ดาวเสาร์(Saturn)
ดาวเสาร์เป็นชื่อของเทพเจ้า แห่งการเกษตร ชื่อ Saturn เป็นดาวเคราะห์ ที่มีวงแหวนที่สวยงาม ซึ่งประกอบด้วยฝุ่น และน้ำแข็ง นับร้อยวงเลยทีเดียว
ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เป็นที่ 2 รองจากดาวพฤหัสบดี ่โคจรห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 6 ถัดจากดาวพฤหัสบดี เป็นดาวเคราะห์ที่สวยงามที่สุด เพราะปรากฏมีวงแหวนล้อมรอบตัวดวง เมื่อส่องดูด้วยกล้องโทรทรรศน์ มีสีค่อนข้างเหลือง จะเคลื่อนตัวช้าๆ ผ่านไปยังกลุ่มดาวจักรราศี
ดาวเสาร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางโดยเฉลี่ยประมาณ 119,871 กิโลเมตร หรือประมาณ 9 เท่าของโลก โคจรอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นระยะทางเฉลี่ย 9.54 หน่วยดาราศาสตร์ แสงจากดวงอาทิตย์ต้องใช้เวลาเดินทาง 1 ชั่วโมง 15 นาที จึงจะถึงดาวเสาร์ ใช้เวลาโคจรรอบดวงอาทิตย์นานถึง 29.46 ปีของโลก ด้วยอัตรา ความเร็ว 9.64 กิโลเมตรต่อวินาที และหมุนรอบตัวเอง 1 รอบกินเวลา 10 ชั่วโมง 40 นาที ซึ่งเร็วมากทำให้ดาวเสาร์มีลักษณะป่องในแนวเส้นศูนย์สูตร และสามารถเห็นได้ชัดเจนเมื่อมองด้วยกล้องโทรทรรศน์จากโลก
ดาวเสาร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางโดยเฉลี่ยประมาณ 119,871 กิโลเมตร หรือประมาณ 9 เท่าของโลก โคจรอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นระยะทางเฉลี่ย 9.54 หน่วยดาราศาสตร์ แสงจากดวงอาทิตย์ต้องใช้เวลาเดินทาง 1 ชั่วโมง 15 นาที จึงจะถึงดาวเสาร์ ใช้เวลาโคจรรอบดวงอาทิตย์นานถึง 29.46 ปีของโลก ด้วยอัตรา ความเร็ว 9.64 กิโลเมตรต่อวินาที และหมุนรอบตัวเอง 1 รอบกินเวลา 10 ชั่วโมง 40 นาที ซึ่งเร็วมากทำให้ดาวเสาร์มีลักษณะป่องในแนวเส้นศูนย์สูตร และสามารถเห็นได้ชัดเจนเมื่อมองด้วยกล้องโทรทรรศน์จากโลก
นิยายกรีกโบราณ กล่าวว่า Uranus เทพแห่งสวรรค์ มีภรรยาคือ Gaea (หรือโลก) มีบุตรหลายคน คนโตชื่อ Saturn หรือ Chronos (โครโนส ) เทพแห่งเวลา จึงเป็นที่มาของคำว่า Chronology , Chronometer ต่อมาโครโนสปฏิวัติต่อต้านบิดาของเค้า โดยแย่งชิงราชบัลลังค์ แต่ต่อมาก็ถูกบุตรชายของโครโนสเอง ก็คือ jupiter แย่งชิงราชบัลลังค์อีก และถูกขับไล่ออกจากสวรรค์เมื่อยามชรา
สำหรับชาวโรมัน ถือว่า Saturn เป็นเทพของการเก็บเกี่ยว และสัญญาลักษณ์เป็นรูปเคียวเกี่ยวข้าว
สำหรับชาวโรมัน ถือว่า Saturn เป็นเทพของการเก็บเกี่ยว และสัญญาลักษณ์เป็นรูปเคียวเกี่ยวข้าว
โครงสร้างของดาวเสาร์
 |
ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบส่วนประกอบภายในของ ดาวเสาร์โดยสมบูรณ์ แต่คาดว่าคงจะคล้ายกับดาวพฤหัสบดี ทั้งนี้จากการศึกษาทางทฤษฎีก็พบว่า ดาวเสาร์มีไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบ อยู่ถึงร้อยละ 63 โดยน้ำหนัก ที่เหลือเป็นฮีเลียม กับแอมโมเนีย และมีกัมมะถันเป็นสารประกอบอยู่ในชั้นบรรยากาศในรูปของ แอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟล์
