ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางที่มีรูปร่างแปลก ๆ




ภารกิจหลายอย่างจากโลกที่ไปยังดาวเคราะห์ชั้นนอก
มีการถ่ายภาพดาวเคราะห์น้อยที่มีชื่อเสียงทั้งเป็นเป้าหมายหลักหรือโดยบังเอิญ 


ดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง (asteroids and comets) เป็นวัตถุขนาดเล็ก (ขนาดสูงสุดไม่เกิน 1500 กม.) จำนวนมากที่ประกอบด้วยหิน/ฝุ่น น้ำแข็ง และก๊าซควบแน่นที่โคจรรอบดวงอาทิตย์  ดาวเคราะห์น้อยนั้นประกอบด้วยหินเป็นหลัก โดยมีน้ำแข็งบางส่วน และสามารถตรวจจับได้โดยแสงสุริยะที่สะท้อนจากพื้นผิวที่มี albedo ต่ำ

ดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่มักพบในแถบวงแหวนเกือบเป็นวงกลมที่ไม่ต่อเนื่องกัน ซึ่งโคจรห่างจากดวงอาทิตย์ในระยะเท่ากันในระยะเวลาอันยาวนาน แต่ดาวเคราะห์น้อยบางดวงหนี main belt ของพวกมันและเดินทางผ่านระบบสุริยะ ดังนั้น จึงมีเพียงไม่กี่ดวงที่พุ่งชนโลก และอีกจำนวนหนึ่งยังคงเป็นภัยคุกคามในอนาคต ส่วนดาวหาง โดยทั่วไปนิวเคลียสของมันมีลักษณะเป็นน้ำแข็ง โดยมีวัสดุที่เป็นหินบางส่วนที่หลุดออกจากพื้นผิวกลายเป็น "หาง" หนึ่งหางหรือมากกว่าที่มองเห็นได้ เนื่องจากแสงสุริยะสะท้อนจากเปลือกของก๊าซและอนุภาคหินที่ไหลออกจากนิวเคลียส

ในศตวรรษที่ 20 ชิ้นส่วนที่เป็นของแข็งของดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดต่างกัน ซึ่งโคจรอยู่ในหลายภูมิภาคของระบบสุริยะชั้นใน และวัตถุสุริยะส่วนใหญ่อื่นๆที่มีขนาดใหญ่กว่า ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นอย่างมาก ส่วนหนึ่งเป็นวัตถุที่ชนกับโลกและดวงจันทร์บ่อยขึ้น จนทำให้เกิดหลุมอุกกาบาตบนโลกของเราที่
น่าจะมี (และมี) ผลร้าย - หายนะที่ตามมาในแง่ของผลกระทบต่อชีวิต ซึ่งขนาดเท่าที่พบในขณะนี้ ส่วนหนึ่งเป็นที่ประทับใจของนักวิทยาศาสตร์

ในขณะที่ดาวหาง มันห่อด้วยหินและน้ำแข็งและลอยอยู่ในเมฆออร์ตที่อยู่ห่างไกล ปกติจะเคลื่อนที่อย่างช้าๆ รอบดวงอาทิตย์ เมื่อบางสิ่งทำให้มันเปลี่ยนไป แทนที่จะเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ ก้อนหินและน้ำแข็งจะเคลื่อนที่ในวงโคจรใหม่ที่เข้าใกล้ดาวฤกษ์ใจกลางของระบบสุริยะมากขึ้นจนเป็นอย่างที่เห็น แต่ดาวหางก็เช่นเดียวกับดาวเคราะห์น้อย พวกมันสามารถมีขนาด รูปร่าง และองค์ประกอบแตกต่างกันอย่างมากได้


ดาวหาง NEOWISE เหนือ Mount Washington ใกล้ Springfield, Ore.
Cr.Chris Pietsch / The Register-Guard ผ่าน Associated Press


วัตถุในจักรวาลทั้งสองชนิดนี้สามารถเคลื่อนที่ได้ในวงโคจรที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ที่ที่พวกมันก่อตัว แรงดึงดูดของดาวเคราะห์และดาวฤกษ์ และแรงของการชนแบบสุ่ม รวมถึงลักษณะทางกายภาพเพิ่มเติมของดาวเคราะห์น้อย (ดาวเคราะห์น้อยบางดวงมีดาวเทียมหรือวัตถุที่โคจรรอบพวกมัน) เห็นได้ชัดว่า ยิ่งนักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อยและดาวหางมากเท่าไร วัตถุเหล่านี้ก็ยิ่งดูหลากหลายและน่าสนใจมากขึ้นเท่านั้น

แม้ดาวเคราะห์และดวงจันทร์บางดวงเกือบจะเป็นทรงกลมอย่างสมบูรณ์ แต่ชิ้นส่วนที่เล็กกว่าของดาวเคราะห์น้อยและดาวหางในระบบสุริยะกลับมีรูปร่างที่แตกต่างกันทั้งหมด โดยรูปร่างเพียงบางส่วนของพวกมันที่นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นทั่วทั้งระบบสุริยะจะมีรูปร่างคล้ายเป็ดยาง ลูกข่าง และแพนเค้กคู่

