Charon เป็นดาวบริวารที่ใหญ่ที่สุดจากดาวบริวารทั้งห้าของดาวพลูโต ถูกค้นพบเมื่อวันที่ 22 มิถุนายน 2521 โดย James Christy และ Robert Harrington ณ หอดูดาว U.S. Naval Observatory ใน Flagstaff มณรัฐ Arizona เพียงระยะประมาณ 6 กิโลเมตรจากที่ดาวพลูโตเองถูกค้นพบโดยหอดูดาวโลเวลล์ แท้จริงแล้วพวกเขาไม่ได้แม้กระทั่งมองหาดาวบริวารของพลูโต – Christy กำลังตรวจสอบชุดภาพที่ไม่ชัดจากกล้องโทรทัศน์ และพยายามหาวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ที่แน่ชัดของดาวพลูโต Christy และคนอื่น ๆ เล่าเรื่องราวเกี่ยวกับสิ่งที่ค้นพบทางวิทยาศาสตร์อันน่าอัศจรรย์ ซึ่งขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงของดาวพลูโตจากจุดเล็ก ๆ ในกล้อง สู่ระบบดาวเคราะห์จริง ๆ – และแหล่งข้อมูลจากการค้นพบมากมาย
Charon เป็นดาวบริวารที่ใหญ่ที่สุดจากดาวบริวารทั้งห้าดวงของดาวพลูโต ถูกค้นพบเมื่อสี่สิบปีก่อนโดย James Christy และRobert Harrington ณ หอดูดาว U.S. Naval Observatory ใน Flagstaff มณรัฐ Arizona เพียงระยะประมาณ 6 กิโลเมตรจากที่ดาวพลูโตเองถูกค้นพบโดยหอดูดาวโลเวลล์ แท้จริงแล้วพวกเขาไม่ได้แม้กระทั่งมองหาดาวบริวารของดาวพลูโต – Christy กำลังตรวจสอบภาพชุดที่ไม่ชัดของกล้องโทรทรรศน์ และพยายามหาวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ที่แน่ชัดของดาวพลูโต
ก่อนที่ ยานอวกาศ New Horizons ขององค์การนาซ่า โคจรผ่านระบบของดาวพลูโตในเดือน กรกฎาคม ปีพ.ศ. 2558 นักวิทยาศาสตร์หลายคนของ New Horizons คิดว่าดาวบริวาร Charon เป็นอะไรที่น่าเบื่อ เป็นโลกที่มีปล่องภูเขาไฟมากมาย แทนที่พวกเขาจะพบว่าเป็นภูมิประเทศที่ปกคลุมด้วยภูเขาขนาดยักษ์ หุบเขาลึกกว้างใหญ่ หมวกขั้วโลกที่แปลกประหลาด สีพื้นผิวที่หลากหลายและมีแผ่นดินถล่ม
“แม้ว่าดาวพลูโตไม่ได้อยู่ตรงนั้น ดาวบริวาร Charon ก็จะเป็นเป้าหมายการโคจรผ่านอยู่แล้ว” Will Grundy กล่าว ทีมนักวิทยาศาสตร์ New Horizons ร่วมทำการตรวจสอบจากหอดูดาว Lowell ใน Flagstaff มณรัฐ Arizona “มันเป็นโลกที่น่าตื่นเต้นมากกว่าที่เราจินตนาการไว้”
มันจะต้องใช้จินตนาการอย่างมากที่จะเห็นอะไรให้ในเป็นจุดเล็กๆของกลุ่มดาวพลูโตในกล้องโทรทัศน์ซึ่งนักดาราศาสตร์ชื่อ James Christy จากหอดูดาว U.S. Naval ได้ทำการตรวจสอบเมื่อ 40 ปี ที่แล้วเพื่อปรับแต่งวงโคจรของดาวพลูโตให้ถูกต้อง แต่ในวันที่ 22 มิถุนายน ปีพ.ศ. 2521 Christy มิได้ สังเกตบางสิ่งบางอย่าง – ที่เป็นก้อนเล็ก ๆ ทางด้านหนึ่งของดาวพลูโต
