ซึ่งเป็นกลุ่มวัตถุน้ำแข็งขนาดเล็กที่โคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่เลยวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป การสำรวจครั้งนี้นำไปสู่การค้นพบ TNO ความสว่างต่ำมากจำนวน 27 ดวง รวมถึงวัตถุบางส่วนที่มีขนาดเล็กและจางที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบโดยตรง
TNO ส่วนใหญ่เป็นวัตถุน้ำแข็งขนาดเล็ก มีความสว่างต่ำ และอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มาก วัตถุเหล่านี้จำนวนมากจางกว่าที่มนุษย์จะสามารถมองเห็นด้วยตาเปล่าหนึ่งร้อยล้านเท่า การค้นหาและศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพจึงเป็นงานที่ยากมาก แม้จะใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศขนาดใหญ่ก็ตาม
TNO เป็นวัตถุที่หลงเหลือจากช่วงต้นกำเนิดของระบบสุริยะเมื่อ 4,600 ล้านปีก่อน ในช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์ยังห้อมล้อมด้วย จานก๊าซ ฝุ่น และอนุภาคของแข็ง วัสดุขนาดเล็กในจานดังกล่าวค่อย ๆ รวมตัวเป็นก้อนใหญ่ขึ้น ก่อนพัฒนาเป็นวัตถุแข็งขนาดใหญ่ที่เรียกว่า ดาวเคราะห์น้อยก่อกำเนิด (planetesimals) ซึ่งเกิดการชนและรวมตัวกันต่อไปจนกลายเป็นดาวเคราะห์ แต่ในบริเวณที่อยู่ถัดไปจากวงโคจรของดาวเนปจูน คาดว่าอาจจะมีปัจจัยบางอย่างมารบกวนกระบวนการรวมตัวและส่งผลให้กระบวนการก่อกำเนิดไม่สามารถดำเนินไปจนเสร็จสมบูรณ์ ดาวเคราะห์น้อยก่อกำเนิดส่วนหนึ่งที่หลงเหลือจึงอยู่ในสภาพเย็นจัดจนปัจจุบัน
ด้วยเหตุนี้ TNO จึงน่าสนใจสำหรับการเฝ้าติดตามศึกษา เพราะเป็นหลักฐานโดยตรงของช่วงเวลาที่วัตถุขนาดเล็กเริ่มก่อตัวขึ้น แต่ยังไม่ได้รวมกันเป็นดาวเคราะห์ การวัดจำนวน ขนาด สเปกตรัม องค์ประกอบ และวงโคจรของวัตถุเหล่านี้สามารถใช้ตรวจสอบแบบจำลองที่อธิบายว่าดาวเคราะห์น้อยก่อกำเนิดก่อตัวอย่างไร และประชากรดังกล่าวเปลี่ยนแปลงไปเพียงใดภายใต้อิทธิพลของการชนและการเคลื่อนย้ายวงโคจรของดาวเคราะห์ยักษ์ของระบบสุริยะของเรา
สำหรับการสำรวจ TNO ครั้งนี้ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์ครั้งล่าสุดนี้ เป็นการผนึกกำลังระหว่างย่านแสงที่ตามองเห็น (visible light) กับย่านอินฟราเรด (infrared) เข้าด้วยกัน การรวมข้อมูลจากทั้งสองช่วงคลื่นทำให้นักวิจัยวัดสเปกตรัมของวัตถุได้ครอบคลุมกว่าการใช้กล้องตัวใดตัวหนึ่ง รวมทั้งช่วยประเมินขนาดและกำหนดวงโคจรของ TNO แต่ละดวงได้แม่นยำมากขึ้น เพราะความไวของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ได้ช่วยขยายการสำรวจไปสู่วัตถุขนาดเล็กกว่าขีดจำกัดของการสำรวจจากพื้นโลก ส่วนข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลช่วยต่อภาพคุณสมบัติการสะท้อนแสงของพื้นผิวในช่วงคลื่นที่สั้นกว่า