Alessondra Springmann นักวิจัยที่ศึกษาดาวเคราะห์น้อยที่ห้องทดลอง Lunar and Planetary แห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนากล่าวว่า ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับมวลและแรงโน้มถ่วง ซึ่งเขากล่าวว่า "ถ้าวัตถุมีมวลเพียงพอ แรงโน้มถ่วงจะครอบงำรูปร่างของวัตถุนั้น" จนทำให้เกิดเป็นวัตถุขนาดใหญ่ เช่นดาวเคราะห์และดวงจันทร์บางดวง แต่หากทันทีที่โครงสร้างมีขนาดใหญ่พอ แรงโน้มถ่วงจะดึงทุกอย่างเข้าหาศูนย์กลางมวลของร่างเท่าๆ กัน แรงโน้มถ่วงนั้นทำให้เกิดรูปทรงกลมแบบโลก

แต่ใช้ไม่ได้กับดาวเคราะห์น้อย ดาวหางและวัตถุขนาดเล็กอื่นๆ ของระบบสุริยะ เช่นวัตถุในแถบไคเปอร์ (KBO) ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เกินกว่าดาวเนปจูน วัตถุเหล่านี้ประกอบด้วยเศษซากจากการก่อตัวของระบบสุริยะ หลังจากที่ดาวเคราะห์ที่กำลังเติบโตได้กวาดล้างวัสดุดั้งเดิมของระบบสุริยะส่วนใหญ่ไป ทำให้มีขนาดเล็กเกินไปสำหรับแรงโน้มถ่วงที่จะส่งผลต่อรูปร่างของพวกมัน 

เช่นเดียวกับวัตถุขนาดเล็กอื่นๆ ของระบบสุริยะ ดาวหาง 67P/Churyumov-Gerasimenko มีรูปร่างตามกระบวนการทางธรณีวิทยามากกว่าแรงโน้มถ่วง (Cr.ภาพ: European Space Agency)
เมื่อไม่มีรูปร่างจากแรงโน้มถ่วง ปัจจัยอื่นๆ ก็เข้ามามีบทบาท ดาวเคราะห์น้อยบางดวงจะมีลักษณะเป็นก้อนและกลมน้อยกว่าเพราะพวกมันชนกันเอง อย่างเช่น KBO Arrokoth ที่มีรูปร่างเหมือนแพนเค้กสองชิ้นติดกัน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์คิดว่า Arrokoth ก่อตัวขึ้นจากวัตถุสองชิ้นที่ค่อยๆ หมุนวนไปมาใกล้กันมากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งชนกันและเกาะติดกัน

ในขณะที่ ดาวเคราะห์น้อย Bennu และ Ryugu ที่มีรูปร่างคล้ายเพชรมากกว่าทรงกลม เป็นผลมาจากการสร้างทางธรณีวิทยา ซึ่ง Springmann กล่าวว่า Bennu และ Ryugu นั้น "เป็นแค่กองเศษหิน อิฐ หรือก้อนกรวดเท่านั้น" ดาวเคราะห์น้อยทั้งสองนี้มีรูพรุนมาก และยึดติดกันด้วยแรงอื่นๆ ที่ไม่ใช่แรงโน้มถ่วงหรือการเสียดสี เช่น แรง Van der Waals ที่อ่อนแอ (แรงไฟฟ้าค่อนข้างอ่อนซึ่งดึงดูดโมเลกุลที่เป็นกลางเข้าหากัน) ที่กระทำต่ออนุภาคโดยดึงดูดอนุภาคแต่ละตัวเข้าด้วยกันด้วยตัวมันเอง กรณีนี้ นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าดาวเคราะห์น้อยทั้งสองนี้มีรูปร่างเหมือนเพชรเพราะความเร็วในการหมุนของพวกมันได้รับผลกระทบจากการที่ดาวเคราะห์น้อยดูดซับและปล่อยรังสีจากดวงอาทิตย์
 
และสำหรับดาวหางขนาดเล็กที่ไม่ทรงกลม ในหนังสือยอดนิยมของ Carl Sagan และ Ann Druyan อธิบายเรื่องนี้ว่า เนื่องจากดาวหางทั่วไปมีขนาดเล็กมากแรงดึงดูดจึงน้อย กล่าวคือ หากไปยืนอยู่บนพื้นผิวของนิวเคลียสของดาวหาง เราจะมีน้ำหนักประมาณเท่าเม็ดถั่วลิมาในโลก เราสามารถกระโดดขึ้นไปบนท้องฟ้าได้หลายสิบกม.และโยนก้อนหิมะสู่อวกาศได้อย่างง่ายดาย ส่วนโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ มีแนวโน้มที่จะเป็นทรงกลมที่เกือบจะสมบูรณ์แบบเพราะมีแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์กลางที่จะดึงทุกอย่างเข้าหาศูนย์กลางของโลกเท่าๆ กัน โดยภูเขาที่ยื่นออกมาเหนือพื้นผิวทรงกลมของโลกแสดงถึงการเบี่ยงเบนที่สมบูรณ์แบบออกจากทรงกลม


