ไขปริศนาใต้เมฆของดาวพฤหัสบดีคืออะไรและมันน่าสนใจกว่าที่คิดไว้

นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่าภายใต้เมฆที่เป็นแถบริ้วลายสลับสีสวยงามของดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะเป็นอะไรกันแน่ ชั้นบรรยากาศของมันจะลึกต่ำลงไปจากผิวนอกที่มองเห็นสักเท่าไร ผลงานวิจัยล่าสุดโดยใช้ข้อมูลจากยานอวกาศจูโนของทีมวิจัย 4 ทีมได้เผยสิ่งที่พวกเขาค้นพบที่ทั้งเหลือเชื่อและน่าสนใจยิ่ง

ยานอวกาศจูโน (Juno spacecraft) ถูกส่งออกจากโลกไปเมื่อ 5 สิงหาคม 2011 และเข้าสู่วงโคจรรอบดาวพฤหัสบดีเมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม 2016 ภารกิจของยานจูโนคือการศึกษาโครงสร้างบรรยากาศใต้ชั้นเมฆที่ปกคลุมโดยรอบดาว รวมทั้งสนามแม่เหล็กแม็กนีโตสเฟียร์ที่ครอบอยู่รอบดาว ข้อมูลต่างๆจากการตรวจวัดด้วยอุปกรณ์ที่ทันสมัยถูกส่งกลับมายังโลกและถูกนำไปวิเคราะห์โดยนักวิทยาศาสตร์หลายทีม และผลวิจัยนำไปสู่การไขปริศนาของสิ่งที่อยู่ใต้เมฆลึกลับและน่ากลัวของดาวแก๊สยักษ์ดวงนี้

ทีมวิจัยที่นำโดย Luciano Iess ที่มหาวิทยาลัย Sapienza University of Rome ประเทศอิตาลี พบว่าสนามแรงโน้มถ่วงที่ผิดปกติหรือไม่สมมาตรในแนวเหนือใต้ของดาวพฤหัสที่เราทราบดีอยู่แล้วแต่ยังไม่รู้สาเหตุนั้นเป็นผลของลมในชั้นบรรยากาศและการไหลของของเหลวภายในดาว

ความเกี่ยวพันดังกล่าวถูกนำไปสำรวจเพิ่มเติมโดยทีมวิจัยที่นำโดย Yohai Kaspi ของสถาบัน Weizmann Institute of Science ในประเทศอิสราเอล ซึ่งได้ศึกษาความไม่สมมาตรของสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสเพื่อหาความลึกของชั้นบรรยากาศ พวกเขาพบว่าความเร็วลมบนดาวพฤหัสลดลงตามระดับความลึกของชั้นบรรยากาศ และค่อยๆหมดไปที่ระดับความลึกราว 3,000 กม.ใต้ระดับเมฆ และชั้นบรรยากาศทั้งหมดของดาวพฤหัสมีมวลประมาณหนึ่งในร้อยหรือ 1% ของมวลทั้งหมด ขณะที่ชั้นบรรยากาศของโลกเรามีมวลน้อยกว่าหนึ่งในล้านของมวลทั้งหมดของโลก

สำหรับส่วนที่อยู่ต่ำกว่า 3,000 กม.ถูกศึกษาโดยทีมวิจัยอีกทีมหนึ่งนำโดย Tristan Guillot จากมหาวิทยาลัย University of Côte d’Azur ในฝรั่งเศส ทีมนี้ได้ยืนยันความลึกของชั้นบรรยากาศ และพบว่าภายในดาวพฤหัสส่วนที่ต่ำกว่าชั้นบรรยากาศเป็นของเหลวที่เป็นส่วนผสมของไฮโดรเจนและฮีเลียม มันเป็นของเหลวด้วยแรงกดดันมหาศาลภายในดาวและกำลังหมุนอยู่เหมือนกับเป็นก้อนแข็ง ที่ระดับผิวของเหลวใต้ชั้นบรรยากาศมีแรงกดดันมากกว่าที่พื้นโลก 100,000 เท่า

ความสำเร็จในงานวิจัยมาจากข้อมูลการวัดค่าสนามแรงโน้มถ่วงของยานจูโนที่มีความแม่นยำสูงมาก ดีกว่าข้อมูลที่มีก่อนหน้านี้เป็น 100 เท่า การค้นพบใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าการวัดค่าสนามแรงโน้มถ่วงที่ละเอียดมากสามารถเผยให้รู้ถึงรายละเอียดที่ซับซ้อนภายในดาวได้ ซึ่งนับเป็นความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับดาวพฤหัสแบบก้าวกระโดด

งานวิจัยชิ้นที่ 4 เป็นของทีมจากสถาบัน National Institute of Astrophysics ประเทศอิตาลีที่นำโดย Alberto Adriani ซึ่งได้ศึกษาพายุไซโคลนที่บริเวณขั้วดาวพฤหัสโดยอาศัยข้อมูลการสำรวจด้วยแสงที่มองเห็นและแสงอินฟราเรดของยานจูโน พวกเขาพบว่าพายุหมุนได้จัดกลุ่มสร้างรูปแบบเป็นรูปหลายเหลี่ยม (Polygon) อย่างน่าทึ่งมาก ที่ขั้วเหนือพบว่ามีพายุไซโคลน 8 ลูกหมุนวนรอบพายุไซโคลนตรงกลางลูกหนึ่ง ส่วนที่ขั้วใต้พบว่ามีพายุ 5 ลูกหมุนรอบพายุลูกตรงกลาง

งานวิจัยเหล่านี้ทำให้เราเข้าใจสภาพแวดล้อมของดาวพฤหัสเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่นี่เป็นเพียงแค่ขั้นเริ่มต้นยังคงจะมีงานวิจัยเพิ่มเติมตามมาอีกมากซึ่งเราจะได้ติดตามกันต่อไป รวมทั้งมันอาจสามารถทำให้เรารู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวที่คล้ายกันอย่างเช่นดาวเสาร์ และอาจรวมไปถึงช่วยให้เราได้เข้าใจถึงจุดกำเนิดของระบบสุริยะของเรา

 

ข้อมูลและภาพจาก futurism, gizmodo