ลึกลงไปเป็นชั้นของน้ำในรูปของน้ำแข็ง จนถึงชั้นของไฮโดนเจนเหลว (Liquid Hydrogen) และใจกลางดาวที่มีแรงดันสูงเกิดเป็นชั้นของโลหะไฮโดรเจนเหลว ห่อหุ้มแกนกลางที่หินแข็ง หรือน้ำแข็งอีกทีหนึ่ง ในบริเวณจุดศูนย์กลางของดาวเสาร์จะเป็นจุดที่มีความร้อนอยู่มาก แต่ก็ยังไม่แน่ใจว่าดาวเสาร์มีแกนกลาง (Core) หรือไม่
 
นักดาราศาสตร์ได้พยายามศึกษามวลสาร ความหนาแน่น และส่วนประกอบของดาวเสาร์ ซึ่งก็เพียงคำนวณได้ว่า มวลของดาวเสาร์เป็น 95.1 เท่าของโลก และเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ คือ มีความหนาแน่นเพียง 0.7 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร นั่นหมายความว่า ถ้าเรามีภาชนะใส่น้ำที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวเสาร์ ดาวเสาร์ก็สามารถลอยน้ำได้ไม่จม
ชั้นบรรยากาศ
| ||||
สนามแม่เหล็กของดาวเสาร์
 | สนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ มีขนาดไม่ใหญ่เท่ากับของดาวพฤหัส แต่ก็มีขนาดใหญ่พอที่จะยึดเหนี่ยวบริวารของดาวเสาร์ทั้งหมดไว้ได้ แต่ก็มีโครงร่างคล้ายกับของดาวพฤหัส และวงแหวนของดาวเสาร์เองก็มีผลกับการเปลี่ยนแปลง ของอนุภาคในชั้นบรรยากาศแมคเนโตสเฟียรเช่นกัน นอกจากนี้ บรรยากาศชั้นแมคเนโตสเฟียร ก็ยังสร้าง aurora ที่สวยงามบริเวณขั้วของดาวเสาร์ เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นบนโลก |
 | ภาพออโรร่าของดาวเสาร์ ที่กล้องอวกาศฮับเบิลถ่ายไว้ได้จากโลก |
วงแหวนดาวเสาร์
| ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ 1 ใน 4 ดวงของระบบสุริยะที่มีวงแหวนล้อมรอบ และที่มีความโดดเด่นกว่าเพื่อน ก็เพราะมีวงแหวนที่ชัดเจนสามารถมองเห็นได้จากโลก วงแหวนของดาวเสาร์ค้นพบครั้งแรก โดยกาลิเลโอ ราวปี คศ.1600 เมื่อเค้าประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์สำเร็จและใช้ส่องดูดาวเสาร์ แต่บันทึกของกาลิเลโอ ไม่ได้บอกว่าเป็นวงแหวน เพียงแต่บอกว่าเป็นวัตถุประหลาดอยู่คู่กับดาวเสาร์คล้ายกับดาวแฝด 3 ดวง แต่ต่อมา ปี คศ.1655 คริสเตียน ฮอยเกนต์ (Christian Haygens) นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส บอกว่าสิ่งที่กาลิเลโอพบนั่นคือวงแหวน | |
โครงสร้างของวงแหวนดาวเสาร์
ในระยะแรกของการสังเกตวงแหวนดาวเสาร์ พบว่ามีเพียง 3 ชั้นที่สามารถเห็นได้จากโลก ใช้อักษรภาษาอังกฤษเรียงตามลำดับคือ A,B และC ในปี คศ.1675 (พศ.2218) Giovanni Cassini นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ค้นพบช่องว่าง ระหว่าง วงแหวน A กับ B ทำให้วงแหวนดาวเสาร์มี 2 ชั้นในตอนั้น ซึ่งต่อมาช่องว่างนี้ ก็ถูกเรียกว่า "ช่องว่างแคสสินี (Cassini Gap)"
และในปี คศ.1800 วงแหวนบางชั้น C ก็ถูกค้นพบ จนกระทั้งมีการส่งยานอวกาศไปสำรวจ คือยานไพโอเนียร์ 11 และยานวอยเอเจอร์ 1 กับ 2 ก็พบวงแหวนเพิ่มขึ้นอีกในปี คศ. 1979 คือ D E F และ G ตามลำดับ กับช่องว่างที่อยู่ในวงแหวน A ที่มีชื่อว่า "ช่องว่างเองเก้ (Encke Division)" และพบดาวบริวารแพน (Pan) อยู่ในช่องว่างนี้ด้วย
ที่วงแหวน F ยานวอยเอเจอร์ ได้พบดาวบริวาร 2 ดวงคือ เพนดอร่า (Pendora) ดวงล่างของภาพ กับ โพรมีเทอุส (Prometheus) ดวงบนของภาพ ส่งแรงโน้มถ่วงถึงกันบังคับวงแหวน F ให้คงรูปอยู่ได้ มีความกว้างเพียง 10-20 กิโลเมตรเท่านั้น ดาวบริวารทั้งสองนี้ถูกเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "Shepherded" หรือบริวารเลี้ยงแกะ เพราะทำหน้าที่คล้ายสุนัขคอยต้อนฝูงแกะ
