xs
xsm
sm
md
lg

NASA จะส่งยานอวกาศไปสำรวจยูเรนัสและเนปจูน

เผยแพร่:   ปรับปรุง:   โดย: ผู้จัดการออนไลน์



ในการประชุมของนักดาราศาสตร์ที่สมาคม Royal Society จัดในกรุงลอนดอน เมื่อเดือนมกราคมปีกลายนี้ ที่ประชุมมีความเห็นว่า ตั้งแต่เมื่อ 40 ปีก่อนที่มีการส่งยาน Voyager 2 ไปโคจรผ่านยูเรนัส และเนปจูนที่ระยะใกล้แล้ว มนุษย์ก็ยังไม่ได้ส่งยานใด ๆ ไปสำรวจดาวยักษ์น้ำแข็ง (ice giant) ทั้งสองอีกเลย เราจึงยังไม่มีความรู้ของดาวทั้งสองมากเพียงพอ เมื่อเปรียบเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ นอกจากเหตุผลนี้แล้ว การรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับดาวทั้งคู่ทำให้เรายังไม่เข้าใจที่มา และธรรมชาติของบรรดาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ที่ถูกค้นพบใหม่ ๆ ด้วย เพราะ 40% ของดาวเหล่านั้นเป็นดาวยักษ์น้ำแข็งที่คล้ายหรือเหมือนเนปจูนกับยูเรนัส

เพราะดาวทั้งคู่อยู่ไกลจากโลกมาก ดังนั้นการเดินทางไปเยือนจะต้องใช้เวลานาน (อย่างน้อย 15 ปี) การตระเตรียมตัวล่วงหน้านาน ๆ 7-10 ปี จึงเป็นเรื่องจำเป็น เพื่อให้การเดินทางปลอดภัย ใช้งบประมาณน้อย ได้ผลมาก โดยใช้เวลาไม่นานนัก และได้พบว่า ถ้า NASA จะปล่อยยานอวกาศจากโลกในปี 2031 ยานจะเดินทางถึงดาวศุกร์ในปี 2034 และจะอ้อมผ่านดาวศุกร์ไปด้วยความเร็วสูงจนถึงดาวพฤหัสบดีในปี 2036 จากนั้นก็จะเดินทางต่อถึงยูเรนัสในปี 2043 รวมเป็นเวลา 12 ปี ซึ่งนับว่าเหมาะสำหรับการเดินทาง เพราะอายุการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนยาน มักทำงานได้ไม่เกิน 15 ปี

แต่ถ้าจะส่งยานไปดาวเนปจูน ยานจะต้องออกเดินทางจากโลกประมาณปี 2035 ผ่านดาวศุกร์และดาวพฤหัสบดีไปจนถึงเนปจูนในปี 2048 รวมเวลาทั้งสิ้น 13 ปี หรือถ้าจะให้โคจรผ่านทั้งเนปจูนและยูเรนัสในการเดินทางครั้งเดียวกัน งบประมาณการส่งก็จะยิ่งสูงมหาศาล

นอกจากปัญหาเรื่องงบประมาณและเทคโนโลยีในการส่งยานแล้ว โครงการ Trident จะต้องแข่งขันกับโครงการอวกาศอื่น ๆ ของ NASA เช่น โครงการเก็บหินบนดาวศุกร์และดาวอังคารเพื่อนำกลับมายังโลกด้วย สำหรับบทบาทในการสำรวจดาวทั้งคู่นั้น NASA ได้วางแผนจะถ่ายภาพดาวให้ได้มากที่สุดและคมชัดที่สุด และขณะยานโคจรอยู่เหนือดาว ยานก็อาจจะปล่อยยานลูกลงไปสำรวจผิวดาวหรือดวงจันทร์บริวารของดาวด้วย โดยหวังว่าข้อมูลที่ได้จะตอบปัญหาที่น่าสนใจเช่นว่า เหตุใดเนปจูน แม้จะอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ยิ่งกว่ายูเรนัส ก็มีอุณหภูมิโดยเฉลี่ยสูงกว่า นอกจากนี้ก็มีอีกคำถามหนึ่งที่ยังไม่มีใครสามารถตอบได้ นั่นคือองค์ประกอบที่แท้จริงของดาวมีอะไรบ้าง เพราะนักดาราศาสตร์ยังไม่มีหลักฐานใด ๆ นอกจากจินตนาการในการคาดคะเนว่า มีน้ำแอมโมเนียเหลว และน้ำแข็งบนดาวด้วย

ไม่ว่าโครงการ Trident จะได้รับการอนุมัติหรือไม่ หรือแม้ NASA จะอนุมัติให้ยานไปสำรวจเพียงยูเรนัสหรือเนปจูน เจ้าหน้าที่ทุกคนก็ยังพอใจ แต่ถ้าจะให้เลือกไปยูเรนัสหรือเนปจูน หลายคนมีความเห็นว่า ยูเรนัสมีความน่าสนใจน้อยกว่าเนปจูน เพราะเนปจูนมีดวงจันทร์ ชื่อ Triton เป็นบริวาร และอาจมีทะเลอยู่ใต้ผิวดาว แต่ยูเรนัสก็น่าสนใจไม่น้อย เพราะมีสนามแม่เหล็กในตัวเอง และแกนหมุนของดาวชี้ไปในระนาบของการหมุน ซึ่งแตกต่างจากดาวเคราะห์ทั่วไป ที่แกนหมุนตามปกติจะชี้ในแนวตั้งฉากกับระนาบการโคจร

