ดวงจันทร์ใหม่ของดาวพฤหัสฯ อีกหนึ่งโหล

 

     สำหรับดาวพฤหัสฯ แล้ว การค้นพบดวงจันทร์ใหม่อีกสิบสองดวงก็ทำให้ราชาแห่งดาวเคราะห์ กลายเป็นราชาแห่งดวงจันทร์ด้วยเช่นกัน อย่างน้อยก็ตอนนี้

      ดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะของเรา ขณะนี้มีครอบครัวดวงจันทร์ที่มั่งคั่งที่สุดด้วย นับตั้งแต่วันที่ 20 ธันวาคม ศูนย์ดาวเคราะห์ย่อย(Minor Planet Center; MPC) ได้เผยแพร่วงโคจรของดวงจันทร์ที่ไม่เคยรายงานมาก่อน 12 ดวงของดาวพฤหัสฯ และคาดว่าจะมีเพิ่มเติมอีก Scott Sheppard จากสถาบันคาร์เนกี้เพื่อวิทยาศาสตร์ ผู้ซึ่งเพิ่งนำเสนอการสำรวจระบบดาวพฤหัสฯ ระหว่างปี 2021 และ 2022 การค้นพบทำให้บัญชีดวงจันทร์ดาวพฤหัสฯ มีจำนวนขึ้นไปเป็น 92 ดวง เพิ่มขึ้นอีก 15%(จาก 80 ดวงก่อนหน้านี้)

     การคำนวณวงโคจรของศูนย์ฯ ยืนยันวัตถุใหม่ว่าอยู่ในวงโคจรรอบดาวพฤหัสฯ ข้อมูลอื่นๆ จากการสำรวจของ Sheppard ยังช่วยให้พบดวงจันทร์ดาวพฤหัสฯ ที่หายไป S/2003 J10 การสำรวจล่าสุดตามรอยวงโคจร 18 ปีของมัน

     การค้นพบใหม่ทำให้ครอบครัวดวงจันทร์ของดาวพฤหัสฯ นำหน้าครอบครัวของดาวเสาร์ 83 ดวงไป อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ดาวพฤหัสฯ อาจจะมีดวงจันทร์มากที่สุดในตอนนี้ แต่ดาวเสาร์ก็ไล่ตามมาติดๆ การสำรวจหาวัตถุที่มีขนาดเล็กจนถึงระดับความกว้าง 3 กิโลเมตรที่กำลังเคลื่อนที่ไปพร้อมกับดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์นั้น พบว่าใกล้กับดาวเสาร์มีจำนวนมากกว่าที่อยู่ใกล้ดาวพฤหัสฯ เป็นสามเท่า วัตถุรอบดาวเสาร์จำนวนมากมายอาจจะมาจากการชนที่รบกวนดวงจันทร์ขนาดใหญ่กว่าเมื่อไม่กี่ร้อยล้านปีก่อน ยังไม่ได้ติดตามวงโคจรของชิ้นส่วนเหล่านั้นเพียงพอที่จะนับว่าพวกมันเป็นดวงจันทร์หรือไม่

     ถ้าเรานับดวงจันทร์ทั้งหมดที่มีขนาดความกว้างอย่างน้อย 3 กิโลเมตร ดาวเสาร์ก็น่าจะมีดวงจันทร์มากกว่าที่มีทั้งหมดในระบบสุริยะ Brett Gladman จากมหาวิทยาลัยบริติช โคลัมเบีย คานาดา ซึ่งช่วยจำแนกวัตถุรอบดาวเสาร์ดวงใหม่ๆ แต่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการสำรวจระบบดาวพฤหัสฯ แต่อย่างใด กล่าว

