18 กุมภาพันธ์ 1930 Clyde Tombaugh นักดาราศาสตร์วัย 24 ปี ได้ค้นพบดาวพลูโตเป็นครั้งแรก หลังจากความพยายามในการตามหาดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ในทฤษฎีของนักดาราศาสตร์มานานเกือบ 100 ปีด้วยกัน
แม้ปัจจุบันดาวพลูโตจะถูกตัดออกจากการเป็นดาวเคราะห์ หลังจากสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล หรือ IAU ได้กำหนดนิยามของดาวเคราะห์ขึ้นมา 3 ข้อ ซึ่งดาวพลูโตไม่ผ่านเกณฑ์ข้อสุดท้าย เนื่องจากมีวงโคจรทับซ้อนกับดาวดวงอื่น จนถูกลดขั้นลงเป็นเพียงดาวเคราะห์แคระ แต่ก็ไม่ทำให้ความสนใจที่ผู้คนบนโลกมีต่อดาวดวงนี้ลดน้อยลงไปเลย
ร่วมย้อนติดตามภารกิจการค้นหาดาวพลูโต อดีตดาวเคราะห์ดวงไกลของระบบสุริยะ ในโอกาสครบรอบ 95 ปีที่มนุษย์โลกได้รู้จักกับพลูโตได้ในบทความนี้
ดาวที่ไกลกว่าเนปจูน
หลังจากที่นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวยูเรนัส ดาวเคราะห์ดวงแรกที่ถูกพบในสมัยใหม่ผ่านกล้องโทรทรรศน์ พวกเขาก็พบว่าตำแหน่งของดาวดวงนี้คลาดเคลื่อนไปจากจุดที่ควรเป็นตามกฎของนิวตัน บ่งชี้ว่าอาจมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อีกดวงที่มีแรงโน้มถ่วงมากระทำต่อดาวยูเรนัสอยู่
Urbain Le Verrier นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส จึงได้คำนวณหาตำแหน่งของดาวเคราะห์อีกดวงด้วยปลายปากกา ก่อนส่งให้ Johann Gottfried Galle แห่งหอดูดาวเบอร์ลินสำรวจหา และได้ค้นพบดาวเนปจูนในปี 1841
ตั้งแต่ก่อนที่ดาวเนปจูนจะถูกค้นพบมีนักดาราศาสตร์บางคนที่ตั้งสมมติฐานว่า ความคลาดเคลื่อนในตำแหน่งของดาวยูเรนัสอาจไม่สามารถอธิบายด้วยอิทธิพลแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ดวงเดียวได้ ซึ่งความเชื่อดังกล่าวทำให้เกิดความพยายามค้นหาดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ของระบบสุริยะอย่างจริงจังจากทั่วโลก
หนึ่งในคนที่สนใจค้นหาดาวเคราะห์ดวงใหม่คือ Percival Lowell นักธุรกิจชาวอเมริกัน และผู้ก่อตั้งหอดูดาวโลเวลล์ ที่เคยปลุกกระแสว่าอาจมีชีวิตทรงภูมิบนดาวอังคาร เนื่องจากเขาส่องกล้องโทรทรรศน์ไปเห็น ‘คลอง’ อยู่บนนั้น ก็ได้เริ่มศึกษาความเป็นไปได้ของการมีดาวเคราะห์ดวงที่ 9 จากข้อมูลวงโคจรของดาวเคราะห์ ฝนดาวตก และดาวหางต่างๆ ในระบบสุริยะ
ภาพ: Lowell Observatory
นับตั้งแต่ปี 1905 Lowell เริ่มภารกิจการค้นหา ‘Planet X’ อย่างจริงจัง โดยจ้างนักคณิตศาสตร์มาเพื่อคำนวณหาตำแหน่งของดาวดวงนี้ และในปี 1911 เขาตัดสินใจซื้อเครื่องสลับเทียบภาพ อุปกรณ์ที่ใช้เปรียบเทียบภาพจากแผ่นกระจกเคลือบสารไวแสง ซึ่งได้จากการที่กล้องโทรทรรศน์บันทึกภาพท้องฟ้าบริเวณเดียวกัน เพื่อเปรียบเทียบหาดาวจางๆ ที่เคลื่อนไปมาท่ามกลางดาวฤกษ์ที่ปรากฏหยุดนิ่งอยู่กับที่
