ฟันธงกำเนิดยูเรนัสและเนปจูน

 ฟันธงกำเนิดยูเรนัสและเนปจูน     14 พฤศจิกายน 2557 
  ทีมนักวิจัยฝรั่งเศสอเมริกันได้เสนอคำตอบสำหรับองค์ประกอบเคมีที่เป็นปัญหาของยูเรนัสและเนปจูน ซึ่งได้ให้เงื่อนงำต่อความเข้าใจกำเนิดของพวกมัน 

  นักวิจัยมุ่งเป้าไปที่ตำแหน่งของดาวเคราะห์วงนอกสุดสองดวงในระบบสุริยะ และเสนอแบบจำลองใหม่ที่อธิบายว่าพวกมันก่อตัวได้อย่างไรและในที่ใด ผลสรุปเผยแพร่ใน Astrophysical Journal ฉบับวันที่ 20 กันยายน


ยูเรนัสและเนปจูนซึ่งเป็นดาวเคราะห์วงนอกสุดของระบบสุริยะ ต่างก็มีมวลประมาณ 15 เท่ามวลโลก ประกอบด้วยน้ำแข็งมากถึง 90% และอุดมไปด้วยคาร์บอน เนื่องจากคุณลักษณะพิเศษเหล่านี้ กำเนิดของดาวเคราะห์ทั้งสองจึงยังคงเป็นความลับจนถึงทุกวันนี้ แบบจำลองการก่อตัวของพวกมันก่อนหน้านี้เช่นเดียวกับการสำรวจระบบสุริยะส่วนนอก ไม่สามารถอธิบายว่าพวกมันก่อตัวในพื้นที่ที่พบในปัจจุบันได้อย่างไร พื้นที่ดังกล่าวซึ่งอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์อย่างมาก ไม่ได้มีวัตถุดิบมากพอที่จะก่อตัวยูเรนัสและเนปจูนขึ้นได้รวดเร็วมากพอก่อนการสลายตัวของเนบิวลาก่อเกิดดวงอาทิตย์ เมื่อเนบิวลาสลายตัวไป ก็แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่ดาวเคราะห์ทั้งสองจะสะสมเปลือกก๊าซได้


หอสังเกตการณ์อวกาศเฮอร์เชลเพิ่งมุ่งเป้าไปที่องค์ประกอบไอโซโทปของยูเรนัสและเนปจูน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งอัตราส่วนดิวทีเรียมต่อไฮโดรเจน(D/H) ซึ่งเป็นตัวตามรอยที่ใช้ในดาวเคราะห์วิทยาเพื่อตรวจสอบกำเนิดของธาตุที่ก่อตัวระบบสุริยะ อัตราส่วนไอโซโทปนี้มีความไวอย่างมากต่ออุณหภูมิของเนบิวลาก่อเกิดดวงอาทิตย์ คืออัตราส่วนจะต่ำเมื่ออยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ และจะเพิ่มขึ้นตามระยะทาง แบบจำลองพลวัติแสดงว่ายูเรนัสและเนปจูนก่อตัวขึ้นในพื้นทีไกลโพ้นใกล้เคียงกับดาวหาง และจึงน่าจะมีอัตราส่วน D/H ที่สูง แต่น่าประหลาดใจที่ การตรวจสอบของเฮอร์เชลแสดงว่าอัตราส่วน D/H ของดาวเคราะห์ทั้งสองนั้นต่ำกว่าที่ตรวจพบในดาวหางอย่างมาก


การศึกษานี้ได้ไขปัญหาทั้งหมดเหล่านี้ลงได้ในคราวเดียว โดยการนำเสนอแบบจำลองใหม่ที่มีพื้นฐานมาจากแบบจำลองเสมือนจริงรายละเอียดการกระจายตัวและการนำส่งธาตุระเหยที่มีปริมาณมากที่สุดในเนบิวลาก่อเกิดดวงอาทิตย์ของระบบสุริยะ(ได้แก่ น้ำ, คาร์บอนมอนอกไซด์ และก๊าซไนโตรเจน) แบบจำลองเสมือนจริงแสดงถึงการมีอยู่ของช่วงความหนาแน่นของแข็งที่พุ่งสูงในบริเวณที่อุณหภูมิเนบิวลานั้นต่ำพอที่ก๊าซจะควบแน่น(หรือเส้นน้ำแข็ง) ผลสรุปแสดงว่ายูเรนัสและเนปจูนดูเหมือนจะก่อตัวบนเส้นหิมะคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งน่าจะอธิบายว่าเพราะเหตุใดพวกมันจึงมีของแข็งที่อุดมด้วยคาร์บอนแต่กลับขาดไนโตรเจน การสะสมคาร์บอนมอนอกไซด์จำนวนมากโดยมีน้ำคล้ายดาวหางในปริมาณที่ต่ำให้ค่า D/H ที่ตรวจสอบได้ในชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์เหล่านี้ ยิ่งกว่านั้น เมื่อเส้นหิมะไนโตรเจนนั้นอยู่ถัดออกไปอีกพอสมควร ดาวเคราะห์จึงก่อตัวโดยขาดแคลนไนโตรเจนเป็นธรรมดา แบบจำลองที่นำเสนอนี้ให้ปริมาณคาร์บอนและไนโตรเจนที่สอดคล้องกับระดับที่สำรวจพบ และบอกได้ว่าการก่อตัวของยูเรนัสและเนปจูนเกิดขึ้นในพื้นที่ห่างไกล

rook   :รายงาน
 
แหล่งที่มา: astronomy.com : the origin of Uranus and Neptune elucidated 

Share on Google Plus

About Unknown

This is a short description in the author block about the author. You edit it by entering text in the "Biographical Info" field in the user admin panel.