ยูเรนัส เป็นชื่อของเทพเจ้าประจำท้องฟ้า ที่มีนามว่า Ouranos นักวิทยาศาสตร์ชื่อ William Herschel เป็นผู้พบดาวดวงนี้เมื่อวันที่ 13 มีนาคม ค.ศ.1781 และ Voyager 2 ได้โคจรผ่านยูเรนัสที่ระยะใกล้ 81,000 กิโลเมตร เมื่อวันที่ 24 มกราคม ค.ศ.1986 แล้วผ่านเลยไป โดยใช้เวลาเพียง 6 ชั่วโมง


ข้อมูลที่ได้จากการสำรวจแสดงให้เห็นว่า ยูเรนัสมีขนาดใหญ่เป็นอันดับสามในระบบสุริยะ มีมวลมากเป็นอันดับสี่ โคจรรอบดวงอาทิตย์โดยใช้เวลา 84 ปี และอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์โดยเฉลี่ยเป็นระยะทาง 2,871 ล้านกิโลเมตร มีอุณหภูมิที่ผิว (ในบางเวลา) ต่ำที่สุดของระบบสุริยะ (ไม่นับดาวเคราะห์แคระพลูโต) มีฤดู 2 ฤดู คือ ฤดูร้อนและฤดูหนาว แต่ละฤดูใช้เวลานาน 42 ปี การที่เป็นเช่นนี้ เพราะแกนหมุนของดาว มิได้ตั้งฉากกับระนาบการโคจรเหมือนดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ แต่เอียงทำมุม 99 องศากับระนาบ ขั้วหนึ่งของดาวจึงชี้เข้าหาดวงอาทิตย์นาน 42 ปี ยูเรนัสมีวงแหวนล้อมรอบ 13 วง มีดวงจันทร์เป็นบริวาร 27 ดวง โดยมีชื่อ เช่น Titania , Miranda , Ariel , Umbriel และ Oberon เป็นต้น ตามชื่อตัวละครในบทประพันธ์ของ Shakespeare บรรยากาศของยูเรนัสมีน้ำแข็งเหมือน ๆ กับเนปจูน ดังนั้นจึงได้ชื่อว่า ice giant เพราะมีขนาดใหญ่ สมบัตินี้จึงแตกต่างจากดาวพฤหัสบดีกับดาวเสาร์ที่ประกอบด้วย แก๊ส จึงได้ชื่อว่า gas giant ตามหลักฐานเท่าที่ปรากฎยูเรนัสไม่มีสิ่งมีชีวิตใด ๆ เหมือนโลก แต่มีสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงยิ่งกว่าของดาวเสาร์

ในวันที่ 10 มีนาคมของปี 1977 ได้มีเหตุการณ์สำคัญที่นักดาราศาสตร์ได้พบเกี่ยวกับยูเรนัส คือ การมีวงแหวนล้อมรอบ โดยทีมนักดาราศาสตร์ ที่ Perth Observatory ในออสเตรเลีย ขณะยูเรนัสโคจรตัดหน้าดาวฤกษ์ SAO 158687 โดยได้เห็นความสว่างของดาวฤกษ์ได้ลดหายไปบ้าง เพราะแสงถูกวงแหวนบดบัง เราจึงรู้ว่า ยูเรนัสมีวงแหวนเช่นเดียวกับดาวเสาร์

และในวันที่ 18 มีนาคม ปี 2011 ยาน New Horizons ที่ถูกส่งไปสำรวจดาวเคราะห์แคระ Pluto ก็ได้พลาดการสำรวจยูเรนัสอีก เมื่อ NASA “ระงับ” การทำงานของอุปกรณ์สำรวจบนยาน เพราะต้องการประหยัดพลังงานของ New Horizons ขณะยานโคจรผ่านยูเรนัส

โดยสรุป จึงเป็นว่านับตั้งแต่ John Flamsteed ได้ “เห็น” ยูเรนัส ตั้งแต่ปี 1690 แล้ว แต่ไม่ตระหนักว่ามันเป็นดาวเคราะห์ จนกระทั่งถึงวันนี้หลังจากที่ยาน Voyager 2 ได้ถูกส่งไปเมื่อปี 1986 แล้ว ก็ยังไม่มียานใดไปเยือนยูเรนัสอีกเลย นักดาราศาสตร์จึงหวังว่าคงจะได้เห็นยูเรนัสที่ระยะใกล้อีก ในปี 2043 เป็นครั้งที่สอง

