นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของ NASA / ESA ถ่ายภาพดาวเสาร์ในช่วงที่หันขอบวงแหวนมาทางโลก ซึ่งตามปกติจะมีโอกาสน้อยมาก ทำให้เห็นภาพขั้วทั้งสองของดาวเคราะห์ยักษ์ดวงนี้
ดาวเสาร์จะอยู่ในตำแหน่งแบบนี้ทุกๆ 15 ปี จึงเป็นโอกาสพิเศษที่จะศึกษาความสวยงามที่ยิ่งใหญ่ของแสงออโรราหรือแสงเหนือและแสงใต้ของดาวเสาร์
ดาวเสาร์โคจรครบรอบดวงอาทิตย์ใช้เวลาเกือบ 30 ปี การถ่ายภาพให้เห็นขั้วทั้งสองพร้อมกันจึงมีโอกาสน้อยมาก
กล้องฮับเบิลเคยถ่ายภาพแสงออโรราของดาวเสาร์ได้ในปี ค.ศ.1990 แต่ในปี ค.ศ.2009 กล้องฮับเบิลใช้โอกาสพิเศษนี้ ถ่ายภาพขอบวงแหวนและขั้วทั้งสองของดาวเสาร์ที่เห็นได้พร้อมกัน
เมื่อดาวเสาร์มาอยู่ในตำแหน่ง อิควินอกซ์ จะหันขั้วทั้งสองเข้ารับรังสีจากดวงอาทิตย์เท่าๆ กัน จึงเห็นแสงเหนือและแสงใต้ที่สวยงามพร้อมกัน
เพราะดาวเสาร์มีระบบวงแหวนที่ยิ่งใหญ่ จึงเป็นดาวเคราะห์ในระบบสุริยะที่น่าสนใจตลอดมา
กล้องฮับเบิล ได้เห็นแสงออโรราพลิ้วไหว สูงขึ้นมาที่ขั้วทั้งสองของดาวเสาร์ ที่พิเศษคือ การสังเกตในครั้งนี้มีความต่อเนื่อง จึงทำให้นักดาราศาสตร์เฝ้าติดตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ณ จุดเดิมที่ขั้วทั้งสองในช่วงเวลาต่างๆ ได้
ภาพทั้งหมดครั้งนี้ คงเป็นภาพสุดท้ายและเป็นภาพดีที่สุดในช่วงอิควินอกซ์ ที่กล้องฮับเบิลถ่ายภาพเพื่อนบ้านของเราดวงนี้
เรารู้ว่า ดาวเสาร์เป็นบริวารของดวงอาทิตย์ และทั้งสองก็อยู่ห่างไกลกันมาก
ดวงอาทิตย์มีการปล่อยอนุภาคประจุไฟฟ้า ที่เรียกว่าลมสุริยะ แผ่กระจายไปถึงดาวเคราะห์ทุกดวงรวมถึงดาวเสาร์
เมื่ออนุภาคประจุไฟฟ้าเข้าไปในสนามแม่เหล็ก ไม่ว่าของดาวเสาร์หรือของโลก สนามแม่เหล็กจะสกัดกั้นอนุภาคเหล่านั้น แต่มันจะเบี่ยงเบนไปเข้าที่ขั้วเหนือและขั้วใต้
รูปทรงสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ ซึ่งเรามองไม่เห็น เหมือนช่องจราจรที่เชื่อมต่อกันระหว่างขั้วทั้งสอง อนุภาคประจุไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ไปมาอยู่ในช่องนี้
สนามแม่เหล็กตรงขั้วดาวมีความเข้มสูงกว่าที่อื่น ทำให้อนุภาคประจุไฟฟ้ามาสะสมกันมากขึ้น และทำปฏิกิริยากับอะตอมของก๊าซที่บรรยากาศชั้นบนของขั้วทั้งสอง ทำให้เกิดแสงออโรรา แสงเรือง ๆ เหมือนที่เกิดบริเวณขั้วโลก ที่เรียกว่าแสงเหนือและแสงใต้
ดูอย่างผิวเผินจะเห็นว่า แสงออโรราของดาวเสาร์ที่ขั้วทั้งสองมีลักษณะเหมือนกัน
แต่เมื่อวิเคราะห์ข้อมูลเพิ่มเติมโดยละเอียดแล้ว พบว่า แสงเหนือและแสงใต้ของดาวเสาร์มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งช่วยเปิดเผยข้อมูลสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์
แสงรูปไข่ที่ขั้วเหนือมีขนาดเล็กกว่า แต่มีความหนาแน่นมากกว่าแสงที่ขั้วใต้ แสดงว่าสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ไม่ได้กระจายสม่ำเสมอเท่ากันทั่วทั้งดวง แต่แตกต่างกันเล็กน้อย และมีความเข้มที่ขั้วเหนือมากกว่าขั้วใต้
ผลก็คืออนุภาคประจุไฟฟ้าที่ขั้วเหนือจะถูกกระตุ้นให้มีพลังงานสูงกว่า ทำให้เกิดแสงออโรราสว่างมากกว่าที่ขั้วใต้ เรื่องนี้ได้รับการยืนยันอีกครั้งจากยาน แคสสินี ที่ไปสำรวจดาวเสาร์ในช่วงปี ค.ศ. 2004
แสงแวววาวบนดาวเสาร์ที่เห็นจากกล้องฮับเบิล ไม่เป็นเพียงแค่ความสวยงามเท่านั้น
แต่ยังสามารถนำมาอธิบายเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กบนโลกของเราได้อีกด้วย
แปลและเรียบเรียงโดย
อาจารย์สิทธิชัย จันทรศิลปิน
