ดาวเคราะห์ดวงที่ 9 – ระบบสุริยะของเราเป็นที่ตั้งของดาวเคราะห์ที่เต็มไปด้วยความมหัศจรรย์ ดวงจันทร์ที่ซุกซ่อนความลึกลับไว้ ดาวเคราะห์น้อยที่ลอยไปมามากมาย และดาวหางที่พุ่งกระจายไปทั่วทิศทาง แต่ไม่ว่าเราจะพยายามสำรวจจักรวาลอันมืดมิดด้วยกล้องโทรทรรศน์จำนวนมากมายเท่าใด พื้นที่ส่วนใหญ่ของเพื่อนบ้านบนอวกาศก็ยังเป็นพื้นที่ที่กล้องโทรทรรศน์ไม่สามารถสำรวจและจับภาพได้
ทว่า ทุกสิ่งกำลังจะเปลี่ยนไป เนื่องจากในปัจจุบันนี้ ทีมนักดาราศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์กำลังร่วมกันพัฒนากล้องโทรทรรศน์สำรวจภาพรวมขนาดใหญ่ตัวใหม่ ที่มีชื่อว่า เวรา ซี รูบิน แอลเอสเอสที (Vera C. Rubin LSST) บนหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์เวรา ซี รูบิน (Vera C. Rubin Observatory: VRO) ซึ่งตั้งอยู่บนยอดของสันเขาเซโร ปาชอน (Cerro Pachón) ที่สูงกว่า 2,650 เมตร ในประเทศชิลี
กล้องโทรทรรศน์ตัวใหม่นี้จะเข้ามาสร้างความก้าวหน้าให้กับวงการดาราศาสตร์และปฏิวัติวงการนี้ให้ดียิ่งขึ้น โดยการนำความล้ำหน้าทางวิศวกรรมมาผสานเข้ากับสุดยอดซอฟต์แวร์และความชาญฉลาดทางวิทยาศาสตร์ เพื่อให้กล้องโทรทรรศน์บนหอสังเกตการณ์ VRO สามารถสำรวจพื้นที่อันกว้างใหญ่ไพศาลของระบบสุริยะได้อย่างทั่วถึง และสามารถสำรวจวัตถุที่อยู่ห่างไกล นับตั้งแต่ดาวฤกษ์ที่เปลี่ยนแปลงไปตามวัฏจักรชีวิต จนถึงวัตถุในระบบสุริยะอื่น ๆ จำนวนนับไม่ถ้วนที่นักดาราศาสตร์ไม่สามารถสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน
มาริโอ ยูริช (Mario Jurić) นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน หนึ่งในผู้ที่กำลังร่วมพัฒนากล้องโทรทรรศน์ VRO กล่าวว่า “สิ่งที่กล้องโทรทรรศน์ตัวนี้จะให้เราคือ รายละเอียดที่ค่อนข้างจะสมบูรณ์ของทุกสิ่งทุกอย่างภายในระบบสุริยะ ทั้งชั้นในและชั้นนอกที่อยู่ไกลออกไปจากดาวเนปจูน”
เมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ VRO สำรวจระบบสุริยะ จำนวนของดาวเคราะห์น้อยที่ถูกค้นพบจะพุ่งสูงขึ้นเกือบในทันที ดาวเคราะห์น้อยดวงแรกถูกค้นพบเมื่อค.ศ. 1801 สองศตวรรษต่อมา มีการค้นพบเพิ่มอีกนับล้านดวง และในอนาคต จำนวนของดาวเคราะห์น้อยที่ถูกค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์ VRO จะเพิ่มเป็น 2 เท่าจากจำนวนในปัจจุบัน ภายในระยะเวลา 3 ถึง 6 เดือนหลังการสำรวจ
ยิ่งไปกว่านั้น กล้องโทรทรรศน์นี้อาจจะค้นพบดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ของระบบสุริยะ (Planet Nine) หรือดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่นักดาราศาสตร์บางคนเชื่อว่าซ่อนอยู่บริเวณขอบของระบบสุริยะ เปโดร เบอร์นาร์ดิเนลลี (Pedro Bernardinelli) นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันกล่าวว่า “บางที เราอาจจะได้รู้ว่าที่ขอบระบบสุริยะมีดาวเคราะห์ลึกลับดวงนี้อยู่จริงหรือไม่ภายในปีแรก”
นอกจากการสำรวจระบบสุริยะแล้ว กล้องโทรทรรศน์ VRO ยังมีหน้าที่ในการตรวจจับวัตถุระหว่างดวงดาวหลายสิบดวงที่ถูกผลักออกมาจากระบบดาวฤกษ์อื่น ยูริชอธิบายเสริมว่า “เศษวัตถุรูปร่างแปลกประหลาดเหล่านั้นจะทำให้เราเริ่มเข้าใจว่าระบบดาวเคราะห์อื่น ๆ เป็นอย่างไร”