ส่วนเนปจูน เป็นดาวเคราะห์ดวงที่แปดของระบบสุริยะ ที่ Johann Gottfried Galle ได้เห็นเป็นคนแรก การไปเยือนโดยยาน Voyager 2 ได้แสดงให้เห็นว่า มันเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสี่ของระบบสุริยะ มีมวลมากเป็นอันดับสาม อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์โดยเฉลี่ยเป็นระยะทาง 4,495 ล้านกิโลเมตร จึงเห็นดวงอาทิตย์สว่างเพียง 0.9% ของความสว่างที่เห็นจากโลก ความไกลนี้ทำให้อุปกรณ์ถ่ายภาพบนยาน Voyager 2 ต้องเปิดหน้ากล้องนานถึง 0.3 วินาที จึงสามารถถ่ายภาพได้ ระยะทางไกลทำให้แสงจากดาวต้องใช้เวลาเดินทาง 4 ชั่วโมงจึงจะถึงโลก วงโคจรใหญ่ทำให้ดาวต้องใช้เวลา 165 ปี ในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ เมื่อดูจากโลก ดาวดวงนี้มีสีน้ำเงินของทะเล จึงมีชื่อ เนปจูน (Neptune) ซึ่งเป็นชื่อเทพเจ้าแห่งทะเลของชาวโรมันที่ตรงกับชื่อ Poseidon ของกรีก ดาวดวงนี้หมุนรอบตัวเอง โดยใช้เวลา 16 ชั่วโมง 3 นาที มีบรรยากาศหนาทึบด้วยแก๊ส methane ที่ผิวดาวมีพายุที่พัดปั่นป่วนตลอดเวลาและเคลื่อนที่เป็นวงรีขนาดใหญ่ที่มีสีดำมืด จึงได้ชื่อว่า Great Dark Spot ซึ่งมีลักษณะคล้าย Great Red Spot ของดาวพฤหัสบดี แต่บนเนปจูนยังมีจุดมืดอีกจุดหนึ่งที่มีขนาดเล็กกว่า ซึ่งกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 300 เมตร/วินาที มันจึงเป็นพายุหมุนที่มีความเร็วมากที่สุดในระบบสุริยะ การค้นหาสาเหตุของเรื่องนี้ จึงเป็นภาระกิจหนึ่งของยานอวกาศที่จะถูกส่งไปสำรวจดาวในอนาคต ยาน Voyager 2 ยังได้พบวงแหวนรอบดาวเนปจูน 5 วง ชื่อ Galle , Le Verrier , Lassell , Arago และ Adams ตามชื่อของนักวิทยาศาสตร์ที่มีบทบาทในการพบเนปจูน ด้านดวงจันทร์ Triton ของเนปจูนนั้นก็มีขนาดใหญ่เป็นลำดับ 7 ในบรรดาดวงจันทร์ทั้งหมดของระบบสุริยะ ซึ่งถูกพบโดย W. Lassell ภายในเวลาเพียง 17 วัน หลังจากที่ Galle พบเนปจูน และเป็นดวงจันทร์ที่น่าสนใจอีกดวงหนึ่ง เพราะหมุนรอบตัวเองในทิศสวนกับการหมุนของเนปจูน ด้วยเหตุนี้นักดาราศาสตร์จึงเชื่อว่า มันคงเป็นดาวเคราะห์แคระที่ได้โคจรหลงเข้ามาใกล้เนปจูน และถูกดาวดึงดูดไว้เป็นดาวบริวาร


ข้อมูลอื่น ๆ ที่น่าสนใจ คือ ยูเรนัสกับเนปจูนอาจจะถือได้ว่าเป็นดาวแฝด ในระหว่างปี 2013-2049 เนปจูนจะโคจรเข้าใกล้โลกที่สุดในปี 2041 ที่ระยะห่าง 29 AU ( 1 AU คือระยะทางที่โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์) และความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงบนดาว มีค่าพอ ๆ กับของโลก

ประวัติดาราศาสตร์มักเขียนว่า นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ John Couch Adams กับนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Urbain Le Verrier ได้พบดาวเนปจูนในเวลาไล่เรี่ยกัน คือ ในปี 1846 แต่มิได้ให้รายละเอียดของการพบว่า ใครพบเนปจูนเป็นคนแรกที่แท้จริงและกว่าจะตกลงกันได้ สัมพันธภาพทางการทูตระหว่างอังกฤษกับฝรั่งเศส ในเวลานั้นก็ใกล้จะขาดสะบั้น

แต่เมื่อถึงวันนี้ นักประวัติศาสตร์ได้พบหลักฐานแล้วว่า Le Verrier คือ ผู้ที่สมควรได้รับการยกย่องว่า พบดาวเคราะห์เนปจูนเป็นคนแรก

