เล่มที่ 31
ระบบสุริยะ
สามารถแชร์ได้ผ่าน :
ดาวพฤหัสบดี (Jupiter)
นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่า ดาวพฤหัสบดีและดาวเคราะห์ก๊าซดวงใหญ่ที่อยู่รอบนอกของระบบสุริยะ สลัดตัวออกมาจากกลุ่มก้อนก๊าซต้นกำเนิดดวงอาทิตย์ เมื่อประมาณ ๔,๖๐๐ ล้านปีก่อน ข้อมูลนี้ยืนยันจากยานอวกาศ เมื่อสำรวจพบธาตุต่างๆ ในสัดส่วนใกล้เคียงกับธาตุที่มีในดวงอาทิตย์ ซึ่งประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นสำคัญ
ยานอวกาศคัสซีนีถ่ายภาพดาวพฤหัสบดี เมื่อวันที่ ๒๙ ธันวาคม พ.ศ. ๒๕๔๓ ระยะห่าง ๑๐ ล้านกิโลเมตร (ภาพอนุเคราะห์โดย NASA/JPL/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ สหรัฐอเมริกา)
ดาวพฤหัสบดีอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์โดยเฉลี่ย ๗๗๘ ล้านกิโลเมตร มีขนาดใหญ่มหึมา เทียบขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางได้เท่ากับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางโลก ๑๑ ดวงเรียงต่อกัน และหากนำโลกไปบรรจุให้เต็มดวงดาวพฤหัสบดี ต้องใช้โลกประมาณ ๑,๔๐๐ ดวงทีเดียว แต่ความที่เนื้อในส่วนใหญ่เป็นก๊าซ ต่างจากโลกที่เป็นดาวเคราะห์หิน ดาวพฤหัสบดีจึงมีความหนาแน่นน้อย เมื่อเทียบกับโลก
มนุษย์สังเกตดาวพฤหัสบดีด้วยตาเปล่า เห็นเป็นสีเหลืองสว่างสุกใสมานานหลายพันปี และเริ่มศึกษาอย่างเป็นวิทยาศาสตร์ ในยุคของการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ กาลิเลโอเป็นคนแรก ที่ริเริ่มใช้กล้องโทรทรรศน์อันเล็กส่องสังเกตดาวพฤหัสบดีเมื่อ พ.ศ. ๒๑๕๓ และพบว่า ดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวาร ๔ ดวง เห็นเป็นจุดสว่างเล็กเท่าปลายเข็มหมุดในกล้องโทรทรรศน์ ผู้คนนิยมเรียกดาวบริวาร ๔ ดวงนี้ว่า ดวงจันทร์ของกาลิเลโอ (Galilean satellites) คือ ไอโอ ยูโรปา แกนิมีด และคัลลิสโต จนอีก ๓๘๕ ปีต่อมา มนุษย์จึงสามารถส่ง ยานอวกาศกาลิเลโอ เดินทางสำรวจรอบดาวพฤหัสบดี และเฉียดใกล้ดาวบริวาร ๔ ดวงใหญ่ ในช่วง พ.ศ. ๒๕๓๘ - ๒๕๔๖
บรรยากาศของดาวพฤหัสบดี
บรรยากาศหนาทึบของดาวพฤหัสบดีประกอบด้วยก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นสำคัญ นอกจากนั้น ยังมีแอมโมเนียและมีเทน เล็กน้อย แบ่งชั้นบรรยากาศเป็น ๓ ชั้น ชั้นบนสุดเป็นแอมโมเนียเบาบาง ต่ำลงไปเป็นชั้นของไอน้ำจับตัวเป็นก้อนเมฆ และชั้นบรรยากาศหนาทึบอยู่ลึกลงไป มักเกิดพายุ ฟ้าคะนองรุนแรง มีฟ้าแลบ ฟ้าผ่า ปรากฏเป็นประกายแสงสว่างในชั้นเมฆอยู่เสมอ
บรรยากาศของดาวพฤหัสบดีปั่นป่วนด้วยกระแสลมความเร็วสูง มีพายุหมุนวนในแนวดิ่ง เกิดจากกระแสอากาศที่มีระดับอุณหภูมิ และความกดต่างกัน เคลื่อนแทนที่และสวนทางกัน มวลสารจากบริเวณมืดมีอุณหภูมิต่ำกว่า ความกดสูงกว่า เคลื่อนที่จมลึกลงไปในบรรยากาศชั้นล่าง ขณะที่มวลสารจากบริเวณสว่างมีอุณหภูมิสูงกว่า ความกดต่ำกว่า เคลื่อนลอยสูงขึ้นแทนที่ เกิดพายุหมุนรูปวงรีขนาดเล็กใหญ่ต่างๆ กันกระจายทั่วไปในบรรยากาศ เมื่อดาวพฤหัสบดีหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็ว กระแสลม และพายุเหล่านี้จึงหมุนเป็นเกลียวยาว เคลื่อนที่ไปรอบดวง เกิดเป็นแถบมืดและแถบสว่าง พาดอยู่ในแนวตะวันออก - ตะวันตก เรียกว่า เข็มขัดดาวพฤหัสบดี
จุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดี
มนุษย์ได้ส่องกล้องโทรทรรศน์สังเกตเห็นจุดแดงใหญ่อยู่ใต้เส้นศูนย์สูตรของดาวพฤหัสบดีมาตั้งแต่ พ.ศ. ๒๒๐๘ จนบัดนี้ จุดแดงใหญ่ก็ยังคงอยู่ ยานอวกาศพบว่าจุดแดงใหญ่มีขนาดใหญ่กว่าโลกประมาณ ๓ เท่า เป็นพายุหมุนรุนแรง ในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา เคลื่อนที่ครบรอบดาวพฤหัสบดีในเวลา ๖ วัน ด้วยความเร็ว ประมาณ ๔๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง
ยานอวกาศกาลิเลโอถ่ายภาพจุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดี จากระยะห่าง ๑.๔ ล้านกิโลเมตร เมื่อวันที่ ๒๖ มิถุนายน พ.ศ. ๒๕๓๙ (ภาพอนุเคราะห์โดย NASA/JPL)
วงแหวนของดาวพฤหัสบดี
ดาวพฤหัสบดีมีวงแหวนล้อมรอบ ๓ ชั้น นอกจากวงแหวนหลักอยู่ชั้นกลางซึ่งสว่างที่สุดแล้ว ยังมีวงแหวนชั้นใน ต่อเชื่อมกับตัวดาวพฤหัสบดี และวงแหวนชั้นนอกแผ่กว้างออกไปหลายแสนกิโลเมตร อนุภาคในวงแหวนของดาวพฤหัสบดี ต่างจากของดาวเสาร์ ประกอบด้วยฝุ่นละเอียด สีคล้ำ มีลักษณะเป็นแถบบางๆ โปร่งแสง คล้ายหมอกควัน จึงสังเกตเห็นยาก สันนิษฐานว่า เป็นฝุ่นหลุดมาจากบริวารที่โคจรอยู่ใกล้ดาวพฤหัสบดี บริวารเหล่านี้มักถูกเศษดาวเคราะห์จำพวกอุกกาบาต ดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง พุ่งชนอยู่เสมอ แรงชน ทำให้ฝุ่นฟุ้งกระจายและถูกแรงโน้มถ่วงมหาศาลของดาวพฤหัสบดีดึงดูดไว้ กลายเป็นอนุภาคในวงแหวน ที่โคจรรอบดาวเคราะห์ดวงนี้
ดาวบริวารของดาวพฤหัสบดี
นับจาก พ.ศ. ๒๑๕๓ เมื่อกาลิเลโอส่องกล้องโทรทรรศน์ค้นพบดาวบริวาร ๔ ดวงใหญ่ คือ ไอโอ ยูโรปา แกนิมีด และคัลลิสโต ต่อจากนั้น มีการค้นพบดาวบริวารของดาวพฤหัสบดีเพิ่มขึ้น ตามกำลังขยาย ของกล้องโทรทรรศน์ และเมื่อนักดาราศาสตร์ใช้เทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ติดกับกล้องโทรทรรศน์ ทำให้ค้นพบดาวบริวารดวงเล็กๆ เพิ่มขึ้น ใน พ.ศ. ๒๕๔๗ นับจำนวนดาวบริวารที่ค้นพบแล้วอย่างน้อย ๖๓ ดวง
ดาวบริวารที่ค้นพบใหม่ล้วนมีขนาดเล็ก ดวงเล็กที่สุดมีเส้นผ่าศูนย์กลางเพียงประมาณ ๐.๕ กิโลเมตร ดาวบริวารเหล่านี้โคจรห่างจากดาวดวงแม่ไกลออกไปหลายสิบล้านกิโลเมตร มีวงโคจรรีมาก และโคจรเอียง ออกจากระนาบศูนย์สูตรของดาวพฤหัสบดีมากด้วย หลายดวงโคจรสวนทางกับการหมุนรอบตัวเอง ของดาวพฤหัสบดี ลักษณะเช่นนี้ทำให้สันนิษฐานว่า คงเป็นดาวเคราะห์น้อย ที่ถูกดาวพฤหัสบดี ดูดจับมาเป็นดาวบริวารในภายหลัง
ไอโอ ยูโรปา แกนิมีด คัลลิสโต (ภาพอนุเคราะห์โดย NASA/JPL)
ลักษณะดาวบริวาร ๔ ดวงใหญ่ของดาวพฤหัสบดี
๑. ไอโอ : ดินแดนแห่งภูเขาไฟ
ไอโอ (Io) มีพื้นผิวสีส้มแดง เต็มไปด้วยรอยด่างขาวของภูเขาไฟและซากจากการ ระเบิดกระจายทั่วดวง ไม่พบหลุมอุกกาบาตแสดงว่า พื้นผิวยังใหม่ และอายุน้อย พบภูเขาไฟหลายแห่งกำลังระเบิด ปะทุพ่นมวลสาร จำพวกกำมะถันออกมาจากปล่องภูเขาไฟ เป็นลาวาสูงเหนือพื้นผิวมากกว่า ๓๐๐ กิโลเมตร ไหลปกคลุมพื้นผิว แสดงให้เห็นว่าใจกลางดวงมีอุณหภูมิสูงจัดจนหินหลอมละลาย จึงเป็นดินแดนแห่งภูเขาไฟ รุนแรงที่สุดในระบบสุริยะ
พื้นผิวยูโรปา ถ่ายภาพโดยยานกาลิเลโอ ในช่วง พ.ศ. ๒๕๓๙ - ๒๕๔๐ (ภาพอนุเคราะห์โดย NASA/JPL)
๒. ยูโรปา : ดินแดนแห่งน้ำแข็ง
ยูโรปา (Europa) มีพื้นผิวราบเรียบ ปกคลุมด้วยน้ำแข็งซึ่งแตกเป็นชิ้นใหญ่ๆ เลื่อนไหลต่อๆ กัน คล้ายแพน้ำแข็งบนโลก ไม่มีภูเขา หุบเหว หรือภูเขาไฟ มีหลุมอุกกาบาตน้อยมาก แสดงว่ายูโรปามีอายุน้อย อาจเพียงประมาณ ๓๐ ล้านปี ยานกาลิเลโอพบว่า ใต้ผิวเปลือกน้ำแข็งเป็นมหาสมุทรเหลว อาจเป็นสมาชิกดวงเดียวในระบบสุริยะ นอกจากโลกของเรา ที่รู้ว่ามีน้ำเหลวอยู่อย่างชัดเจน ยูโรปาจึงกลายเป็นเป้าหมายสำคัญในการค้นหาชีวิตอื่นนอกโลกถัดไปจากดาวอังคาร
ยานอวกาศกาลิเลโอถ่ายภาพไอโอ เมื่อวันที่ ๑๐ ตุลาคม พ.ศ. ๒๕๔๒ พื้นผิวสีแดงเต็มไปด้วยลาวาปะทุจากปล่องภูเขาไฟไหลท่วมบริเวณโดยรอบ (ภาพอนุเคราะห์โดย NASA/JPL)
๓. แกนิมีด : ดินแดนแห่งสนามแม่เหล็ก
แกนิมีด (Ganymede) เป็นดาวบริวารดวงใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ และมีสนาม แม่เหล็กสูง พื้นผิวหลายลักษณะ แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงทางธรณีที่ชั้นผิวเปลือกอย่างซับซ้อนยาวนาน มีลักษณะสำคัญ ๒ แบบ คือ พื้นที่เก่าแก่เป็นบริเวณมืดคล้ำ เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาต ขรุขระ เป็นแอ่งลึก กับพื้นที่ใหม่ เป็นบริเวณราบเรียบ สว่างกว่า มีน้ำแข็งปะปนกับดินหิน บางแห่งมีพื้นผิวเป็นรอยแยกยาวเหยียด
๔. คัลลิสโต : ดินแดนเก่าแก่ที่สุดในระบบสุริยะ
คัลลิสโต (Callisto) มีลักษณะพื้นผิวที่เก่าแก่ อายุมากกว่า ๔,๐๐๐ ล้านปี เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตขนาดเล็กใหญ่ทั่วทั้งดวง เนื่องจากถูกเศษดาวเคราะห์พุ่งชนในอดีตกาล หลักฐานการชนรุนแรงครั้งล่าสุดปรากฏเป็นระลอกคลื่นแผ่กว้างบนผิวดวง ไม่มีพื้นที่ราบ การมีหลุมอุกกาบาตทั่วดวงแสดงว่าคัลลิสโตสงบนิ่งมานาน และมีบรรยากาศเบาบางมาก
พื้นผิวคัลลิสโตเป็นผงละเอียด มีสีคล้ำ เครื่องมือในยานกาลิเลโอตรวจพบธาตุคาร์บอน ไนโตรเจน และสารประกอบ จำพวกกำมะถัน ธาตุเหล่านี้มีอยู่มากในอุกกาบาต และดาวหาง ซึ่งเป็นสมาชิกดั้งเดิม ของระบบสุริยะ และเป็นองค์ประกอบสำคัญ ของสิ่งมีชีวิต นอกจากนั้น ยังพบว่าคัลลิสโตมีสนามแม่เหล็ก และร่องรอยที่แสดงว่าอาจมีทะเลอยู่ลึกลงไปใต้พื้นผิวมาก
หัวข้อก่อนหน้า
บทความและภาพประกอบที่อยู่ในเว็บไซต์ของมูลนิธิโครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ นี้ใช้สำหรับเพื่อสนับสนุนการผลิตหนังสือสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ
เป็นการเผยแพร่วิชาการให้แก่เยาวชนและประชาชนทั่วไป โดยจะนำไปแจกจ่ายให้โรงเรียนทั่วประเทศ และจำนวนหนึ่งนำออกจำหน่ายเพื่อนำเงินมาสมทบทุนในการจัดพิมพ์ต่อไป
ซึ่งเป็นการใช้สิทธิโดยสุจริต ทั้งนี้มูลนิธิได้รับอนุญาตทั้งบทความและภาพประกอบจากผู้เขียนแล้ว หากมีประเด็นขัดข้องสงสัยในเรื่องลิขสิทธิ์อย่างใด ขอได้โปรดแจ้งให้
มูลนิธิโครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ ทราบเพื่อพิจารณาแก้ไขความขัดข้องสงสัยนั้นต่อไป จะเป็นพระคุณยิ่ง
ลิขสิทธิ์เป็นของมูลนิธิโครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ
ห้ามนำข้อความและรูปภาพไปเผยแพร่โดยไม่ได้รับอนุญาต
