SunflowerCosmos.org > Cosmology > Astronomy

ดวงจันทร์ Titan

ขณะนี้ ข้อมูล (ค.ศ.2007) ยานสำรวจ Cassini อยู่ระหว่างการสำรวจดาวเสาร์
หลังจากนั้นเดินทางมุ่งสู่ดวงจันทร์ Titan สำรวจชั้นบรรยากาศที่เป็นหมอกควัน
และส่งหุ่นยนต์ Huygens Probe ลงไปสำรวจ บนพื้นผิวพร้อมกับ
จะส่งข้อมูล สำรวจด้วยสัญญานวิทยุระยะไกลจากดวงจันทร์ Titan สู่โลก

ดวงจันทร์ทั้งหมดในระบบสุริยะ มีดวงจันทร์ Titan เพียงดวงเดียวเท่านั้น
ที่มีความหนาแน่นของบรรยากาศ ก่อนลงสู่พื้นที่การสำรวจ มองจากระยะไกล
จะเห็นคลื่นแสงบริเวณ ขอบผิวสีแดงเรื่อๆ เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมี
ในบรรยากาศเป็นลักษณะแบบเดียวกับหมอกผสมกับควัน ที่ถูกปล่อยออกมาจาก
โรงงานบนโลก ชั้นบรรยากาศของ ดวงจันทร์ Titan มีโมเลกุล Nitrogen 90%
(ชั้นบรรยากาศโลกมี 77% และออกซิเจน) Argon – Methane – Ethane
และ Hydrogen compounds ลักษณะก๊าซต่างๆที่กล่าวมา เห็นได้ว่า
จะแตกต่างจากดาวเคราะห์และดวงจันทร์อื่น ที่เราได้ไปสำรวจมาแล้ว

ยานสำรวจ Cassini โครงอวกาศของ European Space Agency's มุ่งสู่ Titan

ดวงจันทร์ Titan ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์

เห็นได้ชัดถึง กลุ่มหมอกควันสีแดงปกคลุมหนาแน่น

สภาพบรรยากาศ ดวงจันทร์ Titan ที่มีแต่หมอกควัน ก๊าซ Argon – Methane – Ethane

   ปัจจัยที่สำคัญในชั้นบรรยากาศ ของดวงจันทร์ Titan คือ การเกิดก๊าซปฏิกิริยาเรือนกระจก
   ด้วยก๊าซ Methane และ Ethane ทำให้เกิดความร้อนในชั้นบรรยากาศ
   แต่กลับไม่รุนแรงเพราะมีระยะห่างจากดวงอาทิตย์

องค์ประกอบน้ำแข็งของดวงจันทร์ Titan เกิดจาก Methane และ Ammonia gas
โดยระเหยเป็นเขม่าแล้วผสมกับ รังสี Ultraviolet ส่องลงบริเวณโมเลกุล
ทำให้ อะตอม Hydrogen ปลดปล่อยออกมาทิ้งค้างไว้เป็นจำนวนมากถูกต่อต้าน
จาก Carbon และ Nitrogen หลังจาก อะตอม Hydrogen ถูกทิ้งด้วยระยะเวลา
ที่ยาวนาน แล้วหลุดพ้นจากความร้อนได้ ทำให้เป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยกลายไป
เป็นส่วนผสมกับก๊าซอื่นๆในบรรยากาศ น้ำแข็งพื้นผิวจึงมีสีออกส้มแดงและน้ำตาล

เมื่อเราลงไปสัมผัสพื้นผิวดวงจันทร์ Titan รู้ลึกถึงการปวดแก้วหูจาก
ความกดดัน เทียบได้ความลึกของทะเล 1.5 ไมล์ บนโลก
เราไม่สามารถหายใจได้เนื่องจากไม่มีออกซิเจน มีความหนาวเย็นมาก
ความน่าทึ่งบนดวงจันทร์ Titan คือ มีร่องรอยของหุบเขา แม่น้ำอยู่ร่วมกัน
มีเส้นทางไหล ที่ไม่ยาวนัก พบหลุมที่่เกิดจาก การชนของอุกกาบาต ที่ไม่ค่อย
รุนแรง พื้นผิวทั่วไป ด้านบนเหมือนทรายเหลว (Sand with liquid mixed)