ย้อนอดีตไปจนถึงเวลาดึกของวันที่ 13 มีนาคม ค.ศ. 1781 (รัชสมัยสมเด็จพระเจ้าตากสินมหาราช) William Herschel นักดาราศาสตร์อังกฤษ ได้ลงบันทึกประจำวันนั้นว่า ได้เห็นดาวขนาดเล็กดวงหนึ่ง ที่มีสีเหลืองแกมเขียว และไม่เคยมีใครเคยเห็นมาก่อน ปรากฏอยู่ในกลุ่มดาวคนคู่ (Gemini) ในเบื้องต้น Herschel คิดว่ามันเป็นดาวหางดวงใหม่ จึงตั้งชื่อว่า Georgium Sidus ซึ่งแปลว่า ดาราในกษัตริย์ George แต่ Johann Elert Bode ได้ติงว่า เป็นเรื่องไม่บังควรที่จะเอาพระนามกษัตริย์ไปตั้งเป็นชื่อของดาวเคราะห์ ซึ่งตามปกติจะใช้ชื่อของเทพเจ้า เช่น Jupiter ดาวพฤหัสบดี , Mars ดาวอังคาร , Venus ดาวศุกร์ , Mercury ดาวพุธ และ Saturn ดาวเสาร์ ดังนั้นดาวดวงใหม่ จึงได้ชื่อว่าเนปจูน

ในเวลาต่อมา การวิเคราะห์วิถีโคจรของยูเรนัส ได้ให้ข้อมูลที่แสดงว่า วิถีโคจรของดาวดวงใหม่ มิได้เป็นไปตามกฎแรงโน้มถ่วงของ Newton เพราะคำทำนายต่าง ๆ ที่ได้จากการใช้ทฤษฎีแรงโน้มถ่วง มิได้สอดคล้องกับเหตุการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นจริง ด้วยเหตุนี้ นักดาราศาสตร์หลายคนจึงพากันสงสัยว่า กฎแรงโน้มถ่วงของ Newton คงใช้ไม่ได้ในกรณีที่ดาวเคราะห์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มาก

ความกังวลที่เกิดขึ้นอย่างแพร่หลายได้ชักนำให้ John C. Adams หันมาสนใจเรื่องนี้ และคิดว่าการที่วงโคจรของยูเรนัส ซึ่งคำนวณได้จากทฤษฎีแตกต่างไปจากผลที่ได้จากการสังเกตจริง เพราะสุริยะจักรวาลยังมีดาวเคราะห์อีกหนึ่งดวงที่ยังไม่มีใครเคยเห็นมาก่อน และดาวดวงนี้โคจรอยู่นอกวงโคจรของดาวยูเรนัส ยิ่งไปกว่านั้นแรงโน้มถ่วงระหว่างดาวลึกลับกับยูเรนัสได้ทำให้วิถีโคจรของยูเรนัสบิดเบี้ยวไป

จากนั้น Adams ก็ได้ใช้เวลาอีกสองปี ในการคำนวณผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการมีดาวดวงใหม่ แล้วส่งผลคำนวณไปให้นักดาราศาสตร์แห่งราชสำนักอังกฤษ ชื่อ George B. Airy อ่าน แต่ Airy ไม่ได้สนใจอ่านรายงานของ Adams มาก เพราะพบว่าเป็นรายงานที่เขียนขึ้นอย่างรีบ ๆ และไม่มีรายละเอียดใด ๆ

จนกระทั่งวันหนึ่งเมื่อ Airy ได้เห็นงานวิจัยเรื่อง ดาวลึกลับดวงใหม่ โดย Urbain Le Verrier ซึ่งได้ตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร French Academy of Sciences ฉบับวันที่ 1 มิถุนายน ค.ศ. 1838 Airy ก็รู้สึกตะลึง เพราะพบว่า Le Verrier มีความคิดเห็นเกี่ยวกับดาวดวงใหม่เหมือน Adams ทุกประการ

ในฐานะนักดาราศาสตร์แห่งราชสำนัก Airy จึงได้ขอร้องให้ James Challis ในสังกัดหอดูดาวที่เมือง Greenwich ใช้กล้องโทรทรรศน์ค้นหาดาว X เคราะห์ที่ Le Verrier ได้สมมติว่ามีจริง แต่ Challis ก็ไม่ประสบความสำเร็จในการค้นหาดาวเคราะห์ X เพราะไม่รู้ว่าในเวลานั้น ดาว X อยู่ ณ ที่ใด

ในเวลาเดียวกัน Le Verrier ก็ได้ส่งบันทึกถึง Johann Gottfried Galle ที่ประเทศเยอรมนี ให้ค้นหาดาวเคราะห์ X ณ ตำแหน่งที่เขาได้พยากรณ์ไว้ ภายในเวลาเพียงครึ่งชั่วโมง Galle ก็เห็นดาวลึกลับ และในวันต่อมา Galle ก็สังเกตเห็นว่าดาวดวงนั้นได้เคลื่อนที่ไปจากที่เดิม นี่จึงเป็นหลักฐานสำคัญที่แสดงว่า ดาวลึกลับคือ ดาวเคราะห์ดวงใหม่