อย่างไรก็ตาม Lowell เสียชีวิตในปี 1916 โดยยังไม่พบหลักฐานของดาวพลูโต แต่งานค้นหาดาวเคราะห์ดวงใหม่ก็ยังคงเดินหน้าต่อไป
การค้นพบของหนุ่มวัย 24
Clyde Tombaugh เป็นลูกชาวไร่ที่สนใจในดวงดาว และลองประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ด้วยตนเองตั้งแต่อายุเพียง 20 ปี ในช่วงที่เจ้าตัวยังไม่มีโอกาสได้เข้าศึกษาต่อในระดับมหาวิทยาลัย เนื่องจากปัญหาทางการเงินของครอบครัว
ภาพ: Lowell Observatory
แต่ด้วยความสนใจในด้านดาราศาสตร์อย่างแรงกล้า Tombaugh ได้เรียนรู้และพัฒนากล้องโทรทรรศน์ของเขา จนหอดูดาวโลเวลล์รับเข้าทำงาน หลังได้เห็นภาพวาดดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีของเจ้าตัว ซึ่งสร้างความประทับใจให้กับ Vesto Slipher ผู้อำนวยการหอดูดาว ณ ตอนนั้น จนมอบหมายให้ Tombaugh เป็นนักดาราศาสตร์ที่ค้นหา ‘Planet X’ ตั้งแต่ปี 1929 เป็นต้นมา
หลังจากถ่ายภาพดาวบนฟ้าด้วยกล้องบนหอดูดาวตอนกลางคืน Tombaugh จะใช้เวลาช่วงกลางวันเพื่อเปรียบเทียบภาพดาวที่ถ่ายได้ ซึ่งเป็นงานที่มีความละเอียดมาก เนื่องจากแผ่นกระจกเคลือบสารไวแสงแต่ละแผ่นนั้นอาจมีภาพดาวมากกว่า 100,000 ดวงปรากฏอยู่ด้วยกัน
จากการค้นหานานเกือบปี และเทียบภาพดวงดาวไม่น้อยกว่า 2 ล้านดวง ในวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 1930 Tombaugh พบว่ามีดาวจางๆ ดวงหนึ่งเคลื่อนที่ไปในชุดภาพถ่ายวันที่ 23 และ 29 มกราคม 1930 โดยภาพจากวันที่ 21 มกราคม ช่วยยืนยันว่าดาวดังกล่าวคือดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่นักดาราศาสตร์กำลังตามหาอยู่จริง
นักดาราศาสตร์ประกาศการค้นพบดาวพลูโตในวันที่ 13 มีนาคม 1990 ซึ่งตรงกับวันที่ค้นพบดาวยูเรนัส (ปี 1781) และวันคล้ายวันเกิดของ Percival Lowell (ปี 1855) ผู้ก่อตั้งหอดูดาวแห่งนี้ ซึ่งชื่อ ‘พลูโต’ ของดาวนั้นถูกตั้งโดย Venetia Burney เด็กสาววัย 11 ปี ที่เสนอว่าควรตั้งชื่อตามเทพผู้ครองโลกบาดาลในเทพปกรณัมโรมัน
แม้พลูโตจะดำรงตำแหน่งดาวเคราะห์มานานกว่า 76 ปี แต่ดาวดวงนี้กลับไม่ใช่ ‘Planet X’ ตามที่คาดหวังกันไว้
พลูโตเล็กกว่าที่คิด
Percival Lowell คาดการณ์ไว้ในปี 1915 ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้ควรมีมวลมากกว่าโลก 7 เท่า (ประมาณครึ่งหนึ่งของมวลดาวเนปจูน) แต่ข้อมูลจากการสำรวจดาวพลูโตเบื้องต้น พบว่าดาวเคราะห์ดวงนี้มีขนาดเล็กมาก อาจมีมวลได้ไม่เกิน 70% ของโลกเท่านั้น