ยานวอยเอเจอร์ถ่ายภาพวงแหวนดาวเสาร์ โดยใช้ดาวฤกษ์ที่อยู่ด้านหลังวงแหวน พบว่าชั้นใหญ่ๆของวงแหวนประกอบด้วยชั้นย่อยๆ ของวงแหวนอีกนับพันวงเลย นักวิทยาศาสตร์จึงยอมสีวงแหวนแต่ละชั้น เพื่อให้เห็นความแตกต่างของวงแหวนในชั้นถัดไป ดังรูปด้านซ้าย
นอกจากนี้ยานอวกาศยังพบจุดสีดำ กระจ่ายอยู่ทั่ววงแหวนเคลื่อนที่ไปตามแนววงแหวนด้วย นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า เป็นอนุภาคของฝุ่นละอองในวงแหวนที่ทำปฎิกิริยากับ เส้นแรงแม่เหล็กที่ส่งมาจากตัวดาวเสาร์เอง
เนื่องจากดาวเสาร์มีแกนหมุนเอียงทำมุม 26.7 องศากับแนวดิ่งที่ตั้งฉากระนาบโคจรรอบดวงอาทิตย์ ทำให้ระนาบของวงแหวนที่อยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตรเอง 26.7 องศาไปด้วย ซึ่งความสว่างของดาวเสาร์เมื่อมองจากโลก จะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปด้วยตามระนาบของวงแหวนที่เอียงมาหาโลก โดยความสว่างของดาวเสาร์จะเปลี่ยนแปลง อยู่ระหว่างแมคนิจูด -0.3 ถึง +0.8
ปรากฏการณ์วงแหวนหาย
ด้วยเหตุที่ระนาบของวงแหวนเอียงตามแกนเอียงของดาวเสาร์ เมื่อดาวเสาร์โคจรไปรอบดวงอาทิตย์ ระนาบของวงแหวนเมื่อมองจากโลกก็จะเปลี่ยนไปด้วย ซึ่งจะมีช่วงระยะเวลาหนึ่งที่เราไม่สามารถมองเห็นวงแหวนของดาวเสาร์ได้เนื่องจากวงแหวนมีความหนาน้อยมาก (10 ไมล์) ซึ่งปรากฏการณ์วงแหวนหาย (the ring edge-on) จะเกิดขึ้นทุกๆ ครึ่งรอบของการโคจรรอบดวงอาทิตย์หรือ ราว 14 ปี ต่อครั้ง ซึ่งครั้งล่าสุดเกิดเมื่อปี พศ.2538 (คศ.1995) และจะปรากฏให้เห็นอีกครั้งในปี พศ.2552
ดวงจันทร์บริวารดาวเสาร์
ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่มีดวงจันทร์เป็นบริวารมากที่สุด ในยุคแรกๆก่อนมีการสำรวจอวกาศ เรารับรู้ว่าดาวเสาร์มีบริวารมากที่สุดในระบบสุริยะแต่ก็มีไม่เกิน 10 ดวง Chirstian Huygens นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส เป็นคนแรกที่พบดวงจันทร์ไททันเมื่อปี คศ.1965 ในขณะที่ดวงจันทร์มา ก็ถูกค้นพบโดยนักดาราศาสตร์คนอื่นๆ ในช่วงเวลาไม่เกิน ปีคศ.1800 และถูกค้นพบเพิ่มเติมอีก จากยานอวกาศวอยเอเจอร์
|
ความรู้เพิ่มเติม
นาซาเผยข้อมูลของพายุขนาดใหญ่บนดาวเสาร์ การค้นพบล่าสุดยานแคสซินี
ภาพเมฆสีส้ม แดง และเขียว ที่ปรากฏบนชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ ในปี ค.ศ. 2010-2011 ซึ่งช่วงท้ายที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาผ่านกล้องโทรทรรศน์ แต่ข้อมูลในช่วงคลื่นอินฟราเรดได้ทำให้เกิดความสนใจในการศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ยังคงดำเนินต่อไป
(ภาพโดย NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)