รายงานการพบเนปจูน ในวันที่ 23 กันยายน ค.ศ.1846 ได้ทำให้เกิดการวิวาทครั้งยิ่งใหญ่ระหว่างสถาบันดาราศาสตร์ของอังกฤษกับของฝรั่งเศส เพราะนักดาราศาสตร์จากทั่วโลกได้พากันยกย่องสรรเสริญความสามารถและความสำเร็จของ Le Verrier ว่าได้ทำให้กฎแรงโน้มถ่วงของ Newton ยังใช้ได้ ไม่ว่าดาวเคราะห์จะอยู่ใกล้หรือไกลจากดวงอาทิตย์เพียงใด และไม่ปรากฏว่ามีใครชื่นชม Adams เลย เหตุการณ์นี้ทำให้ Airy เดือดดาลมาก เพราะรู้ดีว่า Le Verrier กับ John Adams “พบ” ดาวเคราะห์ดวงใหม่ในเวลาไล่เรี่ยกัน

John Adams ถือกำเนิดที่ Laneast ในอังกฤษ เมื่อวันที่ 5 มิถุนายน ค.ศ.1819 ในวัยเด็ก Adams เรียนคณิตศาสตร์ได้ดีมาก และเป็นคนเคร่งศาสนา มีนิสัยขี้อาย ทำงานจริงจัง ชอบร้องเพลง และโปรดปรานไวโอลิน ขณะเรียนที่มหาวิทยาลัย Cambridge Adams สามารถสอบคณิตศาสตร์ได้คะแนนดีเยี่ยม ทำให้ได้รับรางวัล Smith ซึ่งถือว่าเป็นเกียรติมาก และยังได้รับการยกย่องเป็น Senior Wrangler ด้วย เพราะสอบ Mathematical Tripos ได้ที่หนึ่ง

ในปี 1841 เมื่อ Adams ได้อ่านงานวิจัยของ Airy ซึ่งได้แสดงให้เห็นว่าวงโคจรของยูเรนัสมิได้เป็นไปตามทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของ Newton ข้อสรุปเช่นนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์บางคนคิดว่ายูเรนัสคงโคจรผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่นมาก และแรงเสียดทานที่เกิดขึ้น ได้ทำให้รัศมีวงโคจรเบี่ยงเบนไปจากค่าปรกติ

แต่ Adams กลับคิดว่า ความผิดปรกติทั้งหลายเกิดจากการที่ระบบสุริยะมีดาวเคราะห์อีกหนึ่งดวง จึงสมมติว่า ดาวลึกลับดวงนั้น มีมวลอยู่ที่ตำแหน่งหนึ่งในอวกาศ และจากนั้นก็ใช้ข้อมูลทั้งหมดที่มี คำนวณวิถีโคจรของยูเรนัสโดยใช้กฎแรงดึงดูดของ Newton การคำนวณที่ใช้เวลานาน 2 ปี (ในสมัยนั้นยังไม่มีคอมพิวเตอร์ใช้) ทำให้ Adams สามารถอธิบายวงโคจรที่ผิดปรกติของยูเรนัสได้

ด้วยเหตุนี้ในการทำงานขั้นต่อไปของนักดาราศาสตร์ คือ ต้องหาหลักฐานมาสนับสนุน Adams จึงเดินทางไปหา Airy ที่ Greenwich เมื่อวันที่ 21 ตุลาคม ค.ศ.1845 แต่ในเวลานั้น Airy กำลังจะไปพักผ่อนที่ประเทศฝรั่งเศส Adams ซึ่งเป็นคนที่ถ่อมตน และเกรงใจคนอื่นค่อนข้างมาก จึงเขียนจดหมายรายงานผลงานวิจัยของตนเพียงสั้นๆ

เมื่อ Airy กลับมาจากการพักผ่อนก็ได้อ่านจดหมายของ Adams แต่ไม่ได้เชื่อมั่นในผลคำนวณของ Adams เพราะรายงานฉบับนั้นไม่ได้ให้รายละเอียดในการคำนวณมาก ประกอบกับในเวลานั้น ภรรยาของ Airy กำลังจะคลอดบุตรคนที่เก้า ด้าน James Challis ซึ่งเป็นผู้ช่วยของ Airy ก็ถูกกล่าวหาว่า ฆ่าลูกสาวตนเอง ดังนั้นจิตใจของ Airy จึงวุ่นวายและไม่ได้ให้ความสนใจในงานของ Adams เท่าที่ควร


ส่วน Le Verrier ซึ่งมีอาวุโสกว่า Adams 8 ปี และเป็นนักคณิตศาสตร์ผู้มีความสามารถสูงมาก ได้เคยศึกษาที่ L' Ecole Polytechnique ซึ่งเป็นสถาบันที่ดีที่สุดของประเทศฝรั่งเศสในเวลานั้น เมื่อสำเร็จการศึกษาได้งานทำเป็นนักดาราศาสตร์ประจำหอดูดาวที่ Paris จนกระทั่งอายุ 34 ปี Le Verrier ได้หันมาสนใจ เรื่องวิถีโคจรของ ยูเรนัส ซึ่งกำลังเป็นปัญหาร้อน ตามคำแนะนำของนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Francois Arago หลังจากที่ได้คำนวณเรื่องนี้นานประมาณ 2 เดือน Le Verrier ก็ได้นำเสนอผลงานในวารสาร French Academy of Sciences โดยได้แสดงให้เห็นว่า อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์กระทำต่อดาวยูเรนัส มิได้มีค่ามากเพียงพอจะอธิบายการเคลื่อนที่ผิดปกติของยูเรนัสได้ ดังนั้น สุริยจักรวาลจะต้องมีดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่ง ซึ่งมีมวลมากพอที่จะทำให้วิถีโคจรของยูเรนัส เป็นดังที่ทุกคนสังเกตเห็น ผลสรุปนี้ตรงกับที่ Adams คำนวณได้ แต่ความแตกต่างอยู่ที่ Le Verrier ได้ตีพิมพ์เผยแพร่ผลงานของตน ส่วน Adams มิได้ตีพิมพ์รายงานการค้นพบของตนในวารสารใด ๆ

