม่มีร่องรอยของสนามแม่เหล็กนี้เลย ล่าสุดผลงานวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย หรือ แคลเทค (Caltech) ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances เมื่อวันที่ 6 พฤษภาคม ได้เสนอทฤษฎีแบบจำลองใหม่ที่อาจช่วยไขปริศนาที่ขัดแย้งกันนี้ได้

ตามแบบจำลองดั้งเดิม นักดาราศาสตร์เชื่อว่าแกนกลางอันร้อนระอุของแกนีมีด ก่อตัวขึ้นตั้งแต่ช่วงแรกๆ ของประวัติศาสตร์ดาวบริวารเมื่อราว 4,500 ล้านปีก่อน และปัจจุบันกำลังอยู่ในช่วงเย็นตัวลงจนเกิดกระบวนการพาความร้อน (Convection) ที่สร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมา แต่ เควิน ตรินห์ (Kevin Trinh) นักวิจัยหลังปริญญาเอกผู้เขียนนำของจำลองนี้ ได้พัฒนาแบบจำลองการเริ่มต้นแบบเย็น (Cold Start Simulation) ซึ่งชี้ให้เห็นว่า แกนีมีดอาจจะถือกำเนิดขึ้นจากการผสมผสานที่เย็นเยือกของน้ำแข็ง หิน และโลหะ ก่อนที่จะค่อยๆ ได้รับความร้อนจากไอโซโทปรังสีและแรงไทดัล (Tidal Forces) จนอุ่นเครื่องขึ้นเองตลอดหลายพันล้านปีที่ผ่านมา และในความเป็นจริง แกนกลางโลหะของมันอาจจะกำลังร้อนขึ้นและเพิ่งเริ่มแยกตัวจากชั้นนอกในปัจจุบันนี้ด้วยซ้ำ การค้นพบนี้พลิกมุมมองเดิมอย่างสิ้นเชิงว่าสนามแม่เหล็กของวัตถุท้องฟ้าจำเป็นต้องเกิดจากแกนกลางที่กำลังเย็นตัวลงเสมอไป เช่นเดียวกับที่เคยเกิดขึ้นกับโลก ดาวพุธ หรือดาวอังคารในอดีต

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ในครั้งนี้ไม่ได้ปฏิเสธแนวคิดเรื่องการขับเคลื่อนด้วยความเย็นอย่างสิ้นเชิง แต่เป็นการเปิดหน้าต่างบานใหม่ที่ช่วยให้เราเข้าใจโครงสร้างภายในของดาวบริวารดวงนี้ได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น โดยทีมนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกตั้งตารอคอยที่จะนำแบบจำลองนี้ไปเปรียบเทียบกับข้อมูลการสังเกตการณ์จริงในอนาคต เมื่อยานอวกาศจูซ (JUICE หรือ JUpiter Icy Moons Explorer) ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) เดินทางไปถึงระบบดาวบริวารของดาวพฤหัสบดีใน พ.ศ. 2574 เพื่อพิสูจน์ความจริงอันน่าทึ่งที่ซ่อนอยู่ใต้เปลือกน้ำแข็งอันหนาทึบต่อไป


ข้อมูลอ้างอิง: Caltech

  • Ganymede Might Still Be Forming Its Metal Core Today