นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันเรื่องอายุ จุดกำเนิด และ มุมของวงแหวน ดาวเสาร์ ที่ประดับดาวเคราะห์โดดเด่นที่สุดในระบบสุริยะกันมานานแล้ว
ถ้าไม่มีวงแหวน ดาวเสาร์คงดูน่าเบื่อ ไร้จุดสนใจเป็นที่สุด อย่างที่บล็อกเกอร์ เจสัน ค็อตต์กี ทดลองลบวงแหวน จากภาพของนาซา แล้วดาวเคราะห์ดวงนี้ก็ดูจืดสุด ๆ ในระบบ สุริยะของเรา จริงอยู่ที่มีพายุหมุนรูปหกเหลี่ยมและไซโคลน ปรากฏอยู่ที่ขั้วทั้งสองของดาวเสาร์ แต่พื้นผิวที่ดูธรรมดาของมันขาดความน่าตื่นตาของแถบที่ดูเหมือนระบายด้วยสีนํ้าของ ดาวพฤหัสบดี หรือสีนํ้าเงินจัดจ้านของดาวเนปจูน หรือความมืดมนชวนอึดอัดของดาวศุกร์
แม้แต่ดาวอังคารสีสนิมยังดูน่าสนใจกว่าเลย น่ายินดีที่ ณ จุดหนึ่งในอดีตยาวนาน 4,500 ล้านปีนั้น จักรวาลได้ช่วยยกระดับให้ย่านเพื่อนบ้านของโลกอย่างหนึ่ง
นั่นคือใส่ระบบวงแหวนนํ้าแข็งที่สดใสและใหญ่โตให้กับดาวเสาร์ แต่นักวิทยาศาสตร์เห็นไม่ตรงกันเรื่องที่ว่าวงแหวนนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อใดหรือเกิดขึ้นได้อย่างไร และเรื่องนี้ก็เป็นจริงมาหลายทศวรรษ กลายเป็นว่าปฐมกาลของลักษณะเด่นอันเป็นที่จดจำ มากที่สุดอย่างหนึ่งของระบบสุริยะยังเป็นปริศนาที่ไม่คลี่คลาย
“ดาวเคราะห์ดวงนี้เกิดขึ้น ณ จุดหนึ่งระหว่างที่ระบบสุริยะ ก่อร่างสร้างตัว และเราไม่รู้หรอกว่าวงแหวนเหล่านี้เป็นรูปเป็นร่างตั้งแต่ตอนนั้นด้วยหรือไม่ หรือเกิดขึ้นหลังจากนั้นมาก”
มาเรียม อัล มอทามิด นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคอร์แนล บอก “และเหตุผลที่มันน่าสนใจมาก ไม่ใช่แค่การหาคำตอบของคำถามเหล่านั้น แต่ยังรวมถึงการทำความเข้าใจระบบดาวเสาร์ด้วย เรามีดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง ระบบวงแหวน และระบบดวงจันทร์ และเราคิดว่าต้องมีความเชื่อมโยงระหว่างวงแหวนกับดวงจันทร์พวกนั้นค่ะ”
ปริศนานี้ช่างมีเสน่ห์ไม่เหมือนใคร โดยทั่วไป นักวิทยาศาสตร์พอจะเข้าใจต้นกำเนิดของภาพอันน่าตื่นตาต่าง ๆ ในระบบสุริยะ เช่น หุบเหวที่สลักเสลาบนดาวอังคาร ซึ่งทำให้ แกรนด์แคนยอนดูเล็กจิ๋วไปเลย หรือจุดแดงใหญ่ที่หมุนวนของดาวพฤหัสบดี และแอ่งมหึมาทางใต้ของดวงจันทร์ แต่วงแหวนของดาวเสาร์นั้นเล่า
