ดาวพฤหัส Jupiter

ยานวอยเอเจอร์ (Voyager) มุ่งหน้าไปสู่ดาวเคราะห์ดวงนี้ กาลิเลโอหันกล้องโทรทัศน์และพบกับดาวพฤหัส (Jupiter) เป็นครั้งแรกเมื่อกว่า 400 ปีมาแล้ว และตอนนั้นเขาพบแสงสว่างสี่จุดโคจรรอบดาวพฤหัสอยู่ แสงสว่างนี้ก็คือดวงจันทร์นั่นเอง เป็นหลักฐานแรกที่พิสูจน์ว่าทุกสิ่งทุกอย่างไม่ได้โคจรรอบโลก

หัวหน้านักวิทยาศาสตร์โครงการวอยเอเจอร์เชื่อว่าโครงการนี้จะนำให้เราเข้าสู่ยุคสมัยแห่งการค้นพบ

“ผมเชื่อว่าในตอนนั้นเราทุกคนรู้สึกเหมือนกาลิเลโอ ผู้ซึ่งเป็นคนแรกที่ได้เห็นดวงจันทร์ของดาวพฤหัส และเป็นคนแรกๆที่ใช้เครื่องมือที่มีอยู่ในการเพิ่มความสามารถตัวเองให้เฝ้ามองความเป็นไปของจักรวาลได้มากขึ้น ในสมัยนั้น              ยานวอยเอเจอร์เป็นเครื่องมือทันสมัยที่สุดที่มนุษย์เราสามารถสร้างขึ้นมาได้ และมันก็มีประสิทธิภาพมากเสียจนเราสามารถเห็นในสิ่งที่ไม่มีใครเคยเห็นมาก่อน รวมไปถึงสิ่งที่เราไม่เคยคิดว่าจะได้เห็นด้วย”

ในตอนที่ยานสำรวจส่งภาพที่ทุกคนรอคอยกลับมายังโลก มันยังอยู่ห่างจากดาวพฤหัสถึง 50 ล้านไมล์

“พวกเราคาดหวังกับการสำรวจดาวพฤหัสครั้งนี้ไว้มาก และต่างคนต่างก็มีทฤษฎีว่าเราจะพบกับอะไร แต่สุดท้ายดาวพฤหัสก็ทำให้พวกเรางงกันเป็นแถว มีความเคลื่อนไหวที่แปลกๆเต็มไปหมด ทั้งเมฆก่อนเล็กที่ลอยอยู่ดีๆก็ถูกพัดพาเข้าไปรวมตัวกับจุดแดงใหญ่ (Great Red Spot) แล้วก็ถูกปล่อยออกมาอีกครั้ง จากนั้นเมฆก้อนอื่นถูกพัดพาเข้ามารวมกันเป็นพายุลูกใหญ่ แล้วก็แตกตัวกันไปอีก เราไม่เข้าใจสิ่งเหล่านี้เลย กระทั่ง 20 ปีผ่านมาแล้ว จนปัจจุบันนี้ก็ยังไม่เข้าใจ”

“สำหรับผม การได้เห็นดาวพฤหัสใกล้ๆเป็นครั้งแรกเป็นช่วงเวลาที่มหัศจรรย์มาก โดยเฉาะอย่างยิ่งรูปตอนที่ยานสำรวจเริ่มเข้าใกล้ดาว แล้วได้เห็นความเปลี่ยนแปลงของดาวและของจุดแดงใหญ่ มันเริ่มเข้าใกล้ขึ้นเรื่อยๆ จนในที่สุดได้เห็นว่าจุดนี้เป็นจุดศูนย์กลางของพายุใหญ่จริงๆ ตอนผมเป็นเด็กได้เรียนเกี่ยวกับจุดแดงใหญ่ ผมสงสัยมาตลอดว่ามันเป็นพายุจริงๆหรือว่าเป็นเกาะลอยอยู่กลางมหาสมุทร สมัยนั้นมันพิสูจน์ยาก แต่ในที่สุดหลักฐานก็อยู่ต่อหน้าต่อตาเราแล้ว”

ยานสำรวจวอยเอเจอร์เผยให้เห็นถึงชั้นบรรยากาศที่เต็มไปด้วยก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียม และหมู่เมฆที่มีการเคลื่อนไหวมากว่าที่คาดคิดกันไว้ แรงลมบนดาวพฤหัสโหมพัดด้วยความเร็วหลายร้อยไมล์ต่อชั่วโมง แค่บริเวณจุดแดงใหญ่อย่างเดียวก็มีขนาดใหญ่กว่าโลกถึงสามเท่า ซึ่งเป็นพายุลูกใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ

ยานสำรวจวอยเอเจอร์บอกใบ้เราด้วยว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร มันตรวจพบว่าดาวพฤหัสปล่อยพลังงานออกมาเป็นสองเท่าของพลังงานที่ดาวรับจากดวงอาทิตย์ สิ่งนี้บ่งบอกว่าแกนกลางของมันต้องร้อนระอุ นักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันเชื่อว่าที่ใจกลางของดาวขนาดมหึมาดวงนี้ ก๊าซได้ถูกบีบอัดเข้าด้วยกันจนกลายสภาพเป็นโลหะเหลว คาดกันว่าแกนกลางที่ร้อนระอุและปั่นป่วนนี้เป็นเหมือนโรงผลิตพลังงานที่ขับเคลื่อนกระแสลมของดาวพฤหัส นอกจากนี้ยังเป็นเหมือนไดนาโมซึ่งก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ารอบๆดาวเคราะห์ด้วย

หลังจากนั้น ยานสำรวจวอยเอเจอร์ก็เริ่มส่องกล้องสำรวจดวงจันทร์ต่างๆของดาวพฤหัส ตอนที่ยานเข้าใกล้ดาวพฤหัสนั้น บรูซ มิลเลอร์ เป็นผู้อำนวยการสถาบัน JPL (Jet Propulsion Laboratory)

“ก่อนที่โครงการนี้จะเริ่มขึ้น เรามุ่งความสนใจไปยังการสำรวจดาวเคราะห์ การสำรวจวงแหวน และสิ่งอื่นๆที่มองเห็นได้จากกล้องโทรทัศน์ ไม่ค่อยได้สนใจเหล่าบริวารของดาวเคราะห์เสียเท่าไหร่ เพราะพวกมันเป็นแค่จุดเล็กๆ แทบจะมองไม่เห็นด้วยซ้ำ ผมต้องต่อสู้อย่างมากเพื่อให้การสำรวจดาวบริวารเป็นหนึ่งในเป้าหมายการสำรวจครั้งนี้ด้วย”

นักวิทยาศาสตร์สมัยนั้นคาดกันว่าดวงจันทร์ของดาวพฤหัสก็คงจะ เป็นดาวหนาวเย็นไร้ชีวิต และเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตเหมือนดวงจันทร์ของโลก แต่พวกเขากลับค้นพบดวงจันทร์หลายดวงที่ทั้งแตกต่างและน่าประหลาดใจพอๆกับดาวพฤหัสเองเลยทีเดียว

“ไอโอ” (Io) เป็นดวงจันทร์ดวงใหญ่ที่โคจรอยู่ใกล้กับดาวพฤหัสมากที่สุด ปรากฏว่าดวงจันทร์นี้มีความเคลื่อนไหวทางด้านธรณีวิทยามากกว่าโลกเสียอีก แรงดึงดูดมหาศาลของดาวพฤหัสส่งผลทำให้ไอโอทั้งย่อทั้งขยาย และทำให้ความร้อนสูงขึ้น ภายในดวงดาวจึงเป็นหินเหลว

“เราพบว่าไอโอมีภูเขาไฟที่ยังมีพลังอยู่ถึงแปดลูก ซึ่งเป็นมวลที่มีความเคลื่อนไหวของภูเขาไฟมากที่สุดในระบบสุริยะ ทั้งที่มันเป็นแค่ดวงจันทร์ดวงเล็กๆเท่านั้น เป็นเรื่องเหนือความคาดหมายมาก มันทำให้มุมมองของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะรอบนอกเปลี่ยนไปโดยสิ้นเชิง ซึ่งเดิมเราคิดว่ามันต้องหนาวเย็นและเป็นดาวเคราะห์ที่ตายแล้ว เรื่องนี้เลยทำให้เรามองในสิ่งที่ไม่เคยคิดถึงมาก่อน และนั่นเป็นความคิดหลักของภารกิจนี้”

เนื่องจากไอโอโคจรอยู่ใกล้กับดาวพฤหัสมาก มันจึงได้สัมผัสกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของดาวพฤหัสอยู่ตลอดเวลา ดวงจันทร์ดวงเล็กนี้จึงมีกระแสไฟฟ้าสะสมอยู่เป็นปริมาณมาก และปล่อยกระแสไฟฟ้าสามล้านแอมป์กลับไปยังดาวพฤหัสอยู่อย่างต่อเนื่อง และนี่เองเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดพายุบนพื้นผิวของดาวพฤหัส

“ยูโรปา” (Europa) ดวงจันทร์ดวงต่อมานั้นแตกต่างกับดวงก่อนมาก แต่ก็มีเรื่องให้ประหลาดใจมากไม่แพ้กัน พื้นผิวของมันเป็นน้ำแข็ง ที่เย็นจนแข็งพอๆกับหินเลยทีเดียว นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าน่าจะมีมหาสมุทรที่อบอุ่นอยู่ใต้เปลือกน้ำแข็งนี้

ไกลออกไปอีก คือดวงจันทร์ “แกนิมีด” (Ganymede) ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธ พื้นผิวที่ประกอบไปด้วยหินและน้ำแข็งของมันเตือนให้ ดร.ลอว์เรนส์ โซเดอร์บลอม (Lawrence Soderblom) นักธรณีวิทยาประจำโครงการวอยเอเจอร์นึกถึงโลกของเรา

“ปรากฏว่าแกนิมีดนั้นน่าสนใจมาก เราพบทั้งพื้นผิวที่มีรอยแยกและรูปแบบที่ซับซ้อน ซึ่งเหมือนเป็นส่วนผสมรวมระหว่างลักษณะแผ่นน้ำแข็งทวีปอาร์คติคและการเคลื่อนตัวของทวีปบนโลกของเรา แผ่นน้ำแข็งพวกนี้ผ่านทั้งโดนตัด โดนกด และแยกออกจากกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่เราไม่ได้คาดคิดมาก่อนเลย”

“คาลิสโต” (Calisto) ดวงจันทร์ขนาดใหญ่ดวงสุดท้ายของดาวพฤหัส ก็ยังคงแตกต่างจากดวงอื่นๆเช่นกัน มันมีพื้นผิวที่เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตเหมือนกับดวงจันทร์ของเรา พื้นผิวที่เป็นน้ำแข็งและหนาวเย็นยังคงแสดงร่องรอยของการถูกทำลายอย่างรุนแรงในสมัยที่อุกกาบาตพุ่งชนอยู่

สิ่งที่ยานสำรวจอวกาศวอยเอเจอร์ค้นพบเกี่ยวกับดวงจันทร์ของดาวพฤหัสนี้ ได้ปรับเปลี่ยนจุดประสงค์ของภารกิจนี้ไปโดยสิ้นเชิง

“สิ่งแรกที่พวกเราคิดก็คือ ‘พระเจ้าช่วย ทุกอย่างมันต่างจากที่คิดหมดเลย’ ความหลากหลายมีมากเหลือเกิน ภารกิจนี้จึงเปรียบเหมือนภารกิจแห่งการค้นพบ เหมือนเป็นกัปตันคุก(1) แห่งระบบสุริยะ และการได้พบเห็นสิ่งใหม่ๆ”

“นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆยกเว้นผม ส่วนใหญ่เป็นนักดาราศาสตร์ จริงๆแล้ว นักธรณีวิทยาเพิ่งจะเข้ามาเสริมในโครงการวอยเอเจอร์นี้ก็ตอนที่พบว่าบริวารของดาวพฤหัสมีความแตกต่างและหลากหลายมากเท่าไหร่นั่นเอง แต่สุดท้ายการสำรวจดาวบริวารก็กลายเป็นจุดเด่นของโครงการไป”

ดวงจันทร์ทั้งหลายของดาวพฤหัสเป็นเหมือนระบบสุริยะขนาดย่อม ขณะที่ดาวพฤหัสเริ่มก่อกำเนิดขึ้น คาดว่าแรงดึงดูดของมันคงดึงเอากลุ่มธุลีและก๊าซเข้ามารวมกัน ซึ่งทำให้ดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นแบบเดียวกับที่ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นรอบๆดวงอาทิตย์ ดาวที่โคจรอยู่ใกล้ดาวพฤหัสจะเป็นดาวที่มีความหนาแน่นสูงและยังคงมีชีวิต อย่างไอโอและยูโรปา ซึ่งคล้ายกับดาวเคราะห์ที่มีพื้นผิวเป็นหินในบริเวณส่วนในของระบบสุริยะ เช่น ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ดาวที่โคจรอยู่ไกลออกไป อย่างแกนิมีดและคาลิสโต เป็นดาวน้ำแข็งที่ขนาดใหญ่กว่า ซึ่งเปรียบเป็นดาวยักษ์แห่งระบบดาวพฤหัส

เป้าหมายต่อไปของยานสำรวจอวกาศวอยเอเจอร์คือดาวเสาร์ (Saturn) สำหรับนักดาราศาสตร์ยุคก่อน ดาวเสาร์เป็นดาวดวงสุดท้ายของระบบสุริยะ ผู้แรกที่ค้นพบวงแหวนของดาวเสาร์ จิโอวานี คาซินี (Giovanni Cassini) เห็นว่าวงแหวนนั้นมีลักษณะเป็นจานแบนและมีช่องว่างระหว่างวงเพียงหนึ่งที่เท่านั้น นักวิทยาศาสตร์หวังว่ายานวอยเอเจอร์จะค้นพบจุดกำเนิดของวงแหวนลึกลับนี้ได้

_________________________________

(1) กัปตัน เจมส์ คุก (ค.ศ. 1728-1779)  เป็นทั้งนักเดินเรือ นักสำรวจ และนักทำแผนที่ชาวอังกฤษ  เขาเป็นผู้วาดแผนที่ของนิวฟาวด์แลนด์อย่างละเอียด และยังเป็นชาวยุโรปคนแรกที่เดินเรือไปถึงชายฝั่งตะวันออกของทวีปออสเตรเลียและเกาะฮาวาย ถือว่าเป็นหนึ่งในนักสำรวจคนสำคัญแห่งยุดเลยทีเดียว