ไม่ใช่ก้อนหิมะสกปรกอย่างที่คิด พบแก๊สดรายไอซ์ขับเคลื่อนการกำเนิดดาวหางดวงใหม่ 450P/LONEOS
นักดาราศาสตร์ค้นพบเบาะแสสำคัญของขั้นตอนการถือกำเนิดดาวหางในระบบสุริยะ หลังใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ร่วมกับหอดูดาวเจมินายเหนือ (Gemini North Observatory) เจาะลึกการเปลี่ยนแปลงของวัตถุเซนทอร์ (Centaur) ที่กำลังแปลงสภาพกลายเป็นดาวหางดวงใหม่ ซึ่งขัดกับความเชื่อเดิมที่ว่าดาวหางคือก้อนหิมะสกปรกที่ประกอบไปด้วยน้ำแข็งเป็นหลัก
วัตถุเซนทอร์ คือกลุ่มวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะที่โคจรอยู่ระหว่างดาวพฤหัสบดีและดาวเนปจูน มีคุณสมบัติอยู่กึ่งกลางระหว่างดาวเคราะห์น้อย (asteroid) ที่เป็นหินแข็ง กับวัตถุในแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt) ที่เป็นน้ำแข็งเย็นจัด เนื่องจากตำแหน่งโคจรถูกรบกวนด้วยแรงดึงดูดจากดาวแก๊สยักษ์ตลอดเวลา วงโคจรของพวกมันจึงไม่เสถียรและมักถูกเหวี่ยงให้หลุดออกไปสู่อวกาศอันไกลโพ้น หรือหลุดเข้ามายังระบบสุริยะชั้นใน จนกลายเป็นโอกาสอันดีในการศึกษาวิวัฒนาการการก่อตัวของดาวหาง
งานวิจัยล่าสุดซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร The Planetary Science Journal ได้เน้นศึกษาวัตถุเซนทอร์รหัส 450P/LONEOS ซึ่งเคยก่อปรากฏการณ์เคลื่อนเข้าใกล้ดาวเสาร์ เมื่อปี พ.ศ. 2535 ส่งผลให้ทิศทางวงโคจรเปลี่ยนไปจนมีจุดโคจรใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด (perihelion) อยู่ในระดับเดียวกับวงโคจรของดาวพฤหัสบดี ซึ่งห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 778 ล้านกิโลเมตร การเข้าใกล้ความร้อนจากดวงอาทิตย์ครั้งนี้กระตุ้นให้มันเริ่มปลดปล่อยแก๊สและฝุ่นละอองออกมาจนเกิดเป็นหางคล้ายดาวหาง แต่เมื่อทีมวิจัยวิเคราะห์ค่าสเปกตรัมของแสงในหาง กลับพบว่าแทบไม่มีไอน้ำปรากฏอยู่เลย
สิ่งที่พบปริมาณหนาแน่นแทนไอน้ำกลับเป็นคาร์บอนไดออกไซด์หรือน้ำแข็งแห้ง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแก๊สดรายไอซ์คือตัวการหลักที่ขับเคลื่อนการแปลงสภาพของวัตถุเซนทอร์ในระยะแรก นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่า น้ำแข็งส่วนใหญ่ในตัววัตถุเซนทอร์ 450P/LONEOS มีโครงสร้างแบบอสัณฐานที่มีรูพรุน เมื่อได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ โครงสร้างน้ำแข็งจะจัดเรียงตัวใหม่กลายเป็นผลึกน้ำแข็ง และปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เคยถูกกักเก็บไว้ออกมาอย่างรุนแรง ซึ่งสอดคล้องกับการตรวจพบเกล็ดผลึกน้ำแข็งปะปนอยู่ในหางฝุ่นของมัน
ในอนาคต หากวัตถุเซนทอร์ 450P/LONEOS โคจรเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดีอีกครั้ง แรงดึงดูดอาจเหวี่ยงมันให้ขยับเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะชั้นในมากยิ่งขึ้น ซึ่งความร้อนที่สูงขึ้นจะระเหิดผลึกน้ำแข็งให้กลายเป็นไอน้ำพุ่งออกมาเติมเต็มในส่วนหางอย่างสมบูรณ์ การสังเกตการณ์ครั้งนี้นับเป็นหลักฐานชิ้นสำคัญที่ช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจลำดับขั้นตอนการเปลี่ยนผ่านของวัตถุอวกาศแช่แข็งไปสู่การเป็นดาวหางหางสว่างไสวได้อย่างชัดเจนที่สุดเท่าที่เคยมีมา
ข้อมูลอ้างอิง: The Planetary Science Journal
- Astronomers See How a Centaur Can Become a Comet