จากภารกิจสำรวจดาวเสาร์โดยยาน แคสซินี ของ นาซา(NASA) ซึ่งขณะนี้อยู่ในช่วงขยายเวลาการปฏิบัติงาน ครั้งที่ 2 เมื่อไม่นานมานี้ได้มีการเปิดเผยผลการศึกษาข้อมูลความแปรปรวนในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ ซึ่งปรากฏชัดเจนเป็นพายุขนาดใหญ่บนผิวของดาวเคราะห์ก๊าซได้รับฉายาว่า “ราชาแห่งวงแหวน” ดวงนี้ การเริ่มต้นเก็บข้อมูลเริ่มตั้งแต่วันที่ 5 ธันวาคม 2010 ซึ่งขณะนั้นค้นพบพายุบนดาวเสาร์สองจุด ต่อมาพายุทั้งสองได้รวมตัวกัน และขยายใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ จนเมื่อเปรียบเทียบขนาดแล้วความกว้างของมันสามารถครอบคลุมทวีปอเมริกาเหนือทั้งหมด ส่วนความยาวที่ปรากฏเป็นแถบพาดบนซีกฟ้าทิศเหนือของดาวเสาร์นั้นสามารถพันรอบโลกได้เกินหนึ่งรอบ อาจจะเรียกได้ว่าพายุขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นบนดาวเสาร์ในครั้งนี้เป็นพายุขนาดใหญ่ที่สุด ทีเกิดบนดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ
ข้อมูลที่ได้มาจากเครื่องมือ CIRS(Composite infrared spectrometer) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนยานแคสซินี สามารถเก็บข้อมูลในช่วงคลื่นอินฟราเรด ซึ่งแปรผันตรงกับอุณหภูมิของวัตถุ ทำให้สามารถวัดพลังงานความร้อนมหาศาลที่ปล่อยออกมาจากพายุทั้งสองลูกได้ โดยหลังจากการรวมตัวกันของพายุทั้ง 2 ลูกทำให้อุณภูมิของชั้นบรรยายกาศในบริเวณดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นเกิน - 53 ํC จากอุณหภูมิปกติของบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ของดาวเสาร์ประมาณ -115 ํC (ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับอุณหภูมิเฉลี่ยของบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์จาก www.wikipedia.org) ซึ่งชั้นบรรยากาศของดาวโดยปกติแล้วค่อนข้างสงบนิ่ง
ภาพGreat White Spot ซึ่งสร้างขึ้นจากข้อมูลช่วงคลื่นอินฟราเรดที่ได้จากยานแคสซินี ซ้อนทับบนภาพดาวเสาร์ในช่วงคลื่นที่ตามองเห็นเพื่อแสดงบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นจากระดับปกติ ขณะเกิดพายุขนาดยักษ์บนชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์
(ภาพโดย NASA / JPL-Caltech / SSI / ESO / IRTF / ESA)
ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์บริเวณที่เกิดพายุบางครั้งมีอุณหภูมิสูงขึ้นจากปกติถึง 83 องศาเซลเซียส ในช่วงเดียวกัน ซึ่งความต่างของอุณหภูมิในระดับนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงของสภาวะอากาศแบบสุดขั้ว และมีพลังงานความร้อนแผ่ออกมามหาศาลนอกจากนี้ ยานแคสซินียังสามารถตรวจพบก๊าซเอธีลีน (Ethylene) ได้ในชั้นบรรยากาศบริเวณที่เกิดพายุ ซึ่งคุณสมบัติของก๊าซเอทิลีนเป็นก๊าซไร้สีไร้กลิ่น เกิดขึ้นได้ทั้งในธรรมชาติและจากการสังเคราะห์ขึ้นโดยมนุษย์ อย่างไรก็ตามการค้นพบก๊าซชนิดนี้บนดาวเสาร์ยังไม่เคยมีการค้นพบมาก่อน กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานเกี่ยวข้องในด้านนี้จาก Goddard spaceflight Center สามารถยืนยันการค้นพบนี้ด้วยเครื่องวัดสเปกตรัม (Celeste spectrometer) ที่ติดตั้งบนภูเขาคีทพีค (Kitt Peak) ในรัฐอริโซนา นักวิทยาศาสตร์ยังคงทำการสำรวจต่อไปเพื่อไขปริศนาเกี่ยวกับการเกิดก๊าซดังกล่าวบนดาวเสาร์ พวกเขาเชื่อว่าคำตอบนั้นซ่อนอยู่ลึกลงไปใต้ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น