นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์พฤติกรรมที่ผิดปกติในการหมุนรอบดาวหางและพิจารณาถึงต้นกำเนิดทางเทคโนโลยี

ดาวหาง 41p/Tuttle-Giacobini-Kresák ที่อยู่ในตระกูลดาวพฤหัสบดี ได้แสดงพฤติกรรมการหมุนรอบตัวเองอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ซึ่งท้าทายทฤษฎีทางดาราศาสตร์ทั่วไปเกี่ยวกับวิวัฒนาการของเทห์ฟากฟ้า ข้อมูลสำคัญที่ได้รับจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเผยให้เห็นว่าวัตถุดังกล่าวมีการกลับทิศทางการหมุนอย่างสมบูรณ์ในปี 2560 การค้นพบนี้มีรายละเอียดในรายงานฉบับใหม่โดยนักดาราศาสตร์ เดวิด จิวิตต์ แต่การตีความแบบคู่ขนานแนะนำว่าปรากฏการณ์นี้อาจบ่งบอกถึงบางสิ่งที่อยู่นอกเหนือกระบวนการทางธรรมชาติ

การวิเคราะห์ทางเทคนิคบ่งชี้ว่านิวเคลียสของดาวหางซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 กิโลเมตร ได้เปลี่ยนแปลงความเร็วเชิงมุมของมันไปอย่างมากหลังจากผ่านจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ซึ่งเป็นจุดที่ใกล้กับดวงอาทิตย์ที่สุดในวงโคจร 5.4 ปีของมัน ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2560 วัตถุดังกล่าวหมุนอย่างต่อเนื่อง แต่การสำรวจภายหลังจากหอดูดาวนีล เกห์เรลส์ สวิฟต์ แสดงให้เห็นการชะลอตัวอย่างเห็นได้ชัด ในเดือนธันวาคมของปีเดียวกัน ภาพที่ถ่ายโดยฮับเบิลยืนยันว่าดาวหางไม่เพียงแต่มีความเร็วเพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่ยังเริ่มหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามอีกด้วย

ลักษณะสำคัญที่พบในเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ ได้แก่ ประเด็นทางเทคนิคต่อไปนี้ซึ่งเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์:

• ระยะเวลาการหมุนรอบตัวเองแตกต่างกันไปจาก 46 ถึง 60 ชั่วโมงเหลือเพียง 14 ชั่วโมงภายในไม่กี่เดือนหลังจากเข้าใกล้ดวงอาทิตย์
• อัตราการสูญเสียมวลจากการปล่อยก๊าซออกมาถือว่าสูงเกินไปสำหรับนิวเคลียสที่จะอยู่รอดได้ในวงโคจรปัจจุบัน
• แรงของไอพ่นก๊าซที่ถูกผลักออกจากพื้นผิวเป็นคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นสำหรับแรงบิดที่ทำให้เกิดการกลับตัวของการหมุน
• โครงสร้างทางกายภาพของดาวหางมีอัตราส่วนแกนที่คาดการณ์ไว้ที่ 1.4 ต่อ 1 ซึ่งแสดงให้เห็นรูปร่างที่ไม่ปกติซึ่งเอื้อต่อแรงผลักดัน

ปรากฏการณ์การผกผันแบบหมุนท้าทายการมีอายุยืนยาวของเทห์ฟากฟ้า

พฤติกรรมของ 41p/Tuttle-Giacobini-Kresák ทำให้เกิดปริศนาว่าวัตถุยังคงอยู่ได้อย่างไรโดยไม่ต้องกระจัดกระจายอย่างสมบูรณ์ การคำนวณแบบไดนามิกชี้ให้เห็นว่ากิจกรรมที่รุนแรงที่สังเกตได้น่าจะทำลายแกนกลางหรือทำให้เกิดการระเหยทั้งหมดเมื่อนานมาแล้ว เมื่อพิจารณาถึงการคงอยู่ในเส้นทางปัจจุบันเป็นเวลา 1,500 ปี ความต้านทานของวัสดุต่อแรงบิดสุดขีดที่เกิดจากไอพ่นก๊าซแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างภายในอาจแตกต่างจากที่จินตนาการไว้สำหรับภูเขาน้ำแข็งทั่วไป

ผู้เชี่ยวชาญชี้ให้เห็นว่า หากการกำจัดแก๊สมีพลังมากจนสามารถหมุนกลับด้านของวัตถุที่มีความยาวหนึ่งกิโลเมตร ความสมบูรณ์ของโครงสร้างก็จะถูกทำลายลง เดวิด จิวิตต์แนะนำว่าฮับเบิลอาจมีกิจกรรมที่ผิดปกติเกิดขึ้น ซึ่งจะทำให้ข้อมูลการสูญเสียมวลสูงเกินจริง ความเป็นไปได้ทางวิชาการอีกประการหนึ่งคือแกนกลางในปัจจุบันเป็นเพียงส่วนที่เหลือของวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่ามากและมีเสถียรภาพมากกว่าซึ่งต้านทานกระบวนการกัดเซาะของดวงอาทิตย์