ในปี 2025 กล้องโทรทรรศน์ VRO มีกำหนดการสำรวจระบบสุริยะ โดยจะใช้ระยะเวลาทั้งหมด 10 ปีในการเก็บและรวบรวมข้อมูลใหม่ ๆ ที่พบให้กับนักดาราศาสตร์ ยูริชกล่าวว่า “แล้วเราก็จะได้รู้กันว่า ข้อมูลที่ได้มาจะบอกอะไรบ้าง” ในขณะที่กล่าวถึงจุดกำเนิดแรกเริ่มและวิวัฒนาการของกาแล็กซีของเรา
หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์เวรา ซี รูบิน ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนร่วมกันจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (National Science Foundation: NSF) และกระทรวงพลังงานสหรัฐ (Department of Energy: DOE) ถูกตั้งชื่อขึ้นตามนักดาราศาสตร์ผู้โด่งดัง เจ้าของผลงานการค้นพบปรากฏการณ์พิเศษของดวงดาวที่นำไปสู่การก่อตั้งทฤษฎีสสารมืด หรือสสารในจักรวาลที่ยังตรวจจับไม่ได้แต่มีหน้าที่ยึดโยงดาวและกาแล็กซีต่าง ๆ เข้าด้วยกัน
หอสังเกตการณ์อันล้ำสมัยที่ถูกออกแบบขึ้นเพื่อไขข้องสงสัยต่าง ๆ เกี่ยวกับจักรวาลแห่งนี้ ถือเป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ทรงพลังมาก ซานดรีน โธมัส (Sandrine Thomas) รองผู้อำนวยการฝ่ายก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์ VRO กล่าวว่า “ทุกอย่างเกี่ยวกับหอสังเกตการณ์รูบินยิ่งใหญ่มาก ไม่ว่าจะเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ทำงานได้ไวที่สุด กล้องดิจิตอลขนาดยักษ์ภายในกล้องโทรทรรศน์ที่ทำงานได้อย่างแม่นยำ เซนเซอร์ที่มีขนาดใหญ่ไม่แพ้กล้อง หรือจำนวนพิกเซลของกล้องที่สูงมหาศาล”
โดยปกติแล้ว หอสังเกตการณ์ส่วนใหญ่จะมีขอบเขตการมองเห็นที่กว้าง ซึ่งทำให้สามารถมองเห็นท้องฟ้าได้มากขึ้น หรือมีกระจกหลักของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้รวมแสงได้มากจนสามารถมองเห็นวัตถุที่จางและอยู่ไกลได้ เพียงอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น ทว่า หอสังเกตการณ์ VRO กลับมีทั้งสองสิ่งนี้ในที่เดียว เพราะใช้เทคโนโลยีทางวิศวกรรมที่แตกต่างและล้ำหน้าในการสร้าง กล้องโทรทรรศน์ที่หอสังเกตการณ์ VRO จะสามารถสำรวจท้องฟ้าทางซีกโลกใต้ในยามค่ำคืนได้ทั้งผืนแบบไม่จำกัดครั้ง ในระหว่างการสำรวจที่ยาวนานนับทศวรรษ โดยจะสามารถส่องเห็นได้เกือบทุกอย่างและเกือบทุกที่ในระบบสุริยะ
“นี่คือการก้าวกระโดดที่สำคัญที่สุดครั้งหนึ่งของยุค” เบอร์นาร์ดิเนลลีกล่าว
บริเวณที่กล้องโทรทรรศน์ VRO จะจับภาพนั้นจะอยู่ในแถบดาวเคราะห์น้อย “วัตถุที่อยู่ในบริเวณนี้คือเศษซากที่เหลือจากการก่อตัวของดาวเคราะห์” ชวามบ์อธิบายเสริม
แน่นอนว่ากล้องโทรทรรศน์ VRO จะสามารถจับภาพของดาวเคราะห์น้อยขนาดกลาง ซึ่งเป็นขนาดที่ยากต่อการระบุตำแหน่งว่าโคจรเข้าใกล้โลกมากน้อยเพียงใดได้ กล่าวคือ กล้องโทรทรรศน์ VRO จะสามารถระบุตำแหน่งของวัตถุที่เสี่ยงต่อการชนโลกในอนาคตได้ก่อนที่มันจะพุ่งใส่โลก ดังนั้น เราจึงสามารถที่จะหาทางป้องกันไม่ให้โลกได้รับผลกระทบจากการชนของดาวเคราะห์น้อยเหล่านั้นได้ ดาวเคราะห์น้อยบางดวงอาจพบได้ในวงโคจรโลก หรือบางทีพวกมันอาจเป็นส่วนหนึ่งกลุ่มดาวเคราะห์น้อยที่นักดาราศาสตร์คาดว่าอยู่ใกล้กับวงโคจรดาวศุกร์
นอกจากนี้ ในขณะที่กล้องโทรทรรศน์ VRO เปลี่ยนบริเวณในการสำรวจไปยังระบบสุริยะชั้นใน มันได้ถูกกำหนดให้เผยภาพโครงสร้างของระบบสุริยะชั้นนอกให้นักดาราศาสตร์ได้เห็นเป็นครั้งแรก และนอกจากกล้องโทรทรรศน์ตัวใหม่จะช่วยให้เราค้นพบดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ได้มากขึ้นแล้ว กล้อง VRO ยังสามารถติดตามดาวหางที่เริ่มจะระเหิดได้จากตำแหน่งที่ไกลจากดวงอาทิตย์มากกว่าเดิม
หากไม่นับดาวหางขนาดมหึมาที่มีความผันผวนสูงซึ่งมีอยู่เพียงไม่กี่ดวง กล้องโทรทรรศน์จะไม่สามารถจับภาพของดาวหางหรือก้อนน้ำแข็งสกปรกในอวกาศอื่น ๆ ที่กระจายตัวอยู่รอบนอกของระบบสุริยะได้ จนกว่าพวกมันจะเคลื่อนตัวเข้าสู่ระบบสุริยะรอบในและโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น เพราะเมื่อดาวหางโคจรเข้าระบบสุริยะรอบใน ความร้อนจากดวงอาทิตย์จะทำให้น้ำแข็งและแก๊สแข็งในดาวหางระเหิดเป็นไอ ต่อมาไอที่เกิดขึ้นจะกลายเป็นละอองขนาดใหญ่ซึ่งลากยาวออกไปเป็นส่วนหางของดาวหางที่สามารถมองเห็นได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์
กล้องโทรทรรศน์ VRO อาจเป็นสิ่งที่เข้ามาเติมเต็มความฝันของเหล่านักดาราศาสตร์ ในการค้นพบดาวหางก่อนที่มันจะพุ่งเข้าหาดวงอาทิตย์ได้เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ ซึ่งถ้าหากทำได้สำเร็จ นักดาราศาสตร์อาจจะได้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบสุริยะในช่วงแรกเริ่มจากดาวหางที่ไม่ถูกความร้อนทำให้แปรสภาพ “เราจะสามารถส่งยานอวกาศขึ้นไปเก็บข้อมูลของดาวหางได้อย่างละเอียด” ชวามบ์กล่าว
ดาวหางมาจากแหล่งกำเนิด 2 แห่งด้วยกัน แห่งแรกคือ เมฆออร์ต (Oort Cloud) หรือบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะที่นักดาราศาสตร์เชื่อว่า มีลักษณะเป็นเปลือกหุ้มระบบสุริยะที่ก่อตัวขึ้นจากก้อนน้ำแข็งสกปรก เมฆออร์ตอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มากจนไม่เคยมีกล้องโทรทรรศน์ตัวไหนจับภาพได้โดยตรง ซึ่งกล้อง VRO ก็ไม่สามารถจับภาพของบริเวณนี้ได้เช่นกัน
แหล่งกำเนิดของดาวหางอีกแห่งคือ แถบไคเปอร์ (Kuiper Belt) ซึ่งเป็นบริเวณที่กล้องโทรทรรศน์ VRO จะถ่ายภาพเพื่อนำรายละเอียดที่ปรากกฎไปศึกษาต่อ แถบไคเปอร์คือ บริเวณที่มีลักษณะเป็นวงแหวน ซึ่งอยู่เลยวงโคจรของดาวเนปจูนออกไปนอกระบบสุริยะ วัตถุส่วนใหญ่ที่พบในแถบวงแหวนนี้เป็นก้อนวัตถุแข็ง เช่น ก้อนน้ำแข็งที่มีชื่อเรียกว่า วัตถุแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt Objects: KBOs) หรือวัตถุพ้นดาวเนปจูน (Trans-Neptunian Object: TNO) โดยมีดาวเคราะห์แคระพลูโตเป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุด
ในปัจจุบัน มีวัตถุในแถบไคเปอร์ที่ถูกค้นพบเพียงไม่กี่พันดวงเท่านั้น นักดาราศาสตร์จึงคาดหวังว่ากล้องโทรทรรศน์ VRO จะสามารถค้นหาวัตถุอื่น ๆ ในบริเวณนี้เพิ่มขึ้นได้อย่างน้อยหลักพันดวง นอกจากการค้นหาวัตถุแล้ว ภาพจากกล้องโทรทรรศน์ตัวนี้อาจจะทำให้นักดาราศาสตร์ได้ทราบถึงรายละเอียดโครงสร้างและองค์ประกอบที่แท้จริงของแถบไคเปอร์ รวมไปถึงปริศนาสำคัญของระบบสุริยะที่ว่า “ในระบบสุริยะของเรามีดาวเคราะห์ที่ดวง” ชวามบ์กล่าว
ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์บางคนได้เสนอทฤษฎีว่า วงโคจรของวัตถุบริเวณขอบระบบสุริยะที่ผิดแปลกไปจากดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ชี้ให้เห็นว่า มีดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวเนปจูนซ่อนอยู่ที่ไหนสักแห่งในบริเวณนั้น หรืออาจจะซ่อนอยู่ในบริเวณที่ไกลออกไปจากดาวเคราะห์แคระพลูโตมาก ถึงแม้ว่ากล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่ยังมีประสิทธิภาพไม่มากพอที่จะค้นหาดาวลึกลับดวงนั้น แต่ถ้าหากว่าดาวเคราะห์ที่คาดการณ์ไว้มีอยู่จริง กล้องโทรทรรศน์ VRO ที่ถูกสร้างขึ้นด้วยเทคโนโลยีที่ล้ำสมัยที่สุดในยุคนี้ก็ควรจะหาดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ของระบบสุริยะของเราพบ
เบอร์นาร์ดิเนลลีเสริมว่า “ลองจินตนาการดูสิว่า ถ้าในอีก 2 ปีข้างหน้าเราสามารถพูดได้ว่า พบดาวเคราะห์ดวงใหม่ในระบบสุริยะแล้ว จะน่าตื่นเต้นแค่ไหน”
เช่นเดียวกับหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์และกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินแห่งอื่น ๆ หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์เวรา ซี รูบิน ก็จะถูกรบกวนจากดาวเทียมวงโคจรต่ำที่มีคุณสมบัติในการสะท้อนแสงสูง โดยเฉพาะจากกลุ่มดาวเทียมสตาร์ลิงก์ (Starlink) ขนาดใหญ่จากบริษัทสเปซเอ็กซ์ (SpaceX) ที่ให้บริการอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง ยิ่งไปกว่านั้น แม้ว่าในขณะนี้ ดาวเทียมสตาร์ลิงก์กว่า 4,500 ดวงที่โคจรอยู่เหนือผิวโลกจะสะท้อนแสงรบกวนกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน จนเกิดเป็นเส้นแสงสีขาวที่บดบังภาพถ่ายทางดาราศาสตร์จำนวนมาก กระนั้น ทางบริษัท SpaceX ก็ยังวางแผนที่จะปล่อยดาวเทียมอีกหลายหมื่นดวงขึ้นสู่วงโคจรในอนาคต หากเป็นเช่นนั้น แสงจากดาวเทียมจะส่งผลให้ภาพ 30 เปอร์เซ็นต์ของภาพถ่ายทางดาราศาสตร์ที่บันทึกโดยกล้องโทรทรรศน์ VRO มีรอยขีดจากเส้นแสง
ในปัจจุบัน ยังไม่มีแนวทางการแก้ไขปัญหานี้อย่างชัดเจน เบอร์นาร์ดิเนลลีอธิบายว่า “เราจะต้องหาทางรับมือกับมัน เพราะเราไม่มีทางเลือก” อย่างไรก็ตาม แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์ VRO จะถูกแสงจากกลุ่มดาวเทียมขนาดใหญ่รบกวนการทำงาน แต่กล้องภาคพื้นดินตัวนี้ก็ยังเป็นเครื่องมือสำรวจอวกาศในฝันของเหล่านักดาราศาสตร์เช่นเดิม
“เมื่อรายละเอียดถูกเปิดเผย ความซับซ้อนอันสวยงามของระบบสุริยะจะปรากฏ มันจะเข้ามาพัฒนาและปรับปรุงความรู้ความสามารถในการศึกษาระบบสุริยะของเราให้ละเอียดและแม่นยำยิ่งขึ้น ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างรอบนอกของระบบสุริยะ ฉันพูดได้ว่า ตอนนี้การสำรวจระบบสุริยะเหมือนกับการมองเห็นหน้าคนลาง ๆ อยู่หลังเมฆ แต่กล้องโทรทรรศน์ VRO จะเข้ามาทำให้เรารู้ว่าด้านหลังเมฆที่บดบังระบบสุริยะของเรา มีรูปปั้นเดวิดของไมเคิลแองเจโลรออยู่” มิเชลล์ แบนนิสเตอร์ (Michele Bannister) นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคนเทอเบอรี่กล่าว
ภาพ คริสตี เฮมม์ คล็อก
แปล พรรณทิพา พรหมเกตุ