Image Credit: NASA, ESA, CSA, STScI; Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)James Webb สร้างแผนที่ออโรรา 3 มิติบนดาวยูเรนัสครั้งแรกในประวัติศาสตร์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope (JWST) เปิดเผยการสำรวจใหม่ที่สำคัญเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศเหนือเมฆของดาวยูเรนัส โดยสามารถสร้าง แผนที่ออโรราแบบสามมิติ ครั้งแรก — เหตุการณ์ที่นักดาราศาสตร์ทั่วโลกเฝ้าจับตา เพราะมันเผยให้เห็นข้อมูลเชิงโครงสร้างและพลังงานของดาวยักษ์น้ำแข็งที่ไม่เคยเห็นมาก่อน.
เจมส์ เวบบ์ เปิดเผยอะไรใหม่?
การศึกษาล่าสุดซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Geophysical Research Letters และเผยแพร่ข้อมูลเมื่อวันที่ 19 กุมภาพันธ์ 2026 ระบุว่า ทีมนักดาราศาสตร์ใช้เครื่องมือสเปกโตรกราฟย่านอินฟราเรดใกล้ (Near-Infrared Spectrograph หรือ NIRSpec) ของ JWST เพื่อสังเกตดาวยูเรนัสเป็นเวลานานถึงเกือบหนึ่งรอบการหมุน 15 ชั่วโมง ซึ่งทำให้สามารถบันทึกข้อมูลรายละเอียดของชั้นบรรยากาศบนสุด และแผนที่แสดงออโรราในรูปแบบสามมิติได้เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์.
สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือ JWST สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความหนาแน่นของอนุภาคมีประจุที่สูงถึงประมาณ 5,000 กิโลเมตรเหนือลูกเมฆของยูเรนัส ซึ่งอยู่ในบริเวณที่เรียกว่า ไอโอโนสเฟียร์ — พื้นที่ซึ่งอนุภาคมีประจุถูกเร่งและถูกขับโดยสนามแม่เหล็กของดาว.
สนามแม่เหล็กที่แปลกที่สุดในระบบสุริยะ
หนึ่งในสิ่งที่ทำให้การศึกษาครั้งนี้โดดเด่นคือธรรมชาติของสนามแม่เหล็กของดาวยูเรนัสที่ไม่เหมือนดาวดวงอื่น ๆ ในระบบสุริยะ — ไม่ได้ตั้งฉากกับแกนหมุน ดาวมีสนามแม่เหล็กเอียงและเลื่อนออกจากแกนหมุนอย่างมาก ทำให้แสงออโรรามีรูปแบบที่ซับซ้อนและ “พาดผ่าน” บริเวณต่าง ๆ ในลักษณะที่แปลกตา.
นักวิจัยพบว่ามีสองแถบแสงออโรราที่สว่างจ้าใกล้ขั้วแม่เหล็กของดาว ซึ่งรายล้อมด้วยพื้นที่ที่อ่อนแอกว่าทั้งในแง่ของปริมาณอนุภาคและการแผ่รังสี — นี่บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็กที่ซับซ้อนภายในชั้นบรรยากาศบนสุดของยูเรนัส.
การเคลื่อนที่ของพลังงานและอุณหภูมิชั้นบรรยากาศ
ข้อมูลจาก JWST ยังเผยให้เห็นรูปแบบการกระจายของพลังงานภายในบรรยากาศของยูเรนัส — อุณหภูมิสูงสุดกระจุกอยู่ราว 3,000–4,000 กิโลเมตรเหนือลูกเมฆ โดยพบว่าค่าเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 426 เคลวิน (ประมาณ 150 องศาเซลเซียส) ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่ต่ำกว่าที่เคยบันทึกจากการสังเกตก่อนหน้านี้.
ภาพ 3 มิติที่สร้างขึ้นช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ติดตามการเคลื่อนที่ของอนุภาคพลังงานสูงที่ถูกพัดเข้ามาจากลมสุริยะและถูกจับโดยสนามแม่เหล็กของดาว ซึ่งก่อนหน้านี้ถูกบันทึกอย่างไม่สมบูรณ์จากยานสำรวจอย่าง Voyager 2 ในช่วงปี 1986 — แต่ข้อมูลใหม่จาก JWST ให้รายละเอียดที่ลึกและต่อเนื่องกว่าเดิมมาก.
ความสำคัญต่อการศึกษาดาราศาสตร์
การที่ JWST สามารถทำแผนที่ออโรราของยูเรนัสในสามมิติได้ ถือเป็นก้าวสำคัญในวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ เพราะมันไม่เพียงแต่เผยโครงสร้างของชั้นบรรยากาศที่ไม่เคยเห็นในแบบลึกซึ้งเท่านี้มาก่อน แต่ยังช่วยให้เข้าใจการกระจายพลังงานในดาวยักษ์น้ำแข็ง ซึ่งมีลักษณะต่างจากสภาพอวกาศของโลกและดาวเคราะห์อื่นอย่างชัดเจน.
ข้อมูลเช่นนี้มีความสำคัญต่อการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบ (exoplanets) ที่อาจมีสภาพบรรยากาศคล้ายคลึงกับดาวยักษ์น้ำแข็ง — ช่วยให้นักวิจัยสามารถเปรียบเทียบและสร้างแบบจำลองการกระจายพลังงานของดาวในสภาพแวดล้อมห่างไกลนอกระบบสุริยะ.
ปูทางสู่การสำรวจอนาคต
นอกจากข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กและพลังงานบรรยากาศของยูเรนัสแล้ว การสร้างแผนที่ 3 มิติยังเปิดโอกาสให้วิดีโอและภาพเคลื่อนไหวของการหมุนของดาวถูกเผยแพร่ เพื่อให้ทั้งนักวิทยาศาสตร์และประชาชนทั่วไปสามารถเห็นการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้แบบต่อเนื่อง.
ผลจากการศึกษานี้ไม่เพียงแต่ช่วยอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นรอบ ๆ ดาวยูเรนัสเท่านั้น แต่ยังเป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาดาวเคราะห์อื่น ๆ ที่มีสนามแม่เหล็กและชั้นบรรยากาศซับซ้อน ที่อาจค้นพบในระบบดาวไกลโพ้น.