คณะนักวิจัยได้แบ่งกลุ่มของ TNO ออกเป็นสองกลุ่ม ได้แก่ กลุ่มที่มีพลวัตแบบเย็นที่เป็นกลุ่มที่ก่อตัวกำเนิดในพื้นที่ห่างไกลตั้งแต่เริ่มต้น มีวงโคจรที่คงที่และค่อนข้างกลม และกลุ่มที่มีพลวัตแบบร้อน ซึ่งก่อตัวขึ้นระหว่างตำแหน่งปัจจุบันของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน แต่ถูกผลักออกไปยังบริเวณที่อยู่ในปัจจุบัน และมีวงโคจรที่เป็นวงรีเป็นอย่างมาก อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนย้ายวงโคจรของดาวเคราะห์ยักษ์ชั้นนอกในช่วงต้นของประวัติศาสตร์ระบบสุริยะ
ก่อนการสังเกตการณ์ครั้งนี้ นักดาราศาสตร์เคยคิดว่า TNO ขนาดเล็กจากทั้งประชากรแบบร้อนและแบบเย็นน่าจะผ่านการชนกันมาหลายครั้ง ซึ่งจะทำให้พื้นผิวเปลี่ยนแปลงไปเมื่อเทียบกับ TNO ขนาดใหญ่กว่า แต่ผลการสังเกตกลับไม่เป็นเช่นนั้น วัตถุขนาดเล็กเหล่านี้กลับมีลักษณะคล้ายกับวัตถุขนาดใหญ่กว่าในกลุ่มเดียวกัน ข้อค้นพบนี้บ่งชี้ว่าการชนไม่ได้ทำให้พื้นผิวเปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญ อาจเป็นเพราะเกิดการชนน้อยกว่าที่คาดไว้ หรือเพราะ TNO สามารถรักษาองค์ประกอบดั้งเดิมก่อนเกิดการชนเอาไว้ได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง
และสำหรับสเปกตรัมของพลวัตแบบร้อน แม้ในอดีตจะถูกดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ทำให้ปั่นป่วนและเปลี่ยนวงโคจรแต่คุณสมบัติพื้นผิวยังแสดงถึงแหล่งกำเนิดของมันไว้ได้อย่างดี ซึ่งสนับสนุนแนวคิดว่า ประชากรทั้งแบบร้อนและแบบเย็นยังคงมีสเปกตรัมใกล้เคียงกับที่ได้รับมาตั้งแต่ช่วงก่อตัว
อีกทั้งข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ยังพบว่าประชากร TNO ขนาดเล็กมีน้อยกว่าที่แบบจำลองในอดีตเคยทำนายไว้ นอกจากนี้ ยังค้นพบ TNO ใหม่อีก 27 ดวง หนึ่งในนั้นมีความสว่างเทียบเท่ากับมนุษย์คนหนึ่งยืนอยู่บนโลกแล้วมองเห็นฝูงหิ่งห้อยขนาดเล็กบนดวงจันทร์ นับเป็นวัตถุที่เล็กที่สุดที่เคยมีการค้นพบในกลุ่ม TNO มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 กิโลเมตร แม้จะใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินความไวสูงสุดที่เรามี ก็ยังตรวจจับไม่ได้จากพื้นโลก
การค้นพบนี้เป็นครั้งแรกที่กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เว็บบ์ และฮับเบิลร่วมกันศึกษา TNO โดยพร้อมเพรียงกัน ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาประชากรของ TNO ได้ละเอียดมากกว่าการใช้กล้องโทรทรรศน์จากภาคพื้นในการสำรวจ และยังทิ้งเรื่องราวที่น่าสนใจไว้อีกมากมายที่รอให้มีการส่งยานอวกาศไปสำรวจวัตถุในแถบของ TNO อยู่
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
ที่มาข้อมูล : NASA
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