“วงแหวนของดาวเสาร์ไม่เหมือนใคร” เจฟฟ์ คอซซี แห่ง ศูนย์วิจัยเอมส์ของนาซา บอก “มันเป็น [ระบบ] วงแหวนใหญ่โตมโหฬารเพียงหนึ่งเดียว และสว่างมาก ๆ ด้วย ซึ่งผิดปกติ ก็เลยเป็นปริศนามาตลอดครับ”
นักวิทยาศาสตร์ที่ขบคิดเกี่ยวกับคำถามนี้มักแบ่งเป็นสองกลุ่ม กลุ่มแรกบอกว่าวงแหวนของดาวเสาร์มีมาแต่แรกเริ่มนั่นคือเกิดขึ้นพร้อมดาวเสาร์เมื่อกว่าสี่พันล้านปีก่อน อีกกลุ่มเชื่อว่าวงแหวนต่าง ๆ อายุน้อยกว่านั้นมากและถือกำเนิดในช่วงไม่กี่ร้อยล้านปีก่อน ภายใต้ทฤษฎีดังกล่าววงแหวนเหล่านี้ยังอ่อนเยาว์เสียจนถ้าบรรดาไดโนเสาร์มีโครงการอวกาศละก็ พวกมันคงต้องมองเห็นดาวเสาร์ที่ไม่มีวงแหวนจากกล้องโทรทรรศน์แล้ว
“ฉากทัศน์ทั้งสองต่างมีเหตุผลเจ๋ง ๆ แต่ก็มีจุดอ่อนด้วยค่ะ” อัล มอทามิด กล่าว แม้เวลาจะต่างกันหลายพันล้านปี แต่เรื่องราวว่าด้วยต้นกำเนิดของทั้งสองฝั่งก็มีอย่างหนึ่งที่เหมือนกัน นั่นคือความรุนแรง การสร้างวงแหวนต้องมีการทำลายล้างวัตถุที่เป็นนํ้าแข็งในระดับมหาวินาศ อาจเป็นดาวหางหรือดวงจันทร์ วัตถุนั้นอาจพเนจรเข้ามาใกล้ดาวเสาร์มากเกินไป จึงถูกความโน้มถ่วงของดาวเสาร์ฉีกทึ้งเป็นนํ้าแข็งชิ้นเล็กชิ้นน้อยจำนวนนับไม่ถ้วน
ส่วนน้อยมีขนาดใหญ่กว่าบ้าน ที่เหลืออาจเล็กเท่าเม็ดฝุ่น ส่วนใหญ่เป็นนํ้าแข็งที่ใสและบริสุทธิ์ เมื่อเวลาผ่านไป เศษซากเหล่านั้นก็จับกลุ่มและเรียงตัวกันเป็นวงแหวนที่เราเห็นทุกวันนี้ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางถึงราว 270,000 กิโลเมตร แต่หนาเพียงราว 10 เมตรเท่านั้น
ทีม “วงแหวนแก” บ่งบอกว่า เหตุวินาศนั้นเกิดขึ้นในยุคแรกของดาวเสาร์แนวคิดเสนอว่า บรรดาดาวเคราะห์ขนาดยักษ์ไม่ได้ถือกำเนิดตรงจุดที่เรามองเห็นทุกวันนี้เลย แต่พวกมันเคลื่อนย้ายมาอยู่ที่ตำแหน่งปัจจุบัน และกระตุ้นให้เกิดความไร้เสถียรภาพต่อเนื่องในหมู่วัตถุขนาดเล็กกว่า ซึ่งมักพบจุดจบด้วยการถูกเหวี่ยงไปทั่วเหมือนลูกปิงปองอวกาศ