สมมติฐานด้านเทคโนโลยีแบบฝังตัวกลายเป็นทางเลือกในการตีความ

นักดาราศาสตร์ Avi Loeb นำเสนอมุมมองที่แตกต่างและเร้าใจของข้อมูลที่รวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล Loeb แนะนำว่าการกลับตัวของการหมุนสามารถตีความได้ว่าเป็นลายเซ็นทางเทคโนโลยี ซึ่งทำงานในลักษณะที่คล้ายคลึงกับระบบขับเคลื่อนเทียม จากมุมมองนี้ ดาวหางอาจเป็นวัตถุเทคโนโลยีที่ซ่อนอยู่ภายใต้รูปลักษณ์ของวัตถุตามธรรมชาติ โดยใช้ไอพ่นก๊าซในลักษณะควบคุมสำหรับการซ้อมรบในวงโคจร

แนวคิดที่ว่าคอมเพล็กซ์ 41p เป็นพื้นที่ประเภท “ม้าโทรจัน” ได้รับความแข็งแกร่งเนื่องจากความแม่นยำของการเปลี่ยนแปลงการหมุนที่สังเกตได้ Loeb ให้เหตุผลว่าลายเซ็นทางเทคโนโลยีมักละเว้นจากบทความทางวิทยาศาสตร์แบบดั้งเดิม เนื่องจากความเข้มงวดทางวิชาการที่หลีกเลี่ยงสมมติฐานที่ผิดธรรมชาติ สำหรับนักวิจัย การอยู่รอดอย่างอธิบายไม่ได้ของดาวหางจากกิจกรรมอันบ้าคลั่งของมันเอง ตอกย้ำความจำเป็นในการพิจารณาส่วนประกอบเทียมที่ฝังอยู่ภายในภายในดาวหาง

พลศาสตร์ของการไล่แก๊สและผลการขับเคลื่อนด้วยแสงอาทิตย์

คำอธิบายทั่วไปสำหรับการเปลี่ยนแปลงการหมุนนั้นอยู่ที่การระเหิดของน้ำแข็งบนพื้นผิวเมื่อดาวหางเข้าใกล้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ ถุงน้ำแข็งที่ถูกเปลี่ยนเป็นแก๊สจะสร้างไอพ่นที่ทำหน้าที่เป็นตัวขับเคลื่อนตามธรรมชาติ โดยสร้างแรงกดดันต่อแกนกลางที่ไม่ปกติ หากการกระจายตัวของไอพ่นเหล่านี้ไม่สมมาตร แรงบิดที่เกิดขึ้นสามารถหยุดการเคลื่อนที่แบบหมุนได้จนกระทั่งไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ จากนั้นจึงเริ่มการหมุนในทิศทางตรงกันข้าม ดังที่สังเกตได้ในข้อมูลปี 2017

Leia Tambem

ลิโอเนล เมสซีกองหน้าต้องการการผ่านบอลเฉียบขาดสองครั้งเพื่อเท่ากับสถิติประวัติศาสตร์ฟุตบอลโลกของเปเล่

จอช จาคอบส์ รันนิ่งแบ็กของทีมกรีนเบย์ แพ็คเกอร์ส ถูกจับในรัฐวิสคอนซิน ฐานใช้ความรุนแรงในครอบครัว

กาเบรียล เฆซุส ปฏิเสธยักษ์ใหญ่ในยุโรป และตัดสินใจอยู่ที่อาร์เซนอลต่อไปเพื่อแสวงหาสถิติประวัติศาสตร์

กระบวนการเร่งความเร็วและลดความเร็วนี้เป็นเรื่องปกติในดาวหางขนาดเล็ก แต่ขนาดและความเร็วของการกลับตัวใน 41p ยังคงมีลักษณะเฉพาะในบันทึกทางดาราศาสตร์ เศษส่วนแอคทีฟของนิวเคลียสลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ซึ่งในทางทฤษฎีจะลดแรงบิดสำหรับการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงเช่นนี้ ความแตกต่างระหว่างการลดลงของกิจกรรมพื้นผิวและการเพิ่มขึ้นของความถี่การหมุนหลังผกผันคือสิ่งที่กระตุ้นให้เกิดการอภิปรายระหว่างแหล่งกำเนิดจากธรรมชาติล้วนๆ และแหล่งกำเนิดเทียม

บันทึกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลยืนยันความผิดปกติ

ภาพที่รวมเข้าด้วยกันนานกว่า 3,840 วินาทีทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำแผนที่กลุ่มก๊าซรอบดาวหางได้อย่างแม่นยำอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน การใช้ฟิลเตอร์เฉพาะบนฮับเบิลเน้นโครงร่างความสว่าง โดยเน้นทิศทางการผลักวัตถุที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์และเวกเตอร์ความเร็วของวัตถุ บันทึกภาพเหล่านี้เป็นหลักฐานข้อเท็จจริงที่สนับสนุนทั้งทฤษฎีการปล่อยก๊าซที่ผิดปกติและสมมติฐานลายเซ็นทางเทคโนโลยี

