ดาวเสา

www.NARIT.or.th

2 ดาววเเสสาราร์ :์ :รารชาชวงาวแหงวแนหแวหน่งรแะหบบ่งสรรุะบิยบะ สรุ ยิ ะ

ประวตั ศิ าสตรก์ ารศึกษาดาวเสาร์ ในปี ค. .1610 กาลิเลโอ กาลิเลอ ี นักดารา า ตรช์ า อิตาเลียน เริม่ ใช้กล้องโทรทรร น์ ังเกต ัตถุท้องฟา้ ซง่ึ เขาเป็นคนแรกที่ งั เกตเ ็น งแ นของดา เ าร์ แตเ่ นอ่ื งจากกล้องโทรทรร น์ ในยคุ นั้นมคี ุณภาพไม่ดีพอ กาลเิ ลโอจงึ คิด า่ งแ นของดา เ ารเ์ ปน็ “ ูจับของดา เ าร์” รือ “คู่ของดา ทีอ่ ย่ตู ดิ กบั ดา เ าร”์ จนกระท่ังในปี ค. .1655 คริ เตียน ฮอยเกน ์ นกั ิทยา า ตร์ชา ดัตช์ เป็นคนแรกที่ อธบิ ายได้ า่ ง่ิ ท่กี าลเิ ลโอเ ็นเป็นโครง ร้างคลา้ ยแผนซีดีทอี่ ยรู่ อบดา เ าร์ ต่อมาในป ี ค. .1675 จโิ อ นั น ี แค นิ ี (Giovanni Cassini) นักดารา า ตร์ชา อติ าเลยี น-ฝรงั่ เ ค้นพบชอ่ งแบง่ แค นิ ี ซงึ่ เป็นชอ่ งแบง่ ขนาดใ ญข่ อง งแ นดา เ าร์ ปัจจุบันนักดารา า ตร์ทราบ ่า งแ นของดา เ าร์เป็นระบบ งแ นของดา เคราะ ์ ทใ่ี ญท่ ่ี ดุ ในระบบ รุ ยิ ะ ประกอบด้ ย ัตถุทม่ี ขี นาดตงั้ แตร่ ะดบั ไมครอน (ค ามก ้างของเ น้ ผม มนุ ยค์ อื 20 – 180 ไมครอน) ไปจนถึงในระดับเมตร องคป์ ระกอบ ่ นใ ญเ่ ปน็ นำ้าแขง็ มี นิ เจือปน อยู่เล็กนอ้ ย นอกจากน้ยี งั มชี อ่ งแบ่งและโครง รา้ งท่ซี บั ซอ้ นก ่าท่นี ักดารา า ตร์ มัยโบราณคิดไ ้ มาก ทาํ ไมวงแหวนของดาวเสาร์ถึงโดดเด่นกว่าวงแหวนของดาวเคราะห์ดวงอนื่ ในระบบ ุรยิ ะ มีดา เคราะ ์ 4