     ดวงจันทร์ที่เพิ่งค้นพบใหม่ทั้งหมดมีขนาดเล็กและอยู่ห่างไกล ใช้เวลามากกว่า 340 วันในการโคจรรอบดาวพฤหัสฯ เก้าในสิบสองดวงจัดเป็นดวงจันทร์ดาวพฤหัสฯ ที่อยู่วงนอกสุดซึ่งมีวงโคจรมากกว่า 550 วัน(71 ดวง) ดาวพฤหัสฯ อาจจะยึดจับดวงจันทร์เหล่านี้ไว้ จากหลักฐานที่ว่าพวกมันโคจรสวนทาง(retrograde) กับทิศทางของดวงจันทร์วงใน ในบรรดาพวกสวนทางทั้งหมดนี้มีเพียง 5 ดวงที่มีขนาดใหญ่กว่า 8 กิโลเมตร Sheppard บอกว่าดวงจันทร์ขนาดเล็กกว่าก็อาจจะก่อตัวขึ้นจากการชนของวัตถุขนาดใหญ่กว่า

     สามดวงในกลุ่มที่เพิ่งพบใหม่ล่าสุด ยังอยู่ในกลุ่ม 13 ดวงที่โคจรอยู่ในทิศตามทาง(prograde) และอยู่ระหว่าง ดวงจันทร์กาลิเลโอ(Galilean moons) ขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้ชิด กับดวงจันทร์โคจรสวนทางที่อยู่ไกลออกมา คิดกันว่าดวงจันทร์กลุ่มนี้ก่อตัวขึ้นในตำแหน่งที่พบพวกมันในปัจจุบัน

      Sheppard บอกว่า กลุ่มกลางนี้พบได้ยากกว่าดวงจันทร์สวนทางที่อยู่ห่างไกลกว่านั้นออกไปอีก เหตุผลก็เพราะพวกมันอยู่ใกล้กับดาวพฤหัสฯ มากกว่า และแสงที่กระเจิงจากดาวเคราะห์ก็รุนแรงมาก แสงจึงปิดบังพวกมันไว้ ห้าดวงที่พบก่อนปี 2000 และมีเพิ่มอีกเพียง 8 ดวงที่ค้นพบหลังจากนั้น

      นอกเหนือจากความสนใจในกำเนิดที่มาของดวงจันทร์แล้ว ดวงจันทร์ตามทางเหล่านี้ยังอาจจะเป็นเป้าหมายที่ใช้ในการบินผ่านจากปฏิบัติการที่กำลังจะเตรียมพร้อมส่งไป มีปฏิบัติการ 3 งานที่กำลังเตรียมตัวสู่ระบบดาวพฤหัสฯ ได้แก่ ปฏิบัติการ JUICE(Jupiter Icy Moons Explorer) ขององค์กรอวกาศยุโรป ซึ่งมีกำหนดส่งในเดือนเมษายนนี้, ปฏิบัติการยูโรปาคลิปเปอร์(Europa Clipper) ของนาซา ซึ่งจะส่งในช่วงปลายปีหน้า และปฏิบัติการของจีนซึ่งน่าจะส่งในทศวรรษ 2030

      ดวงจันทร์ตามทิศทางที่อยู่เลยดวงจันทร์กาลิเลโอออกมา แบ่งได้เป็นสองกลุ่ม คือ เก้าดวงในกลุ่มฮิมาเลีย(Himalia group) ซึ่งโคจรที่ 11 ถึง 12 ล้านกิโลเมตรจากดาวพฤหัสฯ และอีกสองดวงที่อยู่ไกลออกมาอีก ในกลุ่มคาร์โป(Carpo group) ที่ 17 ล้านกิโลเมตร การค้นพบใหม่ได้เพิ่มกลุ่มฮิมาเลียจากที่มีอยู่ 2 ดวงกลายเป็น 9 ดวง และกลุ่มคาร์โป 2 ดวงกลายเป็น 3 ดวง ส่วนการสำรวจดวงจันทร์ตามทางเลยจากกลุ่มเหล่านี้ไม่พบอะไร

      ในช่องว่างกว้างใหญ่ระหว่างฮิมาเลีย กับดวงจันทร์กาลิเลโอ พบเพียงดวงจันทร์เธมิสโต(Themisto) เพียงดวงเดียว ซึ่งซึ่งมีความกว้าง 9 กิโลเมตรค้นพบโดย Elizabeth Roemer และ Charles Kowal ในปี 1975 แต่ก็หายไปจนกระทั่งพบอีกครั้งในปี 2000 มันโคจรที่ระยะทาง 7.5 ล้านกิโลเมตร จากดาวเคราะห์ ราวๆ ครึ่งทางระหว่างคัลลิสโต(Callisto; วงโคจร 1.9 ล้านกิโลเมตร) กับกลุ่มของดวงจันทร์ตามทางที่เริ่มที่ 11 ล้านกิโลเมตร

