ภาพดาวพลูโตอีกด้านหนึ่ง Night Side

หลังจากยานนิวโฮไรซอนส์ (the New Horizons) เข้าใกล้ดาวพลูโตมากที่สุดในวันที่ 14 กรกฎาคม 2015 ที่ผ่านมา ก็ได้ถ่ายรูปชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตขณะอยู่ในช่วงเวลากลางคืนของดาวพลูโต หรือด้านที่ไม่ได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ เผยให้เห็นชั้นบรรยากาศที่ประกอบไปด้วยหมอกซึ่งหนากว่า 2 -3 เท่ากว่าที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์เอาไว้

ชั้นบรรยากาศดาวพลูโต — ภาพถ่ายด้านมืดของดาวพลูโตในช่วงเวลากลางคืน จากยาน New Horizon เผยให้เห็นชั้นบรรยากาศของดาวพลูโต Credit NASA/JHUAPL/SwRI

หลังจากยานนิวโฮไรซอนส์ (the New Horizons) อยู่จุดที่ใกล้ดาวพลูโตมากที่สุด (Closet approach) เมื่อวันที่ 14 กรกฎาคมที่ผ่านมา หลังจากนั้นอีก 7 ชั่วโมงก็ได้ทำภารกิจต่อไปโดยโดยใช้กล้อง LORRI หรือ Long Range Reconnaissance Imager จับภาพด้านหลังของดาวพลูโต การจับภาพแสงจากดวงอาทิตย์ที่ผ่านชั้นบรรยากาศ เผยให้เห็นหมอก (Haze) สูงประมาณ 80 ไมล์ หรือ 130 กิโลเมตร เหนือพื้นผิวของดาวพลูโต การวิเคราะห์เบื้องต้น ทำให้ทราบว่าชั้นหมอกของดาวพลูโตประกอบไปด้วย 2 ชั้นที่แตกต่างกัน คือ 1. ที่ระยะ 50 ไมล์ หรือ 80 กิโลเมตร และ 2. ที่ระยะ 30 ไมล์ หรือ 50 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวของดาว ดังรูปด้านล่าง

ความหนาของชั้นบรรยากาศดาวพลูโต — ชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตแบ่งออกเป็น 2 ชั้นอย่างหยาบๆ คือที่ระยะความสูง 50 ไมล์ และที่ระยะความสูง 30 ไมล์ จากพื้นผิวของดาวโดยประมาณ Credit NASA/JHUAPL/SwRI

“การศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตในครั้งนี้ จะเป็นกุญแจนำไปสู่การอธิบายการสร้างสารประกอบไฮโดรคาร์บอนเชิงซ้อน มีส่วนทำให้สีผิวของดาวพลูโตมีสีอย่างที่เราเห็นได้อย่างไร” Michael Summers นักสำรวจร่วม (Co-investigator) ในโครงการ New Horizons จากมหาวิทยาลัย George Mason

สีผิวของดาวพลูโต

โมเดลหนึ่งที่ใช้ในการอธิบาย ได้กล่าวว่าหมอก (Haze) บนดาวก่อตัวขึ้นเมื่อรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ได้ทำให้แก๊สมีเทนแตกตัว ซึ่งแก๊สมีเทนเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่นักวิทยาศาสตร์รู้กันมานานแล้วว่ามันเป็นองค์ประกอบหนึ่งของชั้นบรรยากาศ และการแตกตัวของมีเทนจะส่งผลให้เกิดการก่อตัวของแก๊สที่เป็นสารประกอบเชิงซ้อนไฮโดรคาร์บอนอื่นๆตามมาอีก เช่น เอธิลีน (Ehylene) และ อะเซธิลีน (Acetylene) ซึ่งทั้งหมดถูกค้นพบโดยยาน New Horizons

ในขณะที่แก๊สต่างๆเหล่านี้ตกลงเข้าใกล้ผิวของดาว ซึ่งเป็นส่วนที่ชั้นบรรยากาศมีความหนาวเย็น แก๊สก็จะเริ่มควบแน่นเป็นอนุภาคของแข็ง ก่อตัวกลายเป็นหมอก กระบวนการทางเคมีของแสงอัลตราไวโอเลตจะเปลี่ยนหมอก (Hazes) เป็น Tholins ซึ่งเป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่มีสีดำเข้ม ซึ่งจะกลายเป็นสีของพื้นผิวดาวพลูโตต่อไป

ชมวีดิโอการก่อตัวของหมอกบนดาวพลูโต Credit NASA/JHUAPL/SwRI

ก่อนหน้านักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณอุณหภูมิที่ทำให้อากาศเริ่มก่อตัวเป็นหมอก (Haze) ที่ความสูงกว่า 20 ไมล์ หรือ 30 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวของดาวพลูโต ในขณะที่ยาน New Horizons วัดได้ว่าหมอกจะก่อตัวที่ความสูง 80 ไมล์ หรือ 130 กิโลเมตร ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์แปลกใจว่าทำไมถึงคลาดเคลื่อนได้มากเช่นนี้ และพยายามค้นหาคำตอบต่อไป

Reference and More Detail & pics
“Stunning Nightside Image Reveals Pluto’s Hazy Skies.”. [Online]. via : NASA.gov 2015.