Triton : ดาวแคนตาลูป

วันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2389 คือวันที่ประวัติศาสตร์ได้จารึกว่า John Galle และ Heinrich d' Arrest ได้เห็นดาว Neptune เป็นครั้งแรก และอีก 17 วันต่อมา William Lassell นักดาราศาสตร์สมัครเล่น ผู้มีอาชีพหลักคือ ขายเบียร์ ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่เขาประดิษฐ์ขึ้น ส่องดูดาว Neptune บ้าง และเขาได้เห็นดวงจันทร์ดวงแรกของ Neptune เมื่อวันที่ 10 ตุลาคมของปีนั้นเอง แต่ Lassell ได้รู้สึกทึ่งมาก เมื่อเขาเห็นว่าดวงจันทร์ดวงใหม่นี้เป็นดวงจันทร์ดวงเดียวของสุริยจักรวาล ที่หมุนรอบตัวเองสวนทิศกับทิศการหมุนของดาวเคราะห์ Neptune แต่ Lassell มิได้ตั้งชื่อดวงจันทร์ที่เขาพบ จนกระทั่งอีก 60 ปีต่อมา เมื่อสมาคมดาราศาสตร์นานาชาติมีความประสงค์จะรายงานสถานภาพ ดวงจันทร์ของ Neptune สมาคมจึงได้ตั้งชื่อดวงจันทร์ที่ Lassell พบว่า Triton ตามชื่อของนางไม้ในเทพนิยายกรีก ผู้มีหน้าที่ดูแลเทพ Neptune สำหรับตัวของ Lassell เอง นอกจากจะได้เป็นผู้พบ Triton แล้ว เขายังพบดวงจันทร์ชื่อ Hyperion ของดาวเสาร์ และดวงจันทร์ชื่อ Ariel ของ Uranus อีกด้วย ในภาพรวมการพบ Triton ถือได้ว่าเป็นการพบ ที่สำคัญที่สุด

 ภาพจาก http://www.solarviews.com/eng/triton.htm

ถึงแม้โลกจะได้เห็น Triton มานานร่วม 150 ปีแล้วก็ตาม แต่โลกก็แทบจะไม่มีความรู้ใดๆ เกี่ยวกับ Triton เลย จนกระทั่งเมื่อยาน Voyager 2 ได้โคจรผ่านดวงดาวนี้เมื่อ 11 ปีก่อน ที่ระดับความสูง 39,800 กิโลเมตร ด้วยความเร็ว 27 กิโลเมตร/วินาที Voyager2 สามารถรวบรวมข้อมูลได้มากมาย เช่น Triton มีเส้นผ่าศูนย์กลางยาว 2,710 กิโลเมตร ดังนั้น มันจึงมีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์ของเราเล็กน้อย แต่ก็ใหญ่กว่าดาว Pluto มันหมุนรอบตัวเองทุก 5.88 วัน และอยู่ห่างจาก Neptune 355,000 กิโลเมตร อุปกรณ์วัดแรงดึงดูดแบบโน้มถ่วงบนยาน ให้ข้อมูลที่แสดงว่า Triton มีความหนาแน่น 2.05 กรัม/ลูกบาศก์เซ็นติเมตร ตัวเลขนี้แสดงให้เห็นว่า มันประกอบด้วยหินและน้ำแข็ง Voyager 2 ยังรายงานต่อไปอีกว่าบริเวณขั้วใต้ของ Triton ซึ่งมีสีชมพูเรื่อๆ นั้นสะท้อนแสงได้ 80% ในขณะที่ขั้วเหนือซึ่งมีสีน้ำตาลจางๆ สะท้อนแสงได้ 60% และการที่อุณหภูมิที่ผิวของ Triton เย็นถึง -236 องศาเซลเซียส โดยเฉลี่ย Triton จึงเป็นดาวที่เย็นที่สุดของสุริยจักรวาล นอกจากนี้ Voyager 2 ยังรายงานอีกว่า Triton เป็นหนึ่งในสามของดวงจันทร์ทั้งหมดในสุริยจักรวาลที่มีบรรยากาศ (ดวงจันทร์อีก 2 ดวงที่มีบรรยากาศนั้นคือ Io ของดาวพฤหัสบดี และ Titan ของดาวเสาร์)

