กล้องเจมส์ เวบบ์ ไขปริศนาคาริโคล ดาวเคราะห์น้อยมีวงแหวน พบโครงสร้างวงแหวนกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

เมื่อเรานึกถึงดาวเคราะห์น้อย (Asteroid) ความคิดแรกของหลายคนมักจะมุ่งไปที่แถบดาวเคราะห์น้อยหลัก (Main Asteroid Belt) ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีอันเป็นแหล่งรวมของวัตถุหินส่วนใหญ่ในระบบสุริยะ อย่างไรก็ตาม ระบบสุริยะของเรายังมีประชากรดาวเคราะห์น้อยและวัตถุน้ำแข็งกลุ่มอื่นๆ อีกมากมาย เช่น ดาวเคราะห์น้อยโทรจัน (Trojan Asteroid) ที่โคจรอยู่ในแนวเดียวกับดาวพฤหัสบดี รวมถึงวัตถุน้ำแข็งและดาวหางในแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt) แต่ยังมีดาวเคราะห์น้อยอีกกลุ่มหนึ่งที่มักถูกมองข้าม นั่นคือ เซนทอร์ (Centaur) วัตถุประเภทนี้ไม่มีวงโคจรที่คงที่อย่างถาวร แต่มีวงโคจรตัดผ่านดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ด้านนอก

ในบรรดาเซนทอร์ทั้งหมด ดาวเคราะห์น้อยคาริโคล (Chariklo) ถือเป็นวัตถุที่โดดเด่นที่สุด ไม่เพียงเพราะมันเป็นเซนทอร์ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยค้นพบด้วยรัศมีประมาณ 125 กิโลเมตร แต่ยังเป็นเซนทอร์เพียงดวงเดียวที่มีระบบวงแหวนล้อมรอบ โดยตัวดาวถูกค้นพบเมื่อ พ.ศ. 2540 และค้นพบระบบวงแหวนในเวลาต่อมาเมื่อ พ.ศ. 2556 ล่าสุดทีมนักวิจัยนานาชาติได้ค้นพบข้อมูลใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances ชี้ให้เห็นว่าระบบวงแหวนของมันกำลังมีการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างอย่างน่าทึ่งด้วยการสูญเสียและได้รับมวลสารเพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

เพื่อศึกษาวงแหวนเหล่านี้ นักวิจัยใช้วิธีการที่เรียกว่า การบังดาวฤกษ์ (Stellar Occultation) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวัตถุในระบบสุริยะเคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไป แสงจากดาวฤกษ์จะดรอปลงเล็กน้อยทำให้นักดาราศาสตร์คำนวณขนาดและโครงสร้างวงแหวนได้ ทีมวิจัยเทียบข้อมูลการสังเกตการณ์จากกล้องบนโลกเมื่อ พ.ศ. 2560 กับข้อมูลล่าสุดจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เมื่อ พ.ศ. 2565 โดยวงแหวนชั้นใน (C1R) โคจรห่างจากพื้นผิวประมาณ 265 กิโลเมตร และวงแหวนชั้นนอก (C2R) โคจรห่างออกไปประมาณ 280 กิโลเมตร

ผลการเปรียบเทียบพบว่า วงแหวนชั้นในมีความทึบแสงเพิ่มขึ้นมากกว่าร้อยละ 50 ในขณะที่วงแหวนชั้นนอกมีความทึบแสงลดลงประมาณร้อยละ 60 เมื่อเทียบกับข้อมูลใน พ.ศ. 2560 ความทึบแสงที่เปลี่ยนไปสะท้อนถึงความหนาแน่นของวัตถุ แสดงให้เห็นว่าวงแหวนชั้นในกำลังได้รับมวลสารเติมเข้าไปจนหนาแน่นขึ้น ส่วนวงแหวนชั้นนอกกำลังสูญเสียมวลสารออกไป การศึกษาครั้งนี้ไม่เพียงแต่เผยให้เห็นวิวัฒนาการทางกายภาพแบบไดนามิกของวงแหวนดาวเคราะห์น้อย แต่ยังพิสูจน์ถึงประสิทธิภาพอันยอดเยี่ยมของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ในการใช้เทคนิคการบังดาวฤกษ์เพื่อสำรวจวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะของเราอีกด้วย

ข้อมูลอ้างอิง: Universe Today

• JWST Finds Dynamic Structural Evolution in Chariklo’s Rings