Arrokoth ซึ่งเป็นวัตถุแถบไคเปอร์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ 4.1 พันล้านไมล์ (6.6 พันล้านกม.) มีรูปร่างเหมือนแพนเค้กสองชิ้นติดกัน
(Cr.ภาพ: NASA/JHUAPL)
 
ในทางกลับกัน บนดาวหางนั้นแรงโน้มถ่วงจะเล็กมากจนรูปร่างแปลก ๆ ที่เป็นก้อนคล้ายมันฝรั่งไม่ถูกบีบให้เป็นทรงกลม รูปร่างเหล่านี้พบได้ในดวงจันทร์ขนาดเล็กของดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์  สำหรับดาวหางทั่วไปแล้ว เราสามารถสร้างหอคอยที่สูงถึงหนึ่งล้านกิโลเมตรในอวกาศ ซึ่งมันจะไม่ถูกแรงโน้มถ่วงของดาวหางบดขยี้ แม้ว่าการหมุนของดาวหางจะทำให้มันหลุดออกไปในอวกาศก็ตาม

หนึ่งในดาวหางที่น่าทึ่งคือ 67P/Churyumov-Gerasimenko ซึ่งมีรูปร่างเหมือนเป็ดยางที่มีชื่อเสียง การที่ดาวหางมีรูปร่างแปลก ๆ ไม่เพียงเพราะขนาดของมันเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะพวกมันส่วนใหญ่ทำจากน้ำแข็งหลายรูปแบบ  Springmann กล่าวว่า เมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ น้ำแข็งจะระเหยกลายเป็นแก๊สพุ่งขึ้นสู่อวกาศ โดยข้ามสถานะของเหลว ทำให้เกิดบรรยากาศชั่วคราวรอบดาวหางที่เรียกว่า coma  ไอพ่นเหล่านั้นสามารถสร้างให้เป็นโครงสร้างได้ทุกประเภท ซึ่งกระบวนการธรณีวิทยาบนพื้นผิวทั้งหมดดังกล่าว กำลังถูกใช้งานอยู่บนพื้นผิวของดาวหาง 67P ซึ่งส่งผลให้มีรูปร่างพื้นผิวแปลก ๆ เช่นรอยแตกและรอยแยก
 
Oumuamua เป็นอีกดาวหางที่มีรูปร่างแปลก ๆ โดยวัตถุระหว่างดาวดวงแรกนี้ถูกพบในปี 2017 ระหว่างการเดินทางเข้าสู่ระบบสุริยะของเรา ตั้งแต่นั้นมา
ก็ถือเป็นวัตถุระหว่างดาวดวงแรกที่มาเยือนระบบสุริยะของเราจากดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกล ดังนั้นจึงถูกตั้งชื่อว่า Oumuamua หมายถึงผู้ส่งสารคนแรกที่มาจากแดนไกลในฮาวาย มันได้สร้างความประหลาดใจอย่างมากให้กับสมาคมอวกาศ เพราะมันต่างจากดาวหางน้ำแข็งทั่วไป โดยมีโครงสร้างของรูปร่างยาวคล้ายซิการ์ประมาณ 400 เมตร และพื้นผิวเป็นหิน

Bennu ดาวเคราะห์น้อยที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ประมาณ 105 ล้านไมล์ (168 ล้านกม.) มีรูปร่างเหมือนเพชรหรือลูกข่าง
(Cr.ภาพ: NASA/Goddard/University of Arizona)
การศึกษาอธิบายรูปร่างและการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติของผู้มาเยือนระหว่างดวงดาวคนแรก Oumuamua
By Mrigakshi Dixit, 2020
Toutatis ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก (planetoid) จากกลุ่มดาวเคราะห์น้อย Apollo
ภูเขาปุยๆ แบบนี้ ถูกพัดพามารวมกันเมื่อหลายพันล้านปีก่อน เพื่อทำให้เป็นดาวเคราะห์ที่เรารู้จักในปัจจุบันนี้ แต่บางส่วนยังคงเป็นวัตถุเล็กน้อย
ในระบบสุริยะ เศษวัสดุสร้างดาวเคราะห์ที่เหลือเหล่านี้เรียกว่าดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง มักจะมีรูปร่างเป็นก้อนหรือมันฝรั่ง และบางชนิดคล้ายไข่
แต่วัตถุขนาดเล็กที่สุดเหล่านี้ เช่น เซเรสและพลูโต มีแรงโน้มถ่วงเพียงพอที่จะมีลักษณะกลมเหมือนดาวเคราะห์ บางครั้งจึงถูกเรียกว่าดาวเคราะห์แคระ 



Cr.http://www.scienceclarified.com/scitech/Comets-and-Asteroids/How-Asteroids-and-Comets-Formed.html
 
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)

แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่