ในช่วงโกลาหลของระบบสุริยะวัยเยาว์ การที่วัตถุนํ้าแข็งจะลงเอยด้วยการกลายเป็นวงแหวนรอบดาวเสาร์ ไม่ใช่เรื่องยาก ทฤษฎีวงแหวนเก่ายังทำนายว่า ดวงจันทร์บางดวงของดาวเสาร์ก่อตัวจากวัตถุสร้างวงแหวนที่กระเด็นออกมาไกลจาก ดาวเสาร์มากพอจะรวมตัวเป็นกลุ่มก้อนของตัวเอง ดังนั้นดวงจันทร์จำนวนหนึ่งซึ่งปัจจุบันลอยอยู่ใกล้ชายขอบวงแหวนจึงเกิดจากวัตถุชนิดเดียวกัน
“พูดจริง ๆ และไม่ได้พยายามเป็นกลาง ฉันคิดว่าทีมวงแหวนแก่ฟังเข้าท่ากว่าทีมวงแหวนเด็ก” อัล มอทามิด บอก ปัญหาอยู่ตรงที่วงแหวนนํ้าแข็งเหล่านั้นขาวนวลเกินกว่าจะเก่าแก่หลายพันล้านปี หรืออย่างน้อยเรื่องนี้ก็เป็นเหตุผล ที่ทีม “วงแหวนเด็ก” ให้ความสนใจเป็นหลัก ข้อโต้แย้งที่อาจ เป็นเรื่องของมลภาวะนี้ชี้ว่า ปัญหาอยู่ตรงอัตราที่ฝุ่นจากนอกระบบสุริยะเข้ามาปะทะกับวงแหวน และทำให้ความสว่างไสวของวงแหวนหมองลง พูดง่าย ๆ ก็คือฝนจักรวาลสีหม่นที่ตกลงสู่บรรยากาศของดาวเสาร์ตลอดสี่พันล้านปี ควรจะทำให้วงแหวนของดาวเสาร์ดูมอซอและไม่สวยสดงดงามเหมือนวงแหวนของดาวพฤหัสบดีไปนานแล้ว
ถ้าวงแหวนเหล่านั้นไม่ได้มีขนาดมหึมาเกินไป หรือยังอายุน้อยเกินไป เมื่อปี 2017 ด้วยยานแคสซีนีของนาซา นักวิทยาศาสตร์ตรวจวัดมวลของ วงแหวนต่าง ๆ ของดาวเสาร์ และพบว่ามีวัตถุไม่มากพอที่จะดูด ซับฝุ่นอวกาศตลอดหลายพันล้านปี และยังดูสะอาดบริสุทธิ์อยู่ ยานแคสซีนียังรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณฝุ่นในระบบของ ดาวเสาร์ และผลที่ได้ก็สนับสนุนแนวคิดที่ว่า วงแหวนเหล่านี้ ยังอายุน้อย
กระนั้นก็ยังไม่น่าเป็นไปได้ว่าจะมีวัตถุใดที่ขนาดใหญ่พอจนแตกกระจายกลายเป็นวงแหวนเข้าใกล้ดาวเสาร์ได้ขนาดนั้น ถ้าไม่ใช่ในยุคแห่งความโกลาหลอลหม่านของระบบสุริยะแรกเริ่ม ตลอดช่วงชีวิตของมนุษย์หนึ่งคน ท้องฟ้ายามราตรี อาจดูไม่เปลี่ยนไปนัก
ดาวเคราะห์ต่าง ๆ เคลื่อนที่ในวงโคจรที่คาดการณ์ได้ กลุ่มดาวต่าง ๆ ขึ้นและตกตามกำหนดการ การเดินทางของเวลาอาจระบุได้จากใบหน้าที่เปลี่ยนไปของดวงจันทร์ การรับรู้เช่นนี้นับว่าอุ่นใจ เพราะหมายความว่าสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก อย่างเราที่ลอยเคว้งคว้างบนเกาะอันเขียวขจีในมหาสมุทรแห่งจักรวาลอันไร้ขอบเขตนั้น พอจะมีความรู้เกี่ยวกับฟากฟ้าอยู่บ้าง เราถอดรหัสความสอดคล้องในการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ เราสามารถคำนวณถึงการปรากฏของบางสิ่งที่ดูเหมือนมีมนตร์วิเศษได้อย่าง แม่นยำและรู้ว่าสิ่งต่าง ๆ มีความเป็นมาเช่นไรมากพอควร (ยกเว้นที่เกี่ยวกับตัวเราเอง) ในห้วงจักรวาลที่หยั่งไม่ถึงนี้ เรายึดเหนี่ยวสิ่งที่เรารู้เอาไว้