40 ปีสร้างความแตกต่างด้านความคมชัดของภาพเป็นอย่างมาก ทำให้ภาพสีที่เพิ่มขึ้นของดวงจันทร์ Charon จากฐานข้อมูลที่ได้รวบรวมไว้โดยยานอวกาศ New Horizons ในปีพ.ศ. 2558 เผยให้เห็นถึงลักษณะพื้นผิวอันหลากหลายอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเปลี่ยนความคิดของเราเกี่ยวกับดวงจันทร์ที่ได้ค้นพบมาเมื่อปี พ.ศ. 2521 เป็นเหมือนกับ “กลุ่มก้อนกลมๆ” บนดาวพลูโต จุดเล็กๆ (ที่แทรกเข้ามา) ในชุดภาพกล้องโทรทัศน์
เครดิต: หอดูดาว U.S. Naval องค์การนาซ่า/ มหาวิทยาลัย Johns Hopkins ห้องฟิสิกส์ประยุกต์/ สถาบันวิจัย Southwest
ตามที่เขาได้มองดูที่ภาพอื่นๆเขามองเห็นก้อนกลมๆซ้ำแล้วซ้ำเล่า เพียงช่วงเวลาตอนนี้ที่โคจรจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งของดาวพลูโต การตรวจสอบขั้นต่อไปได้เผยให้เห็นถึงก้อนกลมๆที่ดูเหมือนจะเคลื่อนที่ไปรอบๆดาวพลูโต วนไปวนมามากกว่าการหมุนของดาวพลูโตในช่วงระยะเวลา 6.39 วัน เขาคิดว่าดาวพลูโตมีภูเขาสูงเป็นพันๆไมล์เสียอีก หรือมีดาวบริวารในวงโคจรเดียวกัน ใน 48 ปีที่ผ่านมาตั้งแต่ Clyde Tombaugh ได้ค้นพบดาวพลูโตที่หอดูดาว Lowell ในปีพ.ศ. 2473 ไม่มีหลักฐานการพบดาวบริวารของดาวพลูโต
หอดูดาว Naval ได้ให้รายละเอียดในขั้นต่อไปเพื่อยืนยันถึงดาวบริวารที่มีความเป็นไปได้ในปีพ.ศ. 2541 ซึ่งเป็นการฉลองครบรอบปีที่ 20 ของการค้นพบ Christy ได้เที่ยวค้นคว้าที่เก็บภาพของหอดูดาวและได้พบกรณีต่างๆซึ่งดาวพลูโตได้ปรากฏออกมาเป็นรูปวงรีอย่างน่าประหลาด เขาได้ทำการวัดมุม (จากเหนือ) ซึ่งยืดตัวออก ในขณะที่เพื่อนร่วมงานของเขา Robert Harrington ได้คาดการณ์ถึงสิ่งที่เป็นคำตอบว่า “มันน่าจะเป็นว่า” การยืดตัวเกิดจากการโคจรของดาวบริวาร
การคาดการณ์ของพวกเขาเป็นไปในทิศทางเดียวกัน แต่เพื่อให้แน่ใจ พวกเขารอคอยกล้องโทรทัศน์ขนาด 61 นิ้ว ของหอดูดาว Naval เพื่อเป็นการยืนยันอีกครั้งหนึ่ง และในวันที่ 2 กรกฎาคม ปีพ.ศ. 2521 ภาพใหม่เผยการยืดตัวอันเกิดจากดาวบริวารตรงที่มันควรจะเป็น พวกเขาได้ประกาศถึงการค้นพบของพวกเขาให้กับโลกได้รู้ใน 5 วันต่อมา
40ปี หลังจากการค้นพบครั้งสำคัญของเขา Jim Christy ถือภาพจากกล้องโทรทัศน์สองภาพที่เขาใช้เพื่อดูดวงจันทร์ Charon ดวงใหญ่ของดาวพลูโต ในปี พ.ศ. 2521 เป็นภาพระยะใกล้ของดวงจันทร์ Charon ซึ่งถ่ายโดยยานอวกาศ New Horizons ระหว่างที่โคจรผ่านในเดือน กรกฎาคม ปี พ.ศ. 2558 ดังที่ปรากฏบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ของเขา
เครดิต: องค์การนาซ่า/มหาวิทยาลัย Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/สถาบันวิจัย Southwest/Art Howard/GHSPi