การวิเคราะห์ความแปรผันของความสว่างอย่างเป็นระบบทำให้ระยะเวลาการหมุนคงที่อยู่ที่ 0.60 วัน โดยมีข้อผิดพลาดน้อยที่สุด ความแม่นยำของระบบเมตริกนี้จะขจัดข้อผิดพลาดในการสังเกตการณ์ และยืนยันว่าจริง ๆ แล้วดาวหางได้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่รุนแรงในระยะเวลาอันสั้น ตอนนี้ชุมชนดาราศาสตร์หันความสนใจไปที่ข้อความถัดไปของวัตถุนี้ โดยค้นหาข้อมูลใหม่ที่สามารถยืนยันได้ว่าพฤติกรรมดังกล่าวเกิดขึ้นซ้ำเป็นรอบหรือเป็นเหตุการณ์เดี่ยวหรือไม่

ประวัติและกำเนิดดาวหางในแถบไคเปอร์

เชื่อกันว่าดาวหาง 41p/Tuttle-Giacobini-Kresák มีต้นกำเนิดในแถบไคเปอร์ ซึ่งเป็นบริเวณน้ำแข็งที่อยู่เลยวงโคจรของดาวเนปจูน เมื่อถึงจุดหนึ่งในอดีต ปฏิกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วงกับดาวพฤหัสบดีส่งมันเข้าสู่ระบบสุริยะชั้นใน ซึ่งปัจจุบันมันเข้าสู่วงโคจรตามคาบของมันแล้ว วิถีโคจรนี้จะทำให้วัตถุได้รับความร้อนและความเย็นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะช่วยเร่งกระบวนการสลายตัวของโครงสร้างและการสูญเสียวัสดุที่ระเหยได้

เมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุระหว่างดวงดาวอื่นๆ เช่น 1I/`Oumuamua ที่ค้นพบในเวลาเดียวกัน อยู่ที่ 41p ในบริบทของการเฝ้าระวังความผิดปกติอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าดาวหางส่วนใหญ่จะเป็นไปตามรูปแบบการสึกหรอและฉีกขาดที่คาดเดาได้ การเปลี่ยนแปลงทิศทางและการหมุนอย่างกะทันหันที่พบใน 41p ทำให้ดาวหางอยู่ในอันดับต้นๆ ของรายการวัตถุที่น่าสนใจสำหรับการศึกษาข่าวกรองนอกโลกและฟิสิกส์ดาราศาสตร์ขั้นสูง การติดตามอย่างต่อเนื่องมีจุดมุ่งหมายเพื่อตรวจสอบว่านิวเคลียสมีความหนาแน่นที่สมเหตุสมผลต่อการอยู่รอดของมันหรือมีโครงสร้างภายในที่เข้มงวดหรือไม่

รูปแบบการสังเกตการณ์และภารกิจติดตามผลในอนาคต

การใช้หอสังเกตการณ์หลายแห่งร่วมกัน ซึ่งรวมถึงกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล สวิฟต์ และดิสคัฟเวอรี่ แชนเนล ถือเป็นสิ่งสำคัญในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงการหมุนรอบตัวเองของดาวหาง อุปกรณ์แต่ละชิ้นบันทึกขั้นตอนที่แตกต่างกันของกระบวนการ ตั้งแต่การหมุนช้าๆ ในเดือนมีนาคมไปจนถึงการเร่งความเร็วย้อนกลับในเดือนธันวาคม ความพยายามในการติดตามอวกาศร่วมกันนี้เป็นแบบจำลองที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งใจที่จะนำไปใช้เพื่อระบุวัตถุอื่นๆ ที่มีการเร่งความเร็วที่ไม่ใช่แรงโน้มถ่วงหรือการกลับตัวของการหมุนโดยอธิบายไม่ได้

ความคาดหวังก็คือเทคโนโลยีการถ่ายภาพใหม่และเซ็นเซอร์ความร้อนจะสามารถเจาะเมฆก๊าซที่อยู่รอบดาวหางได้ในไม่ช้า เพื่อให้มองเห็นพื้นผิวของนิวเคลียสได้โดยตรง การระบุตำแหน่งที่แน่นอนของไอพ่นและสัณฐานวิทยาของช่องเปิดในเปลือกโลกอาจยุติการถกเถียงเรื่องธรรมชาติของวัตถุได้ จนกว่าจะได้รับหลักฐานที่มองเห็นได้โดยตรงเกี่ยวกับโครงสร้างภายใน ดาวหาง 41p จะยังคงเป็นหนึ่งในความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในกลศาสตร์ท้องฟ้าร่วมสมัย