ส่วนด้านล่างลงไปเป็นพื้นเปลือกแข็ง (Hard crust) ที่หลบซ่อนอยู่ มองออกไป
รอบๆตัว สุดสายตาพบก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่ (Ice boulders) เกลื่อนอยู่ทั่วไป
รูปทรงกลมจากร่องรอยถูกเซาะกัด พอที่ประเมินได้ว่า สภาพอากาศที่เปียกชื้น
น่าจะเกิดจากก๊าซมีเทนเหลว (Liquid methane) มากกว่าน้ำ

น้ำที่มีส่วนผสมของก๊าซมีเทน มนุษย์และสัตว์ ไม่สามารถใช้ประโยชน์ได้

ระยะทางของ ดวงจันทร์ Titan ไกลจากดวงอาทิตย์มาก อุณหภูมิ -200 องศา C ทะเลจะมีน้ำเป็นแผ่นแข็งเหมือนเหล็กหรือไม่ ? แต่บนดวงจันทร์ Titan มีความเย็นจาก
Liquid ethane (ก๊าซเหลวธรรมชาติ ไม่มีสี ไม่กลิ่น ใช้เป็นเชื้อเพลิงและทำความเย็น)

แสดงการผสมกันระหว่าง Ethane และ Methane บนพื้นผิวที่หนาวเย็น

ถ้าจะวิเคราะห์จากข้อมูลที่เราสำรวจ ดวงจันทร์ Titan ถือว่าได้หยุดพัฒนาการ
มานานแล้ว แต่พื้นที่ที่ปรากฏอยู่เหมือนภูเขาไฟน้ำแข็ง (Ice volcanoes)
เพราะบริเวณหุบเขามีสีดำมืด เหมือนเขม่าของภูเขาไฟ ที่แท้แล้วปกคลุมด้วย
Smog particles (เหมือนหมอกผสมกับควันถูกปล่อยออกจากโรงงานบนโลก)
โดยการ หอบเอามา ของฝนมีเทน (Methane rain) จากแม่น้ำด้านล่าง
เป็นเงื่อนไขแบบ เดียวกันที่เกิดขึ้นบนโลก บริเวณ South West อเมริกาหรือไม่

ที่ราบสูง South West ในอเมริกา พื้นที่ลึกลับที่ฝนหอบเอาหมอกควันจากที่อื่นมาตกลง
ทำให้ไม่สามารถทำกสิกรรมและอยู่อาศัยได้ ซึ่งเราก็ยังไม่เข้าใจว่า
มีองค์ประกอบการเกิดได้อย่างไร ลักษณะการเกิดดังกล่าวเรียกว่า Playas

ภาพถ่ายจากยานสำรวจ โครงการ ของ European Space Agency's
ซ้ายบริเวณ ทะเลมีเทนเหลว ขวาพื้นผิวบนดวงจันทร์ Titan ระดับสูง 10 กม

ภาพถ่ายแต่ละด้านของ ดวงจันทร์ Titan มองเห็นกลุ่มเฆมหมอกที่ปกคลุม

ข้อสรุป ดวงจันทร์ Titan แทนที่จะมีของเหลวเป็นน้ำกลับมีของเหลวเป็นมีเทน
แทนที่จะมีหินกลับมีก้อนน้ำแข็ง แทนที่จะมีลาวาจากภูเขาไฟกลับมีหิมะโคลน
ผสมกับแอมโมเนีย แถมยังจะมีหมอกเขม่าควัน ในชั้นบรรยากาศเสียอีก
และ สิ่งที่ยิ่งแตกต่างไปอีกคือ อุณหภูมิที่หนาวเย็นจนเข้ากระดูก