Jim Christy ชี้แผ่นถ่ายภาพซึ่งเขาได้ค้นพบดวงจันทร์ดวงใหญ่ที่สุดของดาวพลูโต Charon ในปี พ.ศ. 2521
เครดิต: หอดูดาว U.S. Naval
การค้นพบครั้งสำคัญ
การค้นพบ Charon ได้ก่อให้เกิดวิวัฒนาการของดาวพลูโตจากจุดในกล้องโทรทัศน์ไปสู่ระบบดาวเคราะห์แท้จริง – และแหล่งข้อมูลจากการค้นพบต่างๆมากมายที่ยังมาไม่ถึง
ดาวบริวาร Charon เป็นดาวบริวารใหญ่สุดประมาณรัฐ Texasในระบบสุริยะที่สัมพันธ์กับดาวแม่ของมัน ดาวพลูโตและ Charon ในตอนแรกรู้จักว่าเป็นดาวเคราะห์แฝด – หรือ ฐานสอง – ดาวสองดวงซึ่งโคจรด้วยศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงร่วมกัน แบบจำลองยังเผยให้เห็นอีกด้วยว่าดาวพลูโต- Charon สร้างขึ้นจากการกระทบอย่างรุนแรง เหมือนกับระบบของโลกและดวงจันทร์
ขนาดของดาวบริวาร Charon และระยะที่มีต่อดาวพลูโต ได้ช่วยให้ผลักดันไปสู่การส่งพันธกิจไปสู่ดาวพลูโตเพื่อสำรวจดูบางสิ่งบางอย่างแบบใกล้ชิดเป็นครั้งแรก “ความสำคัญของการค้นพบดาวบริวาร Charon มิอาจประเมินค่าต่ำไป” Alan Stern กล่าว New Horizons เป็นผู้สำรวจหลักจากสถาบันวิจัย Southwest ใน Boulder มลรัฐ Colorado “เราอยู่กับคณะทำงาน New Horizons และเป็นหนี้อันใหญ่หลวงที่ต้องขอบคุณ Jim Christy สำหรับการค้นพบครั้งสำคัญนี้
ในขณะที่ยานอวกาศ New Horizons โคจรผ่าน Charon ที่ระยะประมาณ 18,000 ไมล์ หรือ 29,000 กิโลเมตร เมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2558 ทำให้เราเปลี่ยนมุมมองเกี่ยวกับดวงจันทร์ของดาวพลูโตโดยสมบูรณ์ ภาพคมชัดสูงของดวงจันทร์ Charon ของดาวพลูโต หันหน้าไปทางซีกโลกเผยให้เห็นแนวรอยแยกและหุบเขาลึกซึ่งทอดยาวมากกว่าพันไมล์หรือพันหกร้อยกิโลเมตรผ่านข้ามตลอดพื้นผิวหน้าของดวงจันทร์ Charon และมีแนวโน้มเข้าสู่ด้านไกลของดวงจันทร์ มีความยาวเป็นสี่เท่าของ Grand Canyon และลึกเป็นสองเท่าตามสถานที่ต่างๆ รอยเลื่อนและหุบเขาลึกต่างๆเหล่านี้ระบุถึงการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาในอดีตของดวงจันทร์ Charon
“แนวเลื่อนขนาดใหญ่บอกเราถึงดวงจันทร์ Charon ดูเหมือนว่ามีมหาสมุทรอยู่ใต้พื้นผิว และเป็นมหาสมุทรที่เป็นน้ำแข็ง น้ำแข็งจะขยายออกไปและทำให้พื้นผิวแตก” Cathy Olkin กล่าว ยานสำรวจอวกาศ New Horizons ทำหน้าที่แทนโครงการนักวิทยาศาสตร์จาก Southwest Research Institute ใน Boulder “นั่นคือการค้นพบที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของความสนใจทางวิทยาศาสตร์ในโลกมหาสมุทรผ่านข้างระบบสุริยะ
อะไรอยู่ในรายชื่อต่างๆ? Learn about Charon’s Surface Features
