ดาวเนปจูน

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

สัปดาห์นี้เป็นช่วงที่ดาวเนปจูนอยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ ซึ่งถือได้ว่าสว่างที่สุดและใกล้โลกที่สุดในรอบปี 2558 อย่างไรก็ตาม ด้วยระยะห่างที่ไกลมาก ความสว่างจึงน้อยเกินกว่าจะเห็นได้ด้วยตาเปล่า จำเป็นต้องใช้กล้องสองตาหรือกล้องโทรทรรศน์ และทราบตำแหน่งที่แน่นอนจากแผนที่ดาวซึ่งลงตำแหน่งดาวเนปจูนเทียบกับดาวฤกษ์ที่เป็นฉากหลัง เมื่อดาวเคราะห์วงนอกหรือดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลกว่าโลกออกไปอยู่ที่ตำแหน่งตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ดวงนั้นจะทำมุม 180 องศา กับดวงอาทิตย์บนท้องฟ้า เมื่อดวงอาทิตย์ตกทางทิศตะวันตก ดาวเคราะห์จะขึ้นทางทิศตะวันออก เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออก ดาวเคราะห์จะตกทางทิศตะวันตก ดังนั้นดาวเคราะห์ที่ผ่านตำแหน่งนี้จึงปรากฏบนท้องฟ้าให้สังเกตได้ยาวนานตลอดทั้งคืน โดยอยู่สูงสุดบนท้องฟ้าในเวลาประมาณเที่ยงคืน

ดาวเนปจูนอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ไกลกว่าระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ประมาณ 30 เท่า แสงมีความเข้มลดลงเป็นสัดส่วนกับระยะทางยกกำลังสอง แสงอาทิตย์ที่ดาวเนปจูนจึงมีความเข้มน้อยกว่าแสงอาทิตย์ที่เราเห็นบนโลกประมาณ 900 เท่า ชื่อดาวเนปจูนมาจากชื่อเทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมัน ซึ่งกรีกเรียกว่าโพไซดอน คนไทยจึงมีการเรียกชื่อดาวดวงนี้ในทำนองเดียวกันว่าดาวสมุทร เนปจูนเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าโลกเกือบ 4 เท่า และนับเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับที่ 4 รองจากดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ และดาวยูเรนัส นักดาราศาสตร์คาดว่าแก่นของดาวเป็นหิน เนื้อดาวประกอบด้วยน้ำ แอมโมเนีย และมีเทนในสถานะของแข็ง บรรยากาศเป็นไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเทน ซึ่งมีเทนในบรรยากาศของเนปจูนมีสมบัติดูดกลืนแสงในความยาวคลื่นของสีแดง ทำให้ดาวเนปจูนเปล่งแสงเป็นสีน้ำเงิน

การสังเกตการณ์ด้วยยานวอยเอเจอร์ 2 ที่ผ่านใกล้ดาวเนปจูนเมื่อเดือน ส.ค. 2532 ทำให้พบว่าซีกใต้ของดาวมีพายุมืดคล้ำขนาดใหญ่ทรงรี ขนาดประมาณโลก เรียกว่าจุดดำใหญ่ ซึ่งเรียกในทำนองเดียวกับพายุขนาดยักษ์ของดาวพฤหัสบดี ภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลที่ถ่ายหลังจากนั้น 5 ปี จนถึงปัจจุบัน ไม่พบโครงสร้างของจุดดำใหญ่ คาดว่าสลายตัวไปแล้ว เราพบว่าดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ต่างก็มีดาวบริวารจำนวนมากโคจรอยู่โดยรอบ ดูคล้ายระบบสุริยะขนาดย่อม ดาวเนปจูนมีดาวบริวารที่ยืนยันการค้นพบแล้ว 13 ดวง ดวงใหญ่ที่สุดชื่อไทรทัน (Triton) ค้นพบเป็นดวงแรกเมื่อปี ค.ศ. 1846 (ปี 2389) เพียง 17 วัน หลังการค้นพบเนปจูน ดวงที่มีขนาดรองลงมาคือนีรีด (Nereid) ค้นพบเมื่อปี ค.ศ. 1949 การเฉียดใกล้ของยานวอยเอเจอร์ 2 ช่วยให้ค้นพบดาวบริวารขนาดเล็กหลายดวง หลังจากนั้นก็มีการค้นพบดาวบริวารเพิ่มเติมจากภาพที่ถ่ายผ่านกล้องโทรทรรศน์จากพื้นโลก ดาวบริวารทั้ง 13 ดวง มีชื่อสามัญ ตั้งตามตัวละครในเทพนิยายซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับเนปจูนหรือโพไซดอน ดาวบริวารอีกดวงหนึ่งซึ่งพบในภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลที่ถ่ายไว้ในช่วงปี พ.ศ. 2547-2552 ยังคงรอการยืนยัน

นักดาราศาสตร์คาดว่าดาวบริวารของดาวเนปจูนส่วนใหญ่ถือกำเนิดขึ้นมาพร้อมกับดาวเนปจูนและระบบสุริยะเมื่อราว 4,500 ล้านปีก่อน แต่มีบางดวงที่ถูกแรงโน้มถ่วงของเนปจูนจับไว้เป็นบริวารในภายหลัง ไทรทันน่าจะเป็นหนึ่งในนั้น เนื่องจากมีวงโคจรสวนทางกับการหมุนรอบตัวเองของเนปจูน ไทรทันมีสัณฐานเป็นทรงกลม จึงสามารถจำแนกเป็นดาวเคราะห์แคระได้หากไม่ได้โคจรรอบดาวเนปจูน ดาวเนปจูนมีวงแหวนบางและจางหลายวง ตรวจพบครั้งแรกจากการสังเกตดาวเนปจูนผ่านดาวฤกษ์เมื่อปี พ.ศ. 2527 ยานวอยเอเจอร์ 2 ยืนยันและค้นพบวงแหวนเพิ่มอีก ตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ที่มีส่วนในการค้นพบและมีผลงานสำคัญในการศึกษาดาวเนปจูนในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19 การวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของไทรทันแสดงว่ามันมีวงโคจรแคบลงอย่างช้าๆ แบบจำลองพบว่าในอนาคตอีกหลายล้านปี ไทรทันจะเคลื่อนเข้าใกล้เนปจูนจนแรงโน้มถ่วงของเนปจูนฉีกไทรทันออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย และอาจกลายเป็นวงแหวนใหม่รอบดาวเนปจูน

ขณะค้นพบเมื่อปี ค.ศ. 1846 ดาวเนปจูนปรากฏอยู่ในกลุ่มดาวคนแบกหม้อน้ำ จากนั้นเคลื่อนผ่านกลุ่มดาวจักรราศีต่างๆ อย่างช้าๆ ด้วยอัตราการเคลื่อนที่เฉลี่ยราว 2.2 องศา/ปี คาบการโคจรที่ยาวนาน 165 ปี ทำให้เมื่อปี พ.ศ. 2554 ดาวเนปจูนผ่านบริเวณใกล้เคียงกับจุดที่ค้นพบ ปัจจุบันเนปจูนยังคงอยู่ในกลุ่มดาวคนแบกหม้อน้ำหรือราศีกุมภ์ และจะอยู่ต่อไปอีกหลายปี ก่อนเคลื่อนเข้าสู่กลุ่มดาวปลาหรือราศีมีนในปี พ.ศ. 2565