ทันทีที่ Airy ได้อ่านผลงานของ Le Verrier การเป็นคนอังกฤษ ที่มีสัญชาติเดียวกับ Adams และจบการศึกษาจากมหาวิทยาลัย Cambridge เดียวกัน ทำให้ Airy คิดว่า ศักดิ์ศรีและเกียรติยศในการพบยูเรนัสควรตกเป็นของ Adams แต่เพียงผู้เดียว จึงขอให้ Challis พยายามค้นหาดาวลึกลับ แต่ Challis ก็หาไม่พบ จนกระทั่งวันที่ 23 กันยายน ค.ศ. 1846 คนทั้งโลกรู้ข่าวการพบดาวเนปจูน ข่าวนี้ทำให้ Le Verrier ได้เป็นนักดาราศาสตร์อัจฉริยะที่ใคร ๆ ก็อยากพบและอยากรู้จัก แม้แต่กษัตริย์และราชินีของประเทศต่าง ๆ ในยุโรปก็ทรงมีพระราชประสงค์ให้ Le Verrier เข้าเฝ้าทูลถวายรายงานเกี่ยวกับเหตุการณ์นี้ Airy จึงรู้สึกว่า Le Verrier ได้รับเกียรติมากเกินควร จึงเขียนจดหมายบอก Le Verrier ว่า Adams ก็รู้ข้อมูลเนปจูนเช่นกันและพบก่อนด้วย จดหมายฉบับนั้นได้ทำให้ Le Verrier ไม่พอใจมาก เพราะ Airy เอง ไม่เคยเปิดเผยข้อมูลของ Adams แต่กลับอ้างว่า Adams ได้รู้มานานแล้ว ไม่เพียงแต่ Le Verrier เท่านั้นที่รู้สึกเช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสคนอื่น ๆ ก็คิดในทำนองเดียวกันว่า นักดาราศาสตร์อังกฤษกำลังพยายามขโมยเครดิตทางสติปัญญาของนักดาราศาสตร์ฝรั่งเศส โดยการอ้างว่ามีจดหมายและหลักฐานต่าง ๆ ครบครัน

เมื่อเกิดการวิวาทบาดหมางเช่นนี้ John Herschel ซึ่งเป็นบุตรของ William Herschel ก็ได้เข้ามาเป็นคนไกล่เกลี่ยกรณีพิพาท โดยเสนอจะมอบเหรียญรางวัลของสมาคม Royal Astronomical Society แห่งอังกฤษ ให้ Adams และ Le Verrier รับร่วมกัน ทว่ากฎของสมาคมฯ ระบุให้มีผู้รับเหรียญเพียงผู้เดียว เมื่อไม่มีข้อยุติว่าใครเป็นผู้พบก่อน ดังนั้น Adams และ Le Verrier จึงไม่ได้รับเหรียญรางวัลใด ๆ

แม้นักดาราศาสตร์ทั้งสองจะถูกยกย่องให้เป็นศัตรูคู่แข่งกัน แต่เมื่อทั้งสองพบกันที่มหาวิทยาลัย Oxford ในประเทศอังกฤษ ในปีค.ศ.1847 การมีความสนใจที่ใกล้เคียงกันและมีความรู้ดาราศาสตร์ที่ดีทัดเทียมกันทำให้ Adams และ Le Verrier เป็นเพื่อนที่สนิทกันมาก ในเวลาต่อมาสมเด็จพระราชินี Victoria แห่งอังกฤษ จึงโปรดเกล้าให้ Adams ดำรงบรรดาศักดิ์ในตำแหน่ง Sir แต่ Adams ปฏิเสธ เพราะต้องการจะใช้ชีวิตเงียบ ๆ และเสียชีวิตเมื่ออายุ 73 ปี อีก 3 ปีต่อมา สมาคม Royal Society แห่งอังกฤษได้นำแผ่นหินอ่อนสลักชื่อ J.C. Adams ไปวางไว้ในมหาวิหาร Westminster ใกล้หลุมฝังศพของ Sir Isaac Newton กับ Charles Darwin ส่วน George Airy นั้น ได้เสียชีวิตลง หลัง Adams เพียง 3 วัน เพราะวงการวิทยาศาสตร์อังกฤษในเวลานั้น มีความเห็นว่าเขาคือคนทำให้การพบเนปจูนวุ่นวาย Airy จึงไม่ได้รับการจารึกชื่อในมหาวิหาร Westminster แต่อย่างใด
ส่วน Le Verrier หลังจากที่ได้ประสบความสำเร็จในการพบเนปจูน แล้วได้หันไปสนใจศึกษาวิถีโคจรของดาวพุธ เพราะนักดาราศาสตร์ในเวลานั้น ได้สังเกตเห็นว่า วงโจรของดาวพุธรอบดวงอาทิตย์ มิได้เป็นวงปิด นั่นคือวงโคจรดาวพุธมิได้ซ้ำรอยเดิม โดยตำแหน่งที่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ขยับเลื่อนไป 580 ฟิลิปดา (1 องศาเท่ากับ 60 ลิปดา และ 1 ลิปดาเท่ากับ 60 ฟิลิปดา) ในทุกหนึ่งศตวรรษ