คุณลักษณะที่ดีเฉพาะตัวอย่างหนึ่งก็คือวงแหวนสีแดงที่ขั้วของดวงจันทร์ Charon แก๊สมีเทนหายไปจากชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตและถูก “ดัก” ไว้โดยแรงดึงดูดของดวงจันทร์และจับแข็ง พื้นผิวเป็นน้ำแข็งที่ขั้วของดวงจันทร์ Charon กระบวนการทางเคมีโดยแสงอัลตร้าไวโอเลทที่มาจากดวงอาทิตย์ก็เปลี่ยนเป็นแก๊สมิเทนเป็นไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่าและในที่สุดก็เปลี่ยนเป็นวัตถุอินทรีย์สีแดงเรียกว่า tholins
“ใครจะคิดว่าดาวพลูโตคือศิลปินแห่งภาพกราฟิตี้, การพ่นสีที่มีองค์ประกอบเป็นคราบสีแดงซึ่งปกคลุมพื้นที่เท่ากับขนาดของ New Maxico?” เป็นคำถามที่ตั้งขึ้นโดย Grundy ผู้เขียนหลักของบทความปีพ.ศ. 2559 ปรากฏการณ์ในวารสาร Nature
สำหรับ Christy – กับ Charlene จะเป็นที่จดจำในหอประชุมที่อัดแน่นไปด้วยผู้คนที่ห้องปฎิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ Johns Hopkins ในมลรัฐ Maryland ที่ซึ่งภาพต่างๆที่ถ่ายได้ใกล้ดวงจันทร์ Charon ถูกเปิดเผย – การเปลี่ยนแปลงของดวงจันทร์ Charon จากจุดหยาบๆไปสู่โลกความเป็นจริง ในช่วง 40 ปีที่ผ่านมาได้รับอะไรที่น่าอัศจรรย์
“ในขณะที่เริ่มจากความไม่ชัดเจนนี้ซึ่งคุณมองไม่เห็นอะไรเลย สู่รายละเอียดอันมหาศาลจากภาพที่ยานสำรวจอวกาศ New Horizons ส่งกลับมา” Christy ได้กล่าวว่า “มันเป็นสิ่งที่เหลือเชื่อ”
การตั้งชื่อดวงจันทร์
ตามธรรมเนียมอนุญาตให้ผู้ค้นพบดาวบริวารเสนอชื่อให้กับดาวบริวารดวงใหม่ให้กับ International Astronomical Union (IAU) ซึ่ง Christy ต้องการตั้งชื่อมันตามชื่อภรรยาของเขา ชื่อ Charlene เพื่อนๆและครอบครัวรู้จักในนาม “Char” ผมคิดถึงเรื่องฟิสิกส์ อิเล็กตรอน และ โปรตอน อยู่ตลอดเวลา “Christy นึกถึง” ผมจึงเพิ่ม on เข้าไปที่ชื่อและกล่าวว่าผมจึงเรียกมันว่า Charon”
ขณะที่รู้สึกสงสัยว่าชื่อ Charon จะได้รับการรับรองหรือไม่ Christy ได้ตรวจสอบในพจนานุกรมและพบว่า “Charon” เป็นคำศัพท์ที่มีอยู่จริง – เป็นตำนานในเทพนิยายซึ่งนำพาจิตวิญญาณข้ามแม่น้ำ Acheron แม่น้ำหนึ่งในห้าสายที่เป็นตำนานซึ่งล้อมรอบใต้บาดาลของดาวพลูโต พร้อมกับสิ่งนั้น เขารู้จักชื่อที่จะเหมาะสมอย่างดีกับเพื่อนร่วมทางของดาวพลูโตและได้ทำให้การเชื่อมโยงนั้นเป็นที่รู้จักกับ IAU ซึ่งให้การรับรองชื่อ Charon
“สามีจำนวนมากสัญญากับบรรดาภรรยาว่าจะมอบดวงจันทร์ให้ แต่ Jim คือคนที่ทำได้จริง” Charlene Christy ได้กล่าว
ที่มาบทความ : Bill Keeter, NASA บันทึก : เมื่อวันที่ 23 มิถุนายน 2561
สืบค้นจาก : https://www.nasa.gov/feature/charon-at-40-four-decades-of-discovery-on-pluto-s-largest-moon