สารานุกรมไทย
สำหรับเยาวชน
เมนู ๓๑
|
สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๓๑ / เรื่องที่ ๘ ระบบสุริยะ / ดาวเสาร์
ดาวเสาร์
ดาวเสาร์ (Saturn)
ในบรรดาดาวเคราะห์ทุกดวงในระบบสุริยะ
ดาวเสาร์เป็นดวงที่อยู่ไกลสุดที่มนุษย์สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
เห็นเป็นดวงสีเหลืองอ่อน เมื่อมองผ่านกล้องโทรทรรศน์
ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่สวยงามเพราะมีวงแหวนเด่นสะดุดตา
 ยานอวกาศคัสซีนีถ่ายภาพดาวเสาร์ เมื่อเดือนตุลาคม พ.ศ. ๒๕๔๗ จากระยะห่างประมาณ ๖.๓ ล้านกิโลเมตร (ภาพอนุเคราะห์โดย NASA/JPL/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ สหรัฐอเมริกา)
ดาวเสาร์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์โดยเฉลี่ย
๑,๔๒๙ ล้านกิโลเมตร มีขนาดใหญ่รองจากดาวพฤหัสบดี เส้นผ่าศูนย์กลางยาวเป็น
๙ เท่า ของเส้นผ่าศูนย์กลางโลก
รูปทรงแป้นเพราะหมุนรอบตัวเองเร็วในคาบเวลาประมาณ ๑๐.๕ ชั่วโมง
โครงสร้างของดาวเสาร์คล้ายกับดาวพฤหัสบดี คือ ใจกลางดวงอาจเป็นแกนหิน
ล้อมรอบด้วยไฮโดรเจนภายใต้ความดันสูง จนมีสภาพเป็นของแข็ง
สูงขึ้นมาเป็นไฮโดรเจนเหลว
และชั้นนอกสุดเป็นบรรยากาศหนาทึบของกลุ่มก๊าซจำพวกไฮโดรเจน และฮีเลียม เป็นสำคัญ
มีแอมโมเนีย มีเทน และไอน้ำเล็กน้อย
บรรยากาศของดาวเสาร์ปั่นป่วนด้วยกระแสลมและพายุคล้ายกับดาวพฤหัสบดี
บริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตร กระแสลมแรงจัดความเร็วสูงถึง ๑,๘๐๐
กิโลเมตรต่อชั่วโมง
มีแถบเมฆและพายุหมุนวนขนาดเล็กกว่าและเบาบางกว่าบนดาวพฤหัสบดี
พายุหมุนรูปไข่ สีขาว อายุยาวนาน
ลักษณะคล้ายกับจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัสบดีปรากฏอยู่ในแถบเมฆของดาวเสาร์เช่นกัน
วงแหวนของดาวเสาร์
ใน
พ.ศ. ๒๑๕๓ กาลิเลโอได้สังเกตดาวเสาร์ด้วยกล้องโทรทรรศน์เป็นครั้งแรก
และบันทึกภาพดาวเสาร์เป็นดวงกลมใหญ่ มีดวงกลมเล็กๆ
ขนาบอยู่คล้ายมีหูสองข้าง ครั้นเมื่อสังเกตอีกครั้งในภายหลัง
กลับเหลือแต่ตัวดาวเสาร์ ซึ่งกาลิเลโอบันทึกไว้ว่า
ดาวเสาร์คงกลืนกินลูกที่อยู่ข้างๆ ไปแล้ว จนถึง พ.ศ. ๒๑๙๘ คริสเตียน
ไฮเกนส์ (Christian Huygens) นักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ ชาวดัตช์
ใช้กล้องโทรทรรศน์คุณภาพดีขึ้น จึงอธิบายได้ว่า นั่นคือวงแหวนของดาวเสาร์
อีกไม่กี่ปีต่อมา โจวันนี โดมินิโก คัสซีนี
(Giovanni Dominico Cassini) นักดาราศาสตร์เชื้อสายอิตาลี - ฝรั่งเศส
สังเกตเห็นช่องว่างระหว่างวงแหวนซึ่งมีความกว้างประมาณ ๒๗,๐๐๐ กิโลเมตร
จึงขนานนามว่า ช่องว่างคัสซีนี
 | วงแหวนดาวเสาร์หลากหลายสี แสดงองค์ประกอบในวงแหวนแตกต่างกัน ยานอวกาศคัสซีนีถ่ายภาพ เมื่อวันที่ ๓๐ มิถุนายน พ.ศ. ๒๕๔๗
(ภาพอนุเคราะห์ โดย NASA/JPL) |
เมื่อยานวอยเอเจอร์
(Voyager ) ๒ ลำ เดินทางไปสำรวจดาวเสาร์ใน พ.ศ. ๒๕๒๓ - ๒๕๒๔
จึงได้เห็นว่า แท้จริงแล้ว วงแหวนมีหลายพันวง โดยแบ่งเป็น ๗ ชั้น
เห็นช่องว่างระหว่างวงแหวนชัดเจน ๒ ช่อง คือ ช่องว่างคัสซีนี และ ช่องว่างเอ็งเก วงแหวนประกอบด้วย
ก้อนน้ำแข็ง และก้อนหินที่ห่อหุ้มด้วยน้ำแข็งจำนวนนับไม่ถ้วน
มีขนาดเล็กใหญ่ต่างๆ กัน ตั้งแต่เท่าเม็ดทราย จนถึงขนาดใหญ่หลายเมตร
หลากหลายสี แสดงว่าวงแหวนประกอบด้วยมวลสารนานาชนิด
ส่วนที่เป็นน้ำแข็งสะท้อนแสงอาทิตย์ได้ดี
ทำให้เรามองเห็นวงแหวนสว่างในกล้องโทรทรรศน์
วงแหวนชั้นนอกสุดเรียกว่า วงอี
ถ้าวัดจากสุดขอบด้านหนึ่งจรดอีกขอบด้านหนึ่ง เป็นระยะทางถึงเกือบ ๑
ล้านกิโลเมตร ซึ่งยาวกว่า เส้นผ่าศูนย์กลางโลกถึง ๘๐ เท่า
แต่ตัววงแหวนมีความหนาไม่ถึง ๑ กิโลเมตร วงแหวนดาวเสาร์จึงบางมาก
โดยเทียบได้กับแผ่นกระดาษ ที่มีขนาดกว้างใหญ่เท่ากับสนามฟุตบอล
มีหลักฐานอธิบายว่า อนุภาคในวงแหวนมีอายุไม่กี่ร้อยล้านปี
วงแหวนจึงน่าจะมีกำเนิดภายหลังดาวเสาร์ ที่น่าแปลกใจคือ
วงแหวนบางชั้นมีดาวบริวารดวงเล็กๆ โคจรขนาบข้างอยู่
ทำหน้าที่เหมือนสุนัขต้อนฝูงแกะ และบางดวงก็โคจรร่วมกันกับวงแหวน
เมื่อมองดูในท้องฟ้า
เราเห็นดาวเสาร์เคลื่อนที่ช้า เนื่องจากอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์มาก
ต้องใช้เวลานานประมาณ ๓๐ ปี จึงโคจรครบรอบดวงอาทิตย์ได้
ขณะโคจรรอบดวงอาทิตย์ แกนหมุนของดาวเสาร์เอียงออก
จากแนวตั้งฉากกับระนาบทางโคจรรอบดวงอาทิตย์ ประมาณ ๒๗ องศา เมื่อมองจากโลก
เราจึงมองเห็นวงแหวน ที่อยู่ในแนวศูนย์สูตรของดาวเสาร์หันส่ายไปมาเหมือนเต้นระบำ
และทุกๆ ๑๕ ปี ดาวเสาร์จะหันขอบวงแหวนตรงมาทางโลกครั้งหนึ่ง
เพราะเหตุที่วงแหวนบางมาก
ในช่วงนั้นเราจึงมองไม่เห็นวงแหวนของดาวเสาร์ระยะหนึ่ง
เช่นที่เคยเกิดขึ้นเมื่อ พ.ศ. ๒๕๓๘
ดาวบริวารของดาวเสาร์
นับตั้งแต่
คริสเตียน ไฮเกนส์ ค้นพบดวงจันทร์ไททัน ซึ่งเป็นดาวบริวารดวงใหญ่
สุดของดาวเสาร์ใน พ.ศ. ๒๑๙๘ แล้ว
มีการค้นพบดาวบริวารของดาวเสาร์เพิ่มขึ้นเป็นลำดับ
จึงมีข้อมูลรายละเอียดของดาวบริวาร จำนวน ๑๘ ดวง
จนถึงยุคที่นักดาราศาสตร์ใช้เทคนิคการถ่ายภาพระบบคอมพิวเตอร์
ติดกับกล้องโทรทรรศน์ จึงสามารถค้นพบ ดาวบริวารดวงเล็กๆ เพิ่มขึ้นอีก ๑๒
ดวง ภายใน พ.ศ. ๒๕๔๓ เพียงปีเดียว และค้นพบเพิ่มขึ้นอีกโดยลำดับ จนถึง
พ.ศ. ๒๕๔๙ ค้นพบแล้วจำนวน ๔๗ ดวง
ซึ่งดาวบริวารที่ค้นพบภายหลัง ล้วนมีขนาดเล็ก เส้นผ่าศูนย์กลางเพียงประมาณ
๒ - ๘ กิโลเมตร โคจรสวนทางกับการหมุนรอบตัวเองของดาวเสาร์
มีวงโคจรรีมาก และอยู่ไกลจากดาวเสาร์มาก สันนิษฐานว่า
ดาวบริวารเหล่านี้ น่าจะเป็นเศษของดาวเคราะห์จำพวกดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง
หรือวัตถุน้ำแข็ง จากรอบนอกของระบบสุริยะ ที่ถูกดาวเสาร์ดึงดูด
จับไว้เป็นบริวารในภายหลัง
๑. ไททัน (Titan)
ไททันเป็นดาวบริวารดวงใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์
และเป็นดาวบริวารดวงเดียว ในระบบสุริยะ ที่มีบรรยากาศห่อหุ้มชัดเจน
บรรยากาศหนาทึบด้วยไนโตรเจน และมีเทน ซึ่งเป็นหมอกมัวสีส้มปกคลุมทั่วดวง จนไม่สามารถมองเห็นพื้นผิวได้
แต่องค์ประกอบของไนโตรเจน และมีเทนในบรรยากาศของไททัน
น่าจะก่อให้เกิดสารประกอบไฮโดรคาร์บอนซึ่งเป็นโมเลกุลพื้นฐานของกรดแอมิโนที่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต
จึงเป็นที่น่าสนใจว่า
สภาพบนไททันอาจคล้ายกับสภาพในบรรยากาศโลกเมื่อหลายพันล้านปีก่อน
การเรียนรู้สภาพทางเคมีในบรรยากาศของไททันจึงเป็นกุญแจสำคัญ ให้มนุษย์เข้าใจถึงวิวัฒนาการ ของการเกิดสิ่งมีชีวิตแรกเริ่ม บนโลกของเรา
 | ยานอวกาศคัสซีนีถ่ายภาพไททัน เมื่อวันที่ ๓ กรกฎาคม พ.ศ. ๒๕๔๗ (ภาพอนุเคราะห์โดย NASA/JPL) |
๒. เอนเซลาดัส (Enceladus)
พื้นผิวมีลักษณะเป็นน้ำแข็งทั่วดวง
ขณะเมื่อยานวอยเอเจอร์เดินทางสำรวจดาวเสาร์
ก็ได้พบภูเขาไฟ กำลังปะทุมวลสารพ่นน้ำแข็งออกสู่อวกาศ จึงสันนิษฐานว่า
น้ำแข็ง เหล่านั้นถูกดาวเสาร์ดูดจับไว้
เกิดเป็นวงแหวนชั้นนอกสุด ของดาวเสาร์
๓. ไอเอปอิตัส (Iapetus)
พื้นผิวมีลักษณะต่างกัน
๒ แบบ ขณะที่ครึ่งดวงถูกปกคลุมด้วยมวลสารสว่างคล้ายน้ำแข็ง
แต่อีกครึ่งดวง ปกคลุมด้วยสารสีมืดคล้ำ น่าสงสัยว่าสารสีมืดคล้ำคืออะไร
๔. ฟีบี (Phoebe)
ดาวบริวารดวงเล็ก
เส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ ๒๒๐ กิโลเมตร หมุนรอบตัวเองในเวลา ๙ ชั่วโมง ๑๖
นาที โคจรรอบดาวเสาร์ในเวลา ๑๘ เดือน วงโคจรยาวรี
และเคลื่อนที่สวนทางกับดาวบริวารดวงอื่นของดาวเสาร์ พื้นผิวสีมืดคล้ำ
เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาต และมีน้ำแข็งปกคลุมทั่วดวง |
|