นี่เป็นเหตุการณ์ที่ได้ทำให้นักดาราศาสตร์งุนงงมาก เพราะหลังจากที่ได้พิจารณาอิทธิพลแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ทุกดวงแล้วก็พบว่า แรงลัพธ์ทั้งหมดได้ทำให้ตำแหน่งใกล้ที่สุดเลื่อนไปเพียง 542 ฟิลิปดาเท่านั้นเอง จึงไม่มีใครในโลกรู้ว่า ความคาดเคลื่อนอีก 38 ฟิลิปดานั้น เกิดจากสาเหตุใด เหตุการณ์นี้ได้ชี้นำให้หลายคนคิดว่า สุริยจักรวาลคงมีดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งที่โคจรใกล้ดวงอาทิตย์ยิ่งกว่าดาวพุธ จึงตั้งชื่อว่า Vulcan และดาวดวงนี้ได้ส่งแรงโน้มถ่วงกระทำต่อดาวพุธทำให้ตำแหน่งใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของดาวพุธ ขยับเลื่อนไป 38 ฟิลิปดาในทุก 100 ปี แม้นักดาราศาสตร์จะพยายามค้นหาดาว Vulcan มากสักเพียงใด ก็ไม่มีใครเห็นดาว Vulcan เลย แต่ใครเลยในเวลานั้นจะรู้ว่าความแตกต่างเพียง 38 ฟิลิปดา (อีก 60 ปีต่อมา ค่านี้ได้ถูกปรับใหม่เป็น 43 ฟิลิปดา) จะได้รับการอธิบายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein

ในวารสาร Scientific American ฉบับเดือนธันวาคม ค.ศ.2004 W. Sheehan นักจิตวิทยาผู้เชี่ยวชาญอาการโรคออทิสติก และ N. Kollerston แห่ง University College ที่ London กับ C. B. Waff นักประวัติศาสตร์แห่งห้องปฏิบัติการ Air Force Research Laboratory ที่เมือง Dayton ในรัฐ Ohio ได้รายงานว่า การศึกษาหลักฐานที่เป็นเอกสารต่าง ๆ ที่ Adams, Airy, Challis และ Le Verrier เขียนบันทึกถึงกัน ทำให้รู้ว่า ทั้ง Le Verrier และ Adams ต่างได้สมมติให้เนปจูน มีมวลมากเกินจริง และให้ระยะทางที่เนปจูนก็อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ไกลเกินไปด้วย (เหตุการณ์ที่ผิดกับผิดแล้วทำให้ถูกนี้ถือว่าเป็นเหตุการณ์บังเอิญที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเหตุการณ์หนึ่งของวงการวิทยาศาสตร์) โดยนักวิชาการทั้งสามได้ค้นหาเอกสารที่ Adams อ้างว่า เขียนถึง Airy แต่ Airy ไม่สนใจ และพบว่า เมื่อ Adams เสียชีวิต เอกสารทุกชิ้นที่ Adams เขียนได้ตกอยู่ในความดูแลของ William M. Smart ส่วนนักดาราศาสตร์อีก 2 คนที่ชื่อ Allan Chapman กับ Robert Smith ก็ได้ศึกษาเอกสารทุกชิ้นที่ Adams เขียน ด้าน Dennis Rawlins ได้พยายามหาจดหมายที่ Airy อ้างว่าได้รับจาก Adams และพบว่า เมื่อใดที่ขอดูจดหมายของ Airy บรรณารักษ์ห้องสมุดแห่งหอดูดาวที่กรีนิชก็จะบอกว่า "ให้ไม่ได้" ทุกครั้งไป

การปฏิเสธลักษณะนี้ทำให้ Rawlins สงสัยว่า Olins J. Eggen ซึ่งเป็นเลขานุการส่วนตัวของ Airy คงเก็บเอกสารทั้งหมดไว้ เพราะ Eggen เองก็ต้องการเอกสารดังกล่าวในการเขียนชีวประวัติของ Airy แต่หลังจากที่ตนได้อพยพไปประเทศออสเตรเลีย เพื่อไปทำงานที่หอดูดาวในประเทศ Chile แล้ว Eggen ได้ปฏิเสธโดยตลอดว่า ไม่เคยมีจดหมายที่ Adams เขียนถึง Airy ในครอบครองเลย