เวลาผ่านไป นักดาราศาสตร์พบว่าดาวพลูโตมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,377 กิโลเมตรเท่านั้น เล็กกว่าดวงจันทร์ของโลก และเล็กประมาณ 1 ใน 5 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกใบนี้ แถมยังมีวงโคจรที่เอียงทำมุม และมีความรีมากที่สุด จนในช่วงปี 1979-1999 พลูโตเข้ามาอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ยิ่งกว่าดาวเนปจูน
ในปี 2005 นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวอีริส (Eris) วัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ไกลกว่าดาวพลูโต และมีมวลมากกว่าพลูโตเสียอีก จนแม้แต่ NASA ก็เคยเรียกดาวดวงนี้ว่าเป็น ‘ดาวเคราะห์ดวงที่ 10 ของระบบสุริยะ’ อยู่ในช่วงสั้นๆ
การค้นพบดังกล่าวส่งผลให้สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลกำหนดนิยามดาวเคราะห์ขึ้นเป็นครั้งแรก ในเดือนสิงหาคม 2006 ซึ่งทั้งพลูโตและอีริส (รวมถึงซีรีส ดาวเคราะห์น้อยดวงแรกที่ถูกพบ) ถูกนิยามให้เป็นดาวเคราะห์แคระ และทำให้ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะมีจำนวนทั้งสิ้น 8 ดวงจวบจนปัจจุบัน
อย่างไรก็ตาม NASA ได้ส่งยานอวกาศ New Horizons ไปสำรวจพลูโตตั้งแต่เดือนมกราคม 2006 และคงเป็นยานอวกาศลำเดียวในประวัติศาสตร์ที่มีภารกิจ ณ ตอนออกเดินทางเพื่อไปสำรวจดาวเคราะห์ แต่ได้ไปบินผ่านดาวเคราะห์แคระแทน (ฮา)
ภาพถ่ายจาก New Horizons ที่บินผ่านใกล้พลูโตเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 2015 เผยให้เห็นว่าดาวพลูโตมีลักษณะที่ซับซ้อนกว่าที่คิด โดยมีภูเขาสูงชัน หุบเขาร่องลึก และบริเวณอันโดดเด่นชื่อว่า Tombaugh Regio ปรากฏคล้ายรูปหัวใจ ซึ่งประกอบด้วยที่ราบต่ำ Sputnik Planitia อยู่ทางด้านซ้ายของซีกหัวใจ ซึ่งมีความราบเรียบ ประกอบด้วยน้ำแข็งไนโตรเจนและก๊าซต่างๆ ส่วนด้านซีกขวาของหัวใจ มีลักษณะขรุขระและเป็นพื้นที่สูงกว่า Sputnik Planitia เล็กน้อย
ภาพ: NASA/JHUAPL/SwRI
พลูโตยังมีบรรยากาศบางๆ ห้อมล้อมรอบดาว และอุณหภูมิบนพื้นผิวอาจหนาวเย็นถึง -240 องศาเซลเซียสด้วยกัน โดยเป็นดาวที่ยังมีความเคลื่อนไหวในเชิงธรณีวิทยาอยู่ จากความราบเรียบของน้ำแข็งไนโตรเจนและมีเทนบนพื้นผิว แตกต่างจากดวงจันทร์ของโลกที่ถือว่า ‘ตายแล้วในทางธรณีวิทยา’
ยังมีเรื่องราวน่าสนใจอีกมากมายเกี่ยวกับอดีตดาวเคราะห์ดวงนี้ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีภารกิจใดที่ถูกอนุมัติให้ออกเดินทางไปสำรวจดาวพลูโต ทำให้ในปัจจุบันดาวเคราะห์แคระดวงนี้ยังคงกุมปริศนาบางอย่างไว้ และรอวันให้มนุษย์รุ่นถัดไปส่งยานอวกาศตามไปศึกษาเพิ่มเติมในสักวันอยู่…
อ้างอิง:
