Planetary Science Hubble พบว่าพายุบนดาวเนปจูนอยู่ ๆ ก็ยูเทิร์นกลับบ้านเก่าที่ซีกเหนือของดาว
Hubble พบว่าพายุบนดาวเนปจูนอยู่ ๆ ก็ยูเทิร์นกลับบ้านเก่าที่ซีกเหนือของดาว

Chottiwatt Jittprasong in NASA

Hubble พบว่าพายุบนดาวเนปจูนอยู่ ๆ ก็ยูเทิร์นกลับบ้านเก่าที่ซีกเหนือของดาว

December 16, 2020

เมื่อปี 2018 กล้องโทรททรศน์อวกาศ Hubble ตรวจพบ Dark Spot (จุดดำ) ขนาดใหญ่เหนือชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนด้วยกล้อง Wide Field Camera 3 ซึ่งคาดว่าเป็นพายุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 11,000 กิโลเมตรบริเวณซีกเหนือของดาวเนปจูนพร้อมกับเมฆสีขาวสว่างใกล้ ๆ กัน โดยพายุสีดำลูกนี้เป็นลูกที่สี่ที่ถูกตรวจจับโดย Hubble นับตั้งแต่ปี 1993 ส่วนอีก 2 ลูกก่อนหน้านี้ถูกตรวจพบโดยยาน Voyager 2 เมื่อปี 1989 ขณะกำลังทำ Fly-by ผ่านดาวเนปจูนแต่มันก็สลายไปก่อนที่ Hubble จะได้มีโอกาสถ่ายรูปมัน

ภาพจุดดำพร้อมกับเมฆสีขาวสว่างที่คาดว่าเป็นพายุบริเวณซ๊กเหนือของดาวเนปจูนเมื่อเดือน พฤศจิกายน 2018 จากกล้อง Wide Field Camera 3 ของ Hubble – ที่มา NASA, ESA, A. Simon (NASA Goddard Space Flight Center), and M.H. Wong and A. Hsu (University of California, Berkeley)

ซึ่งพายุมืดเหลานี้ที่เรียกว่า Dark Vortices เป็นพายุประเภท High-pressure systems ที่สามารถก่อตัวบริเวณกึ่งกลางของเส้นลาติจูดเหนือเส้นศูนย์สูตรได้จากนั้นก็ค่อย ๆ เคลื่อนที่เข้าหาเส้นศูนย์สูตรของดาว ซึ่งการที่มันสามารถก่อตัวเหนือเส้นศูนย์สูตรได้เป็นเพราะว่าแรง Coriolis ที่รุนแรงเหนือเส้นศูนย์สูตรทำให้ชั้นบรรยากาศซีกโลกเหนือหมุนตามเข้มนาฬิกา ต่างจากพายุอย่างเฮอริเคนบนโลกที่หมุนทวนเข้มนาฬิกาเพราะว่าบนโลกพายุเป็นประเภท Low pressure systems

อย่างไรก็ตามเมื่อพายุค่อยเคลื่อนเข้าหาเส้นศูนย์สูตร แรง Coriolis ที่รักษาสมดุลของพายุจะอ่อนลงทำให้พายุอ่อนกำลังลงไปด้วยจนมันไม่มีแรงที่จะรักษากลไกการเกิดพายุไว้ได้และสลายตัวไป ทำให้เส้นศูนย์สูตรเป็นเหมือน “Kill Zone” ของพายุ พายุใดก็ตามมาแถวนีตายห่าหมด

หลังจากการตรวจพบเมื่อปี 2018 Hubble ก็ได้ติดตามการเปลี่ยนแปลงของพายนุลูกนี้มาตลอดและพบว่ามันก็กำลังเป็นไปตามที่คาดไว้คือค่อย ๆ เคลื่อนที่เข้าหาเส้นศูนย์สูตรและจากการจำลองในคอมพิวเตอร์ระบุว่าอีกไม่นานมันก็คงจะสลายตัวไปเหมือนกัน ในเดือนมกราคม 2020 Hubble พบว่ามีจุดดำอีกจุดโผล่ขึ้นมาใกล้เคียงกับจุดเดิมตั้ง NASA เลยตั้งชื่อมันว่า “Dark Spot Jr.” ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 6,200 กิโลเมตร แต่มันก่อตัวเหนือเส้นลาติจูดกลางเกินไปซึ่งเป็นพื้นที่ที่ Coriolis อ่อนกำลัง จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถสรุปได้ว่า Dark Spot และ Dark Spot Jr. มีความเกี่ยวข้องกัน

ภาพจุดดำเก่าที่ถูกพบเมื่อปี 2018 กับภาพจุดดำใหม่ที่ถูกพบเมื่อปี 2020 – ที่มา NASA, ESA, STScI, M.H. Wong (University of California, Berkeley), and L.A. Sromovsky and P.M. Fry (University of Wisconsin-Madison)

นอกจากนั้นยังไม่พอ พายุลูกเดิมที่ค้นพบเมื่อปี 2018 จากที่มันเคยกำลังเคลื่อนที่เข้าหาเส้นศูนย์สูตรและนักดาราศาสตร์คาดการณ์ไว้ว่ามันจะอ่อนกำลังลงเนื่องจากการสูญเสียแรง Coriolis ประกอบการจำลองทางคอมพิวเตอร์ก็ให้ผลตรงตามการคาดการณ์ แต่ความเป็นจริงแล้วพายุลูกดังกล่าวกับหยุดเคลื่อนไหวเข้าหาเส้นศูนย์สูตรและอยู่ ๆ ก็หันหลังเคลื่อนที่เข้าหาซีกเหนือของดาวเนปจูนซะงั้น แทนที่จะเคลื่อนที่ไปเส้นศูนย์สูตร ขัดต่อการคาดการณ์และหลักทฤษฎีของพายุที่เคยมีมา

นอกจากนี้เมฆสีขาวสว่างที่ปรากฎในภาพถ่ายของดาวเนปจูนเมื่อเดือนพฤศจิกายน 2018 อยู่ ๆ ก็สลายไปแบบไม่บอกไม่กล่าวด้วยซึ่งคาดว่ามันน่าจะหายไปพอดีกับตอนที่พายุลูกนี้ยูเทิร์นกลับซีกเหนือของดาวเนปจูน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์คาดว่าเมฆดังกล่าวเป็นอากาศที่ถูกผลักขึ้นมาจาก Vortices ของพายุมาเจอกับอุณหภูมิเย็นยะเยือกทำให้แก๊สที่อยู่ในอากาศซึ่งเป็ฯมีเทนแข็งตัวเป็นน้ำแข็งจึงเกิดการสะท้อนแสง การหายไปของมันแสดงให้เห็นว่าต้องมีอะไรบางอย่างหยุดกระบวนการนี้นั่นเอง

จุดดำที่ถูกตรวจพบเมื่อปี 2018 (กลาง) และจุดดำใหม่ทางด้านขวาที่พึ่งก่อตัวในปี 2020 – ที่มา NASA, ESA, STScI, M.H. Wong (University of California, Berkeley), and L.A. Sromovsky and P.M. Fry (University of Wisconsin-Madison)

การศึกษากลไกของพายุบนดาวเนปจูนจะช่วยให้เราเข้าใจระบบและโครงสร้างชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์แก๊สมากขึ้นในอนาคต และยังจะช่วยให้เราเข้าใจการเกิดพายุบนโลกมากยิ่งขึ้นอีกด้วย

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

Dark Storm on Neptune Reverses Direction, Possibly Shedding a Fragment

Hubble Reveals Dynamic Atmospheres of Uranus, Neptune





MORE