ข้อมูลจากยานวอยเอเจอร์เผยความลับของโครงสร้างระบบสุริยะ

  • 6 พฤศจิกายน 2019
Voyager Image copyright NASA
คำบรรยายภาพ ภาพจำลองยานวอยเอเจอร์ซึ่งออกเดินทางจากโลกเมื่อปี 1977

งานวิจัย 5 ชิ้นซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy ฉบับล่าสุด เผยผลการวิเคราะห์ข้อมูลที่ยานสำรวจวอยเอเจอร์ 1 และ 2 ส่งกลับมายังโลก ขณะที่เดินทางพ้นขอบเขตอิทธิพลลมสุริยะ (Heliosphere) เมื่อปลายปีที่แล้ว ซึ่งอาจจะถือได้ว่าเป็นการก้าวข้ามเส้นขอบเขตชั้นแรกในระบบดาวเคราะห์ของเราที่มีดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ศูนย์กลาง

การเดินทางที่ยาวนานถึง 42 ปี ได้เผยถึงรายละเอียดตรงบริเวณ "สุดขอบรั้ว" ของระบบสุริยะ ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถจะคาดการณ์ถึงรูปร่างของขอบเขตอิทธิพลลมสุริยะ ซึ่งเป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกไปจากดวงอาทิตย์ และมีสภาพคล้ายฟองห่อหุ้มระบบสุริยะอยู่ได้

ผลการตรวจวัดความหนาแน่นของพลาสมา ซึ่งเป็นกลุ่มก๊าซและอนุภาคมีประจุที่พบได้ทั่วไปในห้วงอวกาศ ยืนยันว่ายานวอยเอเจอร์ทั้งสองลำได้ออกพ้นขอบเขตอิทธิพลลมสุริยะ และเข้าสู่ห้วงอวกาศในพื้นที่ที่เรียกว่า "ตัวกลางระหว่างดวงดาว" (Interstellar medium) อย่างเป็นทางการแล้ว โดยพลาสมาที่ยานวอยเอเจอร์ 2 ตรวจวัดได้เมื่อวันที่ 5 พ.ย. 2018 มีความหนาแน่นสูงขึ้นอย่างฉับพลันหลายเท่าและมีอุณหภูมิต่ำกว่าที่พบในระบบสุริยะมาก

ศาสตราจารย์ ดอน เกอร์เนตต์ หนึ่งในทีมผู้วิจัยจากมหาวิทยาลัยไอโอวาของสหรัฐฯ บอกว่า "ข้อมูลนี้ชี้ว่าแนวสิ้นสุดอิทธิพลลมสุริยะหรือเฮลิโอพอส (Heliopause) เป็นเส้นแบ่งสภาพแวดล้อมสองฝั่งในห้วงอวกาศที่ต่างกันอย่างสุดขั้ว"

ข้อมูลยังเผยว่า ขอบเขตอิทธิพลลมสุริยะหรือเฮลิโอสเฟียร์มีรูปร่างคล้ายดาวหางหรือกระสุนปืนที่ส่วนหัวกลมมนและสมมาตร เนื่องจากจุดที่ยานทั้งสองลำเดินทางถึงเส้นขอบเขตดังกล่าว มีระยะห่างจากดวงอาทิตย์เกือบจะเท่ากัน

Image copyright NASA JPL
คำบรรยายภาพ ภาพจากฝีมือศิลปินแสดงขอบเขตของอิทธิพลลมสุริยะ (Heliosphere) ซึ่งติดต่อกับพื้นที่ "ตัวกลางระหว่างดวงดาว" (Interstellar medium)

ส่วน "เฮลิโอชีต" (Heliosheath) แถบหนาที่ลมสุริยะสะสมตัวตรงริมขอบของระบบนั้น มีความหนาไม่สม่ำเสมอกันในทุกตำแหน่ง โดยทราบได้จากการที่ยานวอยเอเจอร์ 1 ใช้เวลาเดินทางผ่านแถบดังกล่าวนานกว่า

ปัจจุบันยานวอยเอเจอร์ทั้งสองลำอยู่ห่างจากโลกราว 18,000 ล้านกิโลเมตร โดยยานวอยเอเจอร์ 1 เดินทางไปถึงแนวสิ้นสุดอิทธิพลลมสุริยะก่อนในปี 2012 ในขณะที่วอยเอเจอร์ 2 ไปถึงเส้นแนวดังกล่าวในอีกตำแหน่งหนึ่ง 6 ปีหลังจากนั้น

อย่างไรก็ตาม ยังไม่อาจกล่าวได้ว่ายานวอยเอเจอร์ทั้งสองลำได้เดินทางออกพ้นขอบเขตของระบบสุริยะแล้วโดยสิ้นเชิง เนื่องจากยังไปไม่ถึงกลุ่มเมฆออร์ต (Oort cloud) ซึ่งประกอบไปด้วยวัตถุอวกาศและดาวหางจำนวนมากที่อยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงดึงดูดจากดวงอาทิตย์ ทำให้ในทางเทคนิคแล้วนักวิทยาศาสตร์จำนวนไม่น้อยถือว่ากลุ่มเมฆนี้เป็นเส้นขอบเขตที่แท้จริงของระบบสุริยะ

แม้ยานวอยเอเจอร์ 1 และ 2 จะมีอายุการใช้งานนานมากแล้ว แต่อุปกรณ์สำรวจต่าง ๆ หลายชิ้นยังคงใช้งานได้ดีอยู่ โดยยานทั้งสองลำจะทำหน้าที่สำรวจห้วงอวกาศระหว่างดวงดาวนี้ต่อไป จนกว่าแหล่งพลังงานพลูโตเนียมที่ผลิตไฟฟ้าขับเคลื่อนยานจะหมดลง

อ่านข่าวนี้เพิ่มเติม