แต่ข้อมูลที่ทำให้นักดาราศาสตร์ตื่นตามากที่สุดคือ สภาพผิวของ Triton ที่ค่อนข้างจะราบเรียบเหมือนผิวผลแคนตาลูป (cantaloupe) ซึ่งเรียบเหมือนไม่ค่อยถูกอุกกาบาตหรือดาวหางพุ่งชนเลย ภาพถ่ายแสดงภาพหลุมอุกกาบาตเพียง 15 หลุมเท่านั้นเอง ปัญหาที่นักดาราศาสตร์สนใจใคร่รู้คำตอบก็คือ เหตุใดจำนวนหลุมอุกกาบาตบน Triton จึงมีจำนวนน้อยเช่นนี้

นักดาราศาสตร์ได้รู้มานานแล้วว่าไม่มีดาวเคราะห์ดวงใดจะมีอายุยืนนานเป็นนิจนิรันดร์ พูดง่ายๆ คือ ดาวทุกดวงต้องตาย โลกก็เช่นกัน การที่โลกมีอายุมาได้นาน 4,500 ล้านปี โลกจึงกำลังอยู่ในวัยกลางคน แต่ในอนาคตโลกก็ต้องตายเช่นกัน ในการกำหนดหลักเกณฑ์การมีชีวิตหรือตายของดาวนั้น นักวิทยาศาสตร์ถือว่าสภาพผิวของดาวดวงใดมีการเปลี่ยนแปลง ดาวดวงนั้นมีชีวิต แต่ถ้าผิวดาวไม่มีการเปลี่ยนแปลงเลย ดาวดวงนั้นตาย

ดังนั้น เมื่อนักวิทยาศาสตร์ใช้เกณฑ์ๆ นี้กับดวงจันทร์ เขาก็สามารถบอกได้ว่า ดวงจันทร์ได้ตายไปเมื่อหลายร้อยล้านปีก่อนนี้ เพราะผิวดวงจันทร์ไม่ได้เปลี่ยนสภาพเลย ทั้งเพราะดวงจันทร์ไม่มีภูเขาไฟที่มีชีวิตและไม่มีแหล่งความร้อนใต้ดาวอันเป็นผลจากการสูญเสียความร้อนโดยการเย็นตัวของมันนั่นเอง

แต่ถ้าดวงจันทร์มีชีวิต ความร้อนที่มีอยู่ใต้ดวงจันทร์ก็จะผลักดันลาวาหรือหินเหลวออกมา ซึ่งจะทำให้เราเห็นปรากฎการณ์ภูเขาไฟระเบิด และเห็นเหตุการณ์แผ่นดินไหวซึ่งจะทำให้มีกระแสลาวาไหลปกคลุม แอ่งอุกกาบาต จนผิวดวงจันทร์ราบเรียบกว่าที่เห็นทุกวันนี้มาก

ทุกวันนี้ นักดาราศาสตร์จึงนิยมใช้สภาพของหลุมอุกกาบาตในการบอกอายุของผิวดาว เช่น ถ้าดาวดวงใดมีหลุมอุกกาบาตมาก ผิวดาวนั้นก็มีอายุมากหรืออาจตายไปนานแล้ว แต่ถ้าผิวดาวดวงใดมีหลุมอุกกาบาตน้อย ผิวดาวนั้นก็มีอายุน้อย เป็นต้น

แต่เมื่อนักดาราศาสตร์ใช้เหตุผลเดียวกันนี้ ในการพิจารณาผิวของ Triton เขาก็พบว่า การที่ผิว Triton ราบเรียบกว่าปกตินั้นก็แสดงว่า Triton ยังคงมีชีวิตอยู่ ซึ่งหมายความต่อไปอีกว่า Triton ยังคงมีแหล่งความร้อนขนาดใหญ่เก็บกักอยู่ภายใต้ผิวดาว แต่ Triton มีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์ของเขา ก็ในเมื่อดวงจันทร์กับ Triton เกิดมาพร้อมๆ กัน แล้วเหตุใดความร้อนในดวงจันทร์จึงไหลออกหมด แต่ความร้อนใน Triton กลับยังมีอยู่

ภาพถ่ายที่ได้จากยาน Voyager 2 ยังแสดงให้เห็นว่าครั้งหนึ่งของผิว Triton ประกอบด้วยธาตุไนโตรเจน คาร์บอนมอนอกไซด์ และก๊าซมีเทนที่แข็ง และบรรยากาศเหนือ Triton นั้นมีความดันเพียง 0.000015 เท่าของโลกเท่านั้นเอง ยาน Voyager 2 ยังถ่ายภาพเมฆที่ประกอบด้วย hydrogen cyanide และ ethane ที่ระดับสูง 13 กิโลเมตรเหนือดาวให้เราเห็นอีกด้วย การวิเคราะห์ภาพถ่ายอย่างละเอียดทำให้เราเห็นน้ำพุที่ประกอบด้วย ammonia และ methanol เป็นลำสูงถึง 8 กิโลเมตร การเห็นน้ำพุร้อน เช่นนี้ทำให้นักดาราศาสตร์สรุปว่ามาจากการที่ Triton ถูกแรงโน้มถ่วงที่มากมหาศาลของดาว Neptune กระทำจนหินและน้ำแข็งในดาวถูกบีบอัดอย่างรุนแรง ดังนั้น เวลาพลังงานยืดหยุ่นในหินเหล่านี้ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะของพลังงานความร้อน เราจึงเห็นมันละลายน้ำแข็งใต้ดาว ให้ไหลขึ้นมาเป็นน้ำพุร้อนได้ ข้อมูลนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เมื่อ 11 ปีก่อน คิดว่าผิวของ Triton น่าจะมีอายุประมาณ 600 ล้านปี ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับอายุ 4,500 ล้านปีของ Triton เอง อายุของผิวก็นับว่ายังน้อย แต่ก็ยังไม่น้อยมากเท่าอายุผิวของ Europa ซึ่งนักดาราศาสตร์ได้ประมาณว่า มีอายุเพียง 50 ล้านปีเท่านั้นเอง

ในที่ประชุมเรื่อง Pluto และ Triton ของสมาคมดาราศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ 23-24 กันยายน พ.ศ.2542 ที่เมือง Flagstaff ในรัฐ Arizona A. Stern และ W. Mc Kennon แห่งมหาวิทยาลัย Washington ที่ St. Louis ได้รายงานว่า เมื่อเขาได้ทบทวนข้อมูลจำนวนดาวหาง และอุกกาบาตที่มีทั้งหมดในสุริยจักรวาลที่มีโอกาสพุ่งชน Triton เขาได้พบ "ความจริง" ใหม่ว่า ผิวของ Triton มีอายุไม่ถึง 600 ล้านปี โดยตัวเลขที่ดีกว่าคือ 100 ล้านปีเท่านั้นเอง

ส่วน K. Zahnle แห่ง NASA ซึ่งได้ใช้เทคนิคการถ่ายภาพของกล้องโทรทรรศน์ Hubble มาประยุกต์กับภาพที่ได้จาก Voyager 2 เขาก็รู้สึกแปลกใจ เมื่อพบว่า อายุของหลุมอุกกาบาต Triton เป็นเพียง 10 ล้านปีเท่านั้นเอง

ดังนั้น จึงเป็นไปได้มาก ว่า ณ ที่ลึกลงไปใต้ดาว Triton มี "ทะเล" อีกหนึ่งทะเลที่ทำหน้าที่พ่นน้ำพุร้อนออกมาทำให้ผิวของ Triton ดูอ่อนเยาว์ครับ