นักวิทยาศาสตร์ทราบกันดีว่าดาวพฤหัสบดีมีสนามแม่เหล็กเข้มที่สุดในระบบสุริยะของเรา และจากข้อมูลของยานจูโนคาดว่าดวงจันทร์ขนาดใหญ่ทั้งสี่ของดาวพฤหัสบดีมีปฏิสัมพันธ์กับแสงออโรราที่ปรากฏบริเวณขั้วเหนือและใต้ของดาวพฤหัสบดี ซึ่งเมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิทยาศาสตร์พบว่าดวงจันทร์คัลลิสโต (Calisto) เองก็ส่งผลกับแสงออโรราจริงอย่างที่นักวิทยาศาสตร์ได้คาดไว้

แสงออโรราบนขั้วเหนือและใต้ของดาวพฤหัสบดีเกิดจากอนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์ถูกสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี เหนี่ยวนำเร่งความเร็วและพุ่งเข้าชนกับชั้นบรรยากาศของดาว เกิดเป็นแสงสว่างวาบขึ้นมาเหมือนกับแสงออโรราบนโลก สิ่งหนึ่งที่ทำให้แสงออโรราของดาวพฤหัสบดีแตกต่างจากโลกนั้นคือความสั่นไหวของแสงออโรราที่ขั้วเหนือและใต้ของดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นลักษณะที่ไม่มีวันเกิดขึ้นบนโลก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าความสั่นไหวที่แปลกประหลาดของแสงออโรรานี้เกิดจากปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กดาวพฤหัสบดีที่กระทำกับดวงจันทร์บริวารขนาดใหญ่ทั้งสี่ของดาวพฤหัสบดี

ภาพวาดแสดงถึงการค้นพบความสัมพัน์ของสนามแม่เหล็กดาวพฤหัสบดีกับดวงจันทร์ขนาดใหญ่ทั้งสี่ของดาวพฤหัสบดี ภาพจาก NASA

พฤติกรรมที่ดวงจันทร์ทั้งสี่ของดาวพฤหัสบดีทำกับสนามแม่เหล็กของดาวแม่นั้นเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเฉพาะดาวพฤหัสบดี ดวงจันทร์ของโลกไม่ได้สร้างปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กของโลกเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่ตัดกับสนามแม่เหล็ก ส่งผลให้ลักษณะที่เกิดขึ้นกับแสงออโรราบนดาวพฤหัสบดีเป็นเอกลักษณ์ ไม่เหมือนกับที่พบบนดาวดวงอื่น

แม้นักวิทยาศาสตร์ได้คาดการณ์ว่าดวงจันทร์ขนาดใหญ่ทั้งสี่ของดาวพฤหัสบดี ได้แก่ไอโอ ยูโรปา แกนิมีด และคัลลิสโต จะมีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีเมื่อดวงจันทร์เหล่านี้เคลื่อนที่ตัดผ่านกับเส้นสนามแม่เหล็ก แต่นักวิทยาศาสตร์เองก็ยังไม่มั่นใจว่าดวงจันทร์คัลลิสโต ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่อยู่ห่างไกลจากดาวพฤหัสบดีมากที่สุด จะมีปฏิสัมพันธ์กับการสั่นไหวของแสงออโรราบนดาวพฤหัสบดีจริงหรือไม่ แม้จะมีการสังเกตหลายครั้งจากยานอวกาศจูโน (Juno) และกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แต่ก็ยังไม่สามารถตรวจพบได้ เนื่องจากร่องรอยของคัลลิสโตนั้นจางมาก และมักซ้อนทับกับแสงออโรราหลักที่สว่างกว่า

การที่จะถ่ายภาพให้เห็นปฏิสัมพันธ์ระหว่างคัลลิสโตกับสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีนั้นจำเป็นต้องอาศัยความโชคดีหลายประการที่ประจวบเหมาะลงตัวกัน อันดับแรก ตัวยานจูโนที่โคจรรอบดาวพฤหัสบดีต้องโคจรตัดกับจังหวะที่สนามแม่เหล็กของดวงจันทร์คัลลิสโตเชื่อมกับสนามแม่เหล็กดาววแม่แบบพอดี ต่อมา ต้องไม่มีแสงออโรราหลักจากตัวสนามแม่เหล็กดาวพฤหัสบดีมาก่อกวน และสุดท้าย ยังต้องเป็นช่วงเวลาที่ยานจูโนตัดผ่านขั้วเหนือของดาวพฤหัสบดีอย่างพอดิบพอดีด้วย ในที่สุด ระหว่างการโคจรรอบที่ 22 ของยานจูโนเมื่อปี 2019 ตัวยานก็เข้าไปอยู่ในจังหวะที่เหตุการณ์ทั้งสามเกิดขึ้นพร้อมกัน และถ่ายภาพปฏิสัมพันธ์ของดวงจันทร์คัลลิสโตที่มีต่อสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีเอาไว้ได้ และเนื่องจากเป็นช่วงเวลาที่ยานจูโนเข้าไปอยู่ที่ขั้วเหนือของดาวพฤหัสบดี ยานอวกาศจึงสามารถเก็บตัวอย่างอนุภาค คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์หายากนี้ได้อีกด้วย

ภาพถ่ายออโรราในย่านแสงยูวีของดาวพฤหัสบดีจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ภาพจาก NASA.jpeg

สนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีนั้นแผ่ออกไปกว้างไกลกว่าห่างของดวงจันทร์คัลลิสโต เป็นผลให้พื้นที่แมกนีโตสเฟียร์ (Magnetosphere) ครอบคลุมอาณาบริเวณกว้างใหญ่ไพศาล และเมื่อมวลสารและสนามแม่เหล็กจากดวงอาทิตย์พัดมาถึงแมกนีโตสเฟียร์ของดาวพฤหัสบดี มันสามารถทำให้แสงออโรราของดาวพฤหัสบดีเคลื่อนตัวลงมายังตำแหน่งที่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตรมากยิ่งขึ้นได้คล้ายกับปรากฏการณ์บนโลก ซึ่งในเดือนกันยายน 2019 ลมสุริยะความหนาแน่นสูงได้พัดกระแทกแมกนีโตสเฟียร์ของดาวพฤหัสบดี เผยให้เห็นลักษณะปฏิสัมพันธ์ของดวงจันทร์คัลลิสโตกับแสงออโรราของดาวพฤหัสบดี และเป็นจังหวะที่ยานจูโนอยู่ในวงโคจรเหมาะสมแก่การเก็บข้อมูลของพฤติกรรมเหล่านี้

ข้อมูลเหล่านี้สามารถยืนยันได้ว่าดวงจันทร์ของกาลิเลโอ (Galilean Moons) ทั้งสี่ของดาวพฤหัสบดีสามารถสร้างปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กและชั้นบรรยากาศของดาวแม่ได้ เป็นการเติมเต็มองค์ความรู้เกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

บทความวิชาการที่เกี่ยวข้องกับการค้นพบนี้เพิ่งได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications เมื่อวันที่ 1 กันยายน 2025

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ยานจูโนพบปฏิสัมพันธ์ของดวงจันทร์คัลลิสโตกับแสงออโรราบนดาวพฤหัสบดี