คงยังไม่เหนื่อยที่จะสำรวจ ดวงจันทร์อื่นๆของดาวเสาร์ต่อ ซึ่งมีสิ่งที่น่าสนใจ
ไม่สามารถพบเห็นได้ง่ายๆ และไม่เหมือนดวงจันทร์ของโลกเลย

หุ่นยนต์สำรวจ Huygens ของ European Space Agency's โดยจะส่งไปกับ Cassini spacecraft

ดวงจันทร์ Mimas

มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 397 ก.ม.พื้นผิวเป็นน้ำแข็ง บรรยากาศเย็นจัดมาก
ระดับอุณหภูมิ -200 องศา C พบรอยชนปะทะขนาดหนักทั่วไป หลุมที่ใหญ่สุดคือ
Herschel กว้าง 130 ก.ม. ลึก 10 ก.ม. สังเกตตรงกลางหลุมมีความสูงเท่าเทือกเขา
Everest บนโลก ส่วนหลุมที่จากการปะทะของอุกกาบาตอื่นๆมีขนาด 20-40 ก.ม.

ภาพถ่ายแบบ Spectral filters เพื่อการวิเคราะห์ องค์ประกอบพื้นผิว ดวงจันทร์ Mimas

ดวงจันทร์ Mimas มีขนาดเล็กที่สุดในกลุ่มดวงจันทร์ขนาดกลางของดาวเสาร์ ด้านหลังคือวงเแหวน

กลางหลุม Herschel พบเทือกเขาสูง กว่า 8,000 เมตร

   แนวคิดสภาพบนดวงจันทร์ Mimas เมื่อ ค.ศ. 1944 ลงในนิตยสาร LIFE magazine
   โดย Chesley Bonestell เป็นนักดาราศาสตร์ ศิลปินเขียนภาพ นักเขียนบทความ
   และวิศวกร ได้เสียชีวิตเมื่อ ค.ศ. 1986 อายุ 98 ปี

เปรียบภาพเขียนปัจจุบัน จากข้อมูลการสำรวจจริง

ดวงจันทร์ Enceladus

เส้นผ่าศูนย์กลางขนาด 512 ก.ม. มีขนาดใกล้เคียงกับ ดวงจันทร์ Mimas
พื้นผิวดูใสและราบเรียบกว่า พบร่องรอยหลุมจากการปะทะของอุกกาบาตน้อย
มีขนาดไม่เกิน 35 กม. ทำให้สะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์ได้เต็มที่
แต่ก็มีความหนาวเย็นจัดระดับอุณหภูมิ -200 องศา C ล่าสุดเราตรวจ
พบว่าฝุ่นอวกาศ (Cosmic dust) ในอนุภาพของน้ำแข็ง
บนดวงจันทร์ Enceladus จำนวนมาก เชื่อว่าน่าจะมาจากบริเวณวงแหวน E ring
ซึ่งอยู่ใกล้กัน และพบว่าบริเวณขั้วใต้ตำแหน่งที่มีสีเหลือง คือน้ำ

เห็นได้ชัดว่า พื้นผิวดวงจันทร์ Enceladus ถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็ง

บนพื้นผิว เต็มไปด้วยเกร็ดน้ำแข็งผสมกับฝุ่นอวกาศ

ภูเขาพ่นน้ำแข็ง บนดวงจันทร์ Enceladus เกิดได้อย่างไร ?

   ของเหลวที่พุ่งออกมา คือ เกร็ดน้ำแข็ง สาเหตุเพราะดวงจันทร์ Enceladus มีแรงดึงดูดน้อย
   จึงทำให้พลังงานภายในสะสมเร่งปฏิกิริยาผลักดันออกมา เมื่อโมเลกุลของน้ำ
   ได้รับแสงแดดเปลี่ยนองค์ประกอบ เป็นอะตอมไฮโดรเจน และออกซิเจน

ถ้าเรานอนเวลากลางคืน บนดวงจันทร์ Enceladus จะยาวนานมาก
ช่วงเวลาที่เงาดาวเสาร์บดบัง เหมือนกับกลางคืนบนโลก ปรียบเทียบ เท่ากับโลก 36 ชั่วโมง