๋JWST holiday gift

 

ภาพซูมยูเรนัสแสดงดวงจันทร์รอบยูเรนัสรวมทั้งดวงจันทร์ที่อยู่ในวงแหวนด้วย รวมถึงขั้วหมวกขั้วเหนือที่สว่าง และมีวงสีมืดแผ่กว้างกว่า

     กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์เพิ่งหันไปสำรวจดาวเคราะห์ในระบบสุริยะที่น่าพิศวงและไม่ปกติ ยูเรนัสซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์ที่หมุนรอบตัวแบบตะแคงล้ม เวบบ์ได้จับภาพพิภพแห่งนี้พร้อมทั้งวงแหวน, ดวงจันทร์, พายุ และรายละเอียดอื่นๆ ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งรวมถึงขั้วหมวกตามฤดูกาล ภาพที่ได้ขยายจากภาพสองสี(1.4 และ 3.0 ไมครอน) ที่เพิ่งเผยแพร่เมื่อเดือนเมษายนในปีนี้ โดยเพิ่มเติมครอบคลุมช่วงความยาวคลื่น 2.1 และ 4.6 ไมครอนที่จะช่วยให้มองเห็นรายละเอียดมากขึ้น

     ด้วยความไวที่สุดกู่ เวบบ์ได้จับภาพวงแหวนส่วนในและส่วนนอกที่มืดของยูเรนัส ซึ่งรวมถึง วงแหวนแซตา(Zeta ring) ซึ่งสลัวและบางกริบมากๆ ซึ่งอยู่ใกล้กับดาวเคราะห์มากที่สุด สว่างอย่างฉายฉาน มันยังจับภาพดวงจันทร์กว่าครึ่งจากจำนวน 27 ดวงของยูเรนัส กระทั่งมองเห็นดวงจันทร์ขนาดเล็กบางส่วนที่อยู่ภายในวงแหวนด้วย

     ในช่วงความยาวที่ตาเห็นตามที่ยานวอยยาจเจอร์ 2 สำรวจในทศวรรษ 1980 ยูเรนัสปรากฏเป็นลูกบอลสีฟ้าซีดที่ราบเรียบ แต่เวบบ์ซึ่งสำรวจในช่วงอินฟราเรดได้เผยให้เห็นพิภพน้ำแข็งซึ่งประหลาดและเปี่ยมด้วยพลวัต เต็มไปด้วยรายละเอียดในชั้นบรรยากาศที่น่าประหลาดใจ หนึ่งในรายละเอียดพิเศษเหล่านั้นก็คือ หมวกเมฆเหนือขั้วเหนือ(polar cap)

ภาพยูเรนัสจากกล้องเวบบ์ที่เผยแพร่เมื่อเดือนเมษายน 

     ขั้วหมวกยูเรนัส ไม่เห์มือนกับขั้วหมวกบนโลกและดาวอังคาร ซึ่งมีองค์ประกอบเป็นน้ำแข็ง แต่ยูเรนัสเป็นวงกลดหมอกแอโรซอลที่ลอยสูงในชั้นบรรยากาศ เมื่อเทียบกับภาพเวบบ์ที่เผยแพร่ออกมาก่อนหน้านี้ ก็มองเห็นรายละเอียดขั้วหมวกบางส่วนได้ง่ายขึ้นในภาพใหม่เหล่านี้ ซึ่งรวมถึงขั้วหมวกส่วนในสว่างสีขาว และแถบสีมืดที่ก้นของขั้วหมวก ที่แผ่ขยายสู่ละติจูดที่ต่ำลงไป

     นอกจากนี้ ยังพบพายุสว่างอีก 7 ลูกใกล้และใต้รอยต่อทางใต้ของขั้วหมวก พายุเหล่านี้มีอุณหภูมิสูงกว่าสภาพรอบข้าง จำนวนของพายุและความถี่ รวมถึงตำแหน่งที่พวกมันปรากฏในชั้นบรรยากาศยูเรนัส อาจจะเกิดขึ้นจากการรวมผลจากฤดูกาลและจากอุตุนิยมวิทยาเข้าด้วยกัน

