ความเป็นมาที่รุนแรงของดาวเคราะห์น้อยริวงู

 

ภาพดาวเคราะห์น้อยริวงู จากยานฮายาบูสะ 2

ดาวเคราะห์น้อยริวงู(Ryugu) อาจจะดูคล้ายเป็นก้อนหินใหญ่ก้อนหนึ่ง แต่จะพูดให้ถูกต้องก็คือเป็นกองหินที่หมุนรอบตัวซึ่งมีสีดำคล้ำมากที่สุดกองหนึ่งในระบบสุริยะ จากสภาพที่เปราะบางของการเกาะกลุ่มก้อนหินอย่างหลวมๆ นี้ นักวิจัยเชื่อว่าริวงูและดาวเคราะห์น้อยที่คล้ายกัน ไม่อาจอยู่ได้นานนัก อันเนื่องจากการรบกวนและการชนจากดาวเคราะห์น้อยอื่นๆ ประเมินกันว่าริวงูได้รูปลักษณ์ปัจจุบันเมื่อราว 10 ถึง 20 ล้านปีก่อน ซึ่งฟังดูเหมือนมากมายเมื่อเทียบกับอายุของมนุษย์ แต่ก็ทำให้มันดูเป็นทารกเมื่อเทียบกับวัตถุอื่นๆ ที่มีขนาดใหญ่กว่าในระบบสุริยะ

Seiji Sugita ศาสตราจารย์จากแผนกวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์และโลก มหาวิทยาลัยโตเกียว กล่าวว่า ริวงูนั้นมีขนาดเล็กเกินกว่าจะอยู่รอดผ่านความเป็นมาตลอด 4.6 พันล้านปีของระบบสุริยะ วัตถุขนาดเท่า ริวงูน่าจะถูกก่อกวนโดยดาวเคราะห์น้อยอื่นๆ ภายในเวลาเฉลี่ยราวหลายร้อยล้านปี เราคิดว่าริวงูใช้เวลาเกือบทั้งหมดของชีวิตมันโดยเป็นส่วนหนึ่งของวัตถุแม่ที่มีขนาดใหญ่กว่านี้ และเป็นปึกแผ่นกว่านี้ จากการสำรวจโดยยานฮายาบูสะ 2(Hayabusa 2) ขององค์กรเพื่อการสำรวจการบินอวกาศญี่ปุ่น(JAXA) ได้แสดงว่าริวงูเกาะกันอย่างหลวมมากๆ และเป็นรูพรุนมาก วัตถุลักษณะนี้น่าจะก่อตัวขึ้นจากเศษซากจากการชนที่มาเกาะกลุ่มกันใหม่

นอกจากจะให้ข้อมูลแก่นักวิจัยเกี่ยวกับความหนาแน่นแล้ว ฮายาบูสะ 2 ยังรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติสเปคตรัมของรายละเอียดบนพื้นผิวดาวเคราะห์น้อย สำหรับการศึกษาพิเศษนี้ ทีมต้องการจะสำรวจความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างก้อนหินหลากหลายชนิดที่อยู่บนหรือฝังอยู่ในพื้นผิว พวกเขาตรวจสอบว่ามีก้อนหินสว่าง 2 ชนิดของริวงู และธรรมชาติของพวกมันก็จะบอกว่าดาวเคราะห์น้อยดวงนี้น่าจะก่อตัวขึ้นมาได้อย่างไร

ฮายาบูสะ 2 จับภาพก้อนหินชนิดเอสที่สว่างอย่างไม่ปกติเหล่านี้ ซึ่งปรากฏเด่นขึ้นมาจากวัสดุสารชนิดซีที่มืดกว่าซึ่งเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ของริวงู

ริวงูนั้นถูกจัดเป็นดาวเคราะห์น้อยชนิดซี(C-type; carbonaceous) ซึ่งหมายความว่า มันประกอบด้วยหินที่มีคาร์บอนและน้ำจำนวนมากเป็นหลัก ชนิดซีนั้นพบได้มากที่สุดในแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก(main asteroid belt) ส่วนนอก Eri Tatsumi นักวิจัยหลังปริญญาเอก นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัย ลา ลากูนา ในสเปน ผู้เขียนนำการศึกษา กล่าว ตามที่คาดไว้ ก้อนหินบนพื้นผิวเกือบทั้งหมดเป็นชนิดซีด้วยเช่นกัน แต่อย่างไรก็ตาม ยังมีก้อนหินที่เป็นชนิดเอส(S-type; siliceous) อีก

จำนวนมากด้วยเช่นกัน พวกมันเป็นหินที่อุดมด้วยซิลิเกตแต่ขาดแคลนน้ำ และมักจะพบได้บ่อยกว่าในแถบดาวเคราะห์น้อยหลักส่วนใน แทนที่จะเป็นส่วนนอก