      แต่ก็ยังมีช่องว่างขนาดใหญ่ Sheppard กล่าวว่า เราได้สำรวจขุดคุ้ยหาวัตถุใกล้เธมิสโต แต่ก็ยังไม่พบอะไรเลยในตอนนี้ เขาบอกว่าแสงจ้าจากดาวพฤหัสฯ นั้นรุนแรงมากจนมันน่าจะซ่อนทุกๆ สิ่งที่มีขนาดเล็กกว่า 3 กิโลเมตรไว้

     เลยจากกลุ่มคาร์โปออกมา พบดวงจันทร์โคจรตามทิศทางอีกดวงคือ วาเลทูโด(Valetudo) ซึ่งมีความกว้าง 1 กิโลเมตร ที่ระยะทาง 19 ล้านกิโลเมตร หลังจากที่ถูกพบในปี 2018 Sheppard ก็เรียกวาเลทูโด ว่าเป็นบอลประหลาด เนื่องจากวงโคจรของมันตัดข้ามดวงจันทร์สวนทางสองสามดวง สถานการณ์ที่ดูน่าสุ่มเสี่ยงอย่างมากน่าจะชักนำให้เกิดการชนแบบจังๆ ซึ่งน่าจะทำให้วัตถุหนึ่งในนั้นแตกกระจาย Sheppard กล่าวเสริมว่าวาเลทูโด น่าจะเป็นซากที่เหลือจากดวงจันทร์โคจรตามทางขนาดใหญ่กว่าซึ่งได้พบกับการชนก่อนหน้านี้ ยังไม่พบดวงจันทร์อื่นๆ ในบริเวณนี้ในตอนนี้

     การพบดวงจันทร์ขนาดเล็กของดาวพฤหัสฯ หรือดาวเสาร์ นั้นโดยปกติจะรายงานในจดหมายเวียนอิเลคทรอนิคส์ ของ  MPC แต่รายงานเหล่านี้ต้องใช้เวลา ดวงจันทร์ดาวพฤหัสฯ กลุ่มที่รายงานก่อนหน้านั้นในปี 2018 ก็พบโดย Sheppard เช่นกัน การวิเคราะห์การสำรวจและคำนวณเส้นทางของดวงจันทร์ดาวเคราะห์เป็นเรื่องที่ซับซ้อนกว่า ของดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหาง เนื่องจากเส้นทางของดวงจันทร์จะขึ้นอยู่กับทั้งแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ และดวงอาทิตย์

      การสำรวจยังต้องตามรอยดวงจันทร์ไปหนึ่งวงโคจรเต็มๆ เพื่อแสดงว่ามันโคจรรอบดาวเคราะห์นั้นๆ จริง และดวงจันทร์วงนอกของดาวพฤหัสฯ ก็ใช้เวลาราว 2 ปีเพื่อโคจรครบรอบดาวเคราะห์ ในทางตรงกันข้าม สำหรับดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง การสำรวจเพียงไม่กี่สัปดาห์ก็อาจจะเพียงพอที่จะทำนายเส้นทางของพวกมัน เนื่องจากเส้นทางของพวกมันขึ้นอยู่กับ(แรงโน้มถ่วง) ดวงอาทิตย์เท่านั้น คาดว่าเราน่าจะได้เห็นรายงานเพิ่มเติมเมื่อ Sheppard, Gladman และคนอื่นๆ ยังคงตามล่าดวงจันทร์ใหม่ๆ ในระบบสุริยะส่วนนอกอย่างต่อเนื่อง

 

แหล่งข่าว skyandtelescope.com : astronomers find a dozen more moons for Jupiter
                iflscience.com : Jupiter officially has 12 new moons