ความลึกลับต่าง ๆ เริ่มเปิดเผยในเดือนตุลาคม ค.ศ.1998 เมื่อ Eggen เสียชีวิต และเพื่อน ๆ ได้ไปค้นห้องพักของเขาที่สถาบันวิจัยดาราศาสตร์ใน Chile และพบเอกสารสำคัญมากมาย จึงจัดส่งเอกสารไปที่ห้องสมุดของมหาวิทยาลัย Cambridge การวิเคราะห์เอกสารอย่างละเอียดทำให้ Sheehan และ Kollerston เข้าใจเหตุการณ์เบื้องหลังการค้นพบดาวเนปจูน ดีขึ้นและตระหนักว่า เพื่อน ๆ ของ Adams ได้พากันให้เครดิตแก่ Adams มากจนเกินควร แม้ Adams จะคำนวณวิถีโคจรของยูเรนัสได้ถูกต้อง โดยสมมติว่า มีเนปจูนเข้ามาเกี่ยวข้องก็ตาม แต่ Adams ไม่ได้ตีพิมพ์ผลงาน และไม่ได้เขียนรายงานการคิดคำนวณอย่างละเอียดให้โลกรู้ว่า เขาเป็นบุคคลแรกที่คำนวณเรื่องนี้


เพราะการค้นพบใด ๆ ทางวิทยาศาสตร์ ผู้พบต้องส่งข่าวให้บุคคลในวงการวิชาการรับรู้เพื่อตรวจสอบด้วย ดังนั้นการค้นพบทุกเรื่อง นอกจากจะแสดงความสามารถส่วนบุคคลของผู้พบแล้ว ผู้พบยังต้องเปิดเผยให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ได้วิพากษ์วิจารณ์และตรวจสอบผลงานด้วย เหตุนี้ Adams จึงทำงานสำเร็จเพียงครึ่งเดียว และนี่คงเป็นเพราะ Adams ไม่ชอบแสดงตัว แต่ Le Verrier เป็นคนกล้าแสดงออก และไม่กลัวคำวิพากษ์วิจารณ์ใด ๆ แต่ Adams ก็มีเพื่อนฝูงที่เป็นนักวิทยาศาสตร์อังกฤษหลายคนที่ร่วมกันสนับสนุนให้เชื่อว่าเขาเป็นผู้พบเนปจูน และให้โลกยอมรับในความยิ่งใหญ่ของนักดาราศาสตร์อังกฤษ ว่าไม่ด้อยกว่านักดาราศาสตร์ฝรั่งเศส

เอกสารที่ Eggen ขโมยไปจากห้องสมุดของหอดูดาวที่ Greenwich เมื่อ 40 ปีก่อน ยังทำให้ Sheehan ได้พบอีกว่า John Couch Adams เป็นบุคคลแรกที่ทำนายว่ามีดาวเนปจูนโคจรอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ยิ่งกว่าดาวยูเรนัส และได้ระบุตำแหน่งของดาวเนปจูนลึกลับดวงนั้น แต่รายงานฉบับสั้นที่ Adams เขียนถึง Airy เมื่อค.ศ. 1845 ไม่ได้แสดงผลการคำนวณอย่างละเอียด ครั้นเมื่อ Airy ได้อ่านรายงานฉบับสั้น เขาจึงมีคำถามในหลายประเด็น และได้ขอให้ Adams ชี้แจง แต่ Adams ไม่ได้ตอบข้อสงสัยเหล่านั้น ซึ่งถ้าตอบ เครดิตการพบเนปจูนก็จะเป็นของ Adams แต่เพียงผู้เดียว เหตุการณ์นี้ทำให้เราสามารถอนุมานได้ว่า Adams ไม่ได้ให้ความสำคัญในการตอบคำถามของ Airy และเมื่อใดที่มีใครถามเกี่ยวกับเรื่องนี้ Adams จะตอบว่า ไม่ชอบเขียนจดหมาย

หลักฐานทั้งหลายนี้ทำให้ Sheehan และคณะมีความเห็นว่า ผู้พบดาวเนปจูน คือ Le Verrier เพราะได้ทำนาย และประสบความสำเร็จในการกระตุ้นนักดาราศาสตร์อย่าง Galle ให้ค้นหาจนพบ ส่วน Adams ไม่ควรได้รับเครดิตมากเท่า Le Verrier ซึ่งนั่นก็หมายความว่า ในอดีตเมื่อ 90 ปีก่อน นักดาราศาสตร์อังกฤษได้พยายามขโมยเกียรติยศทางสติปัญญาในการพบดาวเคราะห์เนปจูนจากนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Le Verrier

อ่านเพิ่มเติม Clark, Stephen (25 August 2015). "Uranus, Neptune in NASA's sights for new robotic mission". Spaceflight Now. Archived from the original on 6 September 2015. Retrieved 7 September 2015


สุทัศน์ ยกส้าน

ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์
กำลังโหลดความคิดเห็น...