เราใช้กล้องนำร่องช่วงตาเห็นบนฮายาบูสะ 2 เพื่อสำรวจพื้นผิวริวงูในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน และนั้นก็เป็นวิธีที่เราพบหินชนิดต่างๆ บนพื้นผิวมืดของริวงู ท่ามกลางก้อนหินที่สว่างซึ่งสว่างกว่ารอบข้าง 50% ขึ้นไป ชนิดซี และชนิดเอส ก็มีคุณสมบัติการสะท้อนแสง(albedo) ที่แตกต่างกัน Tatsumi กล่าว แต่ฉันยังรอการวิเคราะห์ตัวอย่างที่จะส่งกลับมา ซึ่งจะช่วยยืนยันทฤษฎีนี้และปรับปรุงความเที่ยงตรงในองค์ความรู้เกี่ยวกับริวงูได้ สิ่งที่น่าสนใจจริงๆ ก็คือการทราบว่าริวงูแตกต่างจากอุกกาบาตบนโลกอย่างไร ซึ่งสิ่งนี้อาจจะบอกเราถึงบางสิ่งที่ใหม่เกี่ยวกับความเป็นมาของโลกและระบบสุริยะโดยรวม

จากการที่มีหินทั้งชนิดซี และชนิดเอสบนริวงู นักวิจัยก็เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยที่เป็นกองหินขนาดเล็กน่าจะก่อตัวขึ้นจากการชนระหว่างดาวเคราะห์น้อยชนิดเอสขนาดเล็กก้อนหนึ่ง กับดาวเคราะห์น้อยดวงแม่ของริวงูซึ่งเป็นชนิดซี ที่มีขนาดใหญ่กว่า ถ้าธรรมชาติของการชนนี้กลับทิศกัน อัตราส่วนของสสาร C:S ก็น่าจะกลับกันด้วย ขณะนี้ ฮายาบูสะ 2 อยู่ในระหว่างการเดินทางกลับมายังโลก และคาดว่าน่าจะส่งคาร์โกเก็บตัวอย่างลงบนโลกได้ในวันที่ 6 ธันวาคมปีนี้ นักวิจัยกระหายที่จะได้ศึกษาวัสดุ

สารนี้เพื่อเพิ่มหลักฐานให้กับสมมุติฐานนี้ และเพื่อประเมินสิ่งอื่นๆ เกี่ยวกับหินเพื่อนบ้านก้อนน้อยของเรา

ภาพพื้นผิวริวงูจากโรเวอร์ ที่ลงจอดบนพื้นผิว

ริวงูไม่ใช่ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก(near-Earth asteroid) เพียงดวงเดียวที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ยานไปศึกษา ยังมีทีมนานาชาติอีกทีมภายใต้การกำกับของนาซาที่กำลังศึกษาดาวเคราะห์น้อยเบนนู(Bennu) ซึ่งก็เป็นกองหินด้วยเช่นกัน ด้วยยาน OSIRIS-RE x ที่โคจรอยู่รอบๆ และจะมีการเก็บตัวอย่างในวันที่ 20 ตุลาคม Tatsumi เองก็ร่วมอยู่ในโครงการนี้ด้วย และทั้งสองทีมจะแบ่งปันการค้นพบวิจัยกัน

เมื่อฉันยังเป็นเด็ก ฉันรู้สึกว่าดาวเคราะห์ต่างๆ นั้นอยู่ไกลเกินเอื้อม แต่ด้วยพลังของเครื่องมือบนยานของเรา ภาพจึงคมชัดมากและแน่นอนว่ามันเหมือนคุณแทบจะไปจับพื้นผิวดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ได้ Tatsumi กล่าว ในตอนนี้ ฉันกำลังศึกษาดาวเคราะห์น้อยด้วยกล้องโทรทรรศน์ยักษ์บนหมู่เกาะคานารี และวันหนึ่ง ฉันก็หวังว่าจะได้สำรวจดาวหางน้ำแข็งและวัตถุทรานส์เนปจูน(trans-neptunian objects) อย่างเช่น ดาวเคราะห์แคระ ด้วยวิธีนี้ ไม่นานเราก็จะเข้าใจอย่างเต็มเปี่ยมว่าระบบสุริยะของเราเริ่มต้นอย่างไร การศึกษานี้เผยแพร่ใน Nature Astronomy ออนไลน์วันที่ 21 กันยายน

แหล่งข่าว phys.org : rock types on Ryugu provide clues to the asteroid’s turbulent history

space.com : strange bright rocks reveal glimpse of asteroid Ryugu’s violent past

iflscience.com : asteroid Ryugu is likely the product of a cosmic collision