“เราแค่อยากให้สิ่งต่าง ๆ เสถียรและถาวรครับ” เจฟฟ์ คอซซี จาก นาซา บอกและเสริมว่า “เราไม่คิดว่า วัตถุบนฟากฟ้าจะเปลี่ยนแปลงไป ต่อหน้าต่อตาเรา แต่นั่นคือสิ่งหนึ่งที่ [ยานแคสซีนี] แสดงให้เราเห็นแล้ว เมื่อเราไปถึงดาวเสาร์… เรารู้ว่าเอกภพนั้น เปลี่ยนแปลงไปทุกเมื่อเชื่อวัน และน่าจะเป็นการดีหากเราเปิดใจกว้างพร้อมที่จะเรียนรู้ตลอดเวลา” – นาเดีย เดรก
โดยทั่วไปนักวิทยาศาสตร์พอจะเข้าใจต้นกําเนิดของภาพอันน่าตื่นตาต่าง ๆ ในระบบสุริยะแต่วงแหวนของดาวเสาร์นั้นเล่าแล้วหากดาวเสาร์ทำลายดวงจันทร์ดวงหนึ่งของตัวเอง แทนที่จะฉีกทึ้งวัตถุที่ล่วงลํ้าเข้ามาออกเป็นเสี่ยง ๆ ล่ะ สองทฤษฎีที่มีการเสนอเมื่อไม่นานนี้ชี้ว่า ที่จริงดาวเสาร์นั่นเองที่เขมือบดวงจันทร์ของตัวเอง
ทฤษฎีหมายเลขหนึ่งเสนอเมื่อปี 2016 ว่า ราวร้อยล้านปีก่อน ระบบดาวเสาร์ขยับมาอยู่ในตำแหน่งที่ความโน้มถ่วงจากดวงอาทิตย์ผลักดวงจันทร์ชั้นในของดาวเสาร์กระเด็นเข้าสู่วงโคจรที่นำไปสู่การชนหรือปะทะกัน ส่งผลให้เศษซากของดวงจันทร์เหล่านี้เป้นวงแหวนรอบดาวเสาร์ แนวคิดนี้ยังอธิบายพื้นผิวที่ดูเหมือนยังเยาว์วัยของดวงจันทร์หลายดวงของดาวเสาร์ เนื่องจากเหตุการณ์ที่ให้กำเนิดวงแหวนอาจทำลายดวงจันทร์บางดวงและทำให้บางดวงเกิดขึ้นใหม่ด้วย
ทฤษฎีหมายเลขสองที่เสนอเมื่อช่วงปลายปี 2022 ให้นํ้าหนักไปที่ไททัน ดวงจันทร์ยักษ์ของดาวเสาร์ที่เคลื่อนตัวออกห่างจากย่านเกิดของตัวเองอย่างช้า ๆ ราวสองสามร้อยล้านปีก่อนการอพยพอย่างเนิบช้าของไททันสร้างแรงโน้มถ่วงต่อดวงจันทร์ สมมุติที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อว่า คริซาลิส ผลก็คือคริซาลิสถูก เหวี่ยงเข้าหาดาวเสาร์และถูกฉีกเป็นชิ้น ๆ จนกลายเป็นวงแหวน ไม่ต้องสงสัยเลยว่าบางคนไม่ซื้อฉากทัศน์ไหนทั้งนั้น แต่ในมุมมองของคอซซี “การถกเถียงกันเป็นเรื่องดีสำ หรับวิทยาศาสตร์ ถ้าจะมีใครไม่เชื่อก็ไม่ใช่เรื่องเสียหายอะไร”
เรื่อง นาเดีย เดรก