     ขั้วหมวกดูจะปรากฏเด่นชัดมากขึ้นเมื่อขั้วเหนือของดาวเคราะห์เริ่มหันเข้าหาดวงอาทิตย์ เมื่อมันเข้าใกล้ครีษมายัน
(solstice; วันที่มีช่วงกลางวันยาวนานที่สุดในรอบปี) และได้รับแสงอาทิตย์มากขึ้น ยูเรนัสจะถึงครีษมายันในปี 2028 และนักดาราศาสตร์ก็กระหายที่จะได้เฝ้าดูความเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นในโครงสร้างของรายละเอียดเหล่านั้น เวบบ์จะช่วยระบุผลจากฤดูกาลและอุตุนิยมวิทยา ที่ส่งผลต่อพายุของยูเรนัส ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่งที่ช่วยนักดาราศาสตร์ให้เข้าใจชั้นบรรยากาศอันซับซ้อน

     เนื่องจากยูเรนัสหมุนรอบตัวแบบตะแคงล้มด้วยองศาราว 98 องศาซึ่งน่าจะเกิดจากการชนครั้งใหญ่เมื่อหลายพันล้านปีก่อน มันจึงมีฤดูกาลที่สุดขั้วที่สุดในระบบสุริยะ ในเกือบทุกๆ หนึ่งในสี่ของปียูเรนัส(หนึ่งปียูเรนัสยาวนาน 84 ปีโลก) ดวงอาทิตย์จะส่องสว่างเหนือขั้วหนึ่ง และทิ้งให้อีกขั้วตกอยู่ในความมืดมิดเป็นฤดูหนาวที่ยาวนาน 21 ปี ด้วยความละเอียดและความไวในช่วงอินฟราเรดที่หาใดเปรียบของเวบบ์ ขณะนี้ นักดาราศาสตร์ได้เฝ้าดูยูเรนัสและรายละเอียดอันเป็นอัตลักษณ์ของมันด้วยความชัดเจน รายละเอียดเหล่านี้โดยเฉพาะที่อยู่ใกล้วงแหวนเซตา มีประโยชน์อย่างยิ่งต่อการวางแผนปฏิบัติการสู่ยูเรนัสในอนาคตซึ่งน่าจะส่งออกในปี 2030 แต่ยังรอคอยไฟเขียวจากนาซาอยู่

ภาพยูเรนัสภาพใหม่ในมุมกว้างจากกล้องเวบบ์ แสดงรายละเอียดวงแหวน และดวงจันทร์บางส่วน โดยเฉพาะดวงจันทร์ขนาดใหญ่ทั้งห้าของยูเรนัส

      ยูเรนัสยังอาจเป็นตัวแทนในการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบที่มีขนาดใกล้เคียงกันอีกเกือบ 2 พันดวงที่พบในช่วงไม่กี่ทศวรรษหลังนี้ด้วย การมี “ดาวเคราะห์นอกระบบอยู่หลังบ้าน” ดวงนี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจว่าดาวเคราะห์ขนาดเท่านี้มีพลวัตอย่างไร, อุตุนิยมวิทยาของมันจะเป็นอย่างไร และพวกมันก่อตัวได้อย่างไร ซึ่งอาจจะช่วยเราให้เข้าใจระบบสุริยะของเราเองโดยรวม โดยมองจากบริบทที่ใหญ่ขึ้น

แหล่งข่าว webbtelescope.org : NASA’s Webb rings in the holidays with the ringed planet Uranus
                 iflscience.com : a shiny Uranus is JWST’s holiday gift for us all
                 space.com : the rings of Uranus look positively festive in epic James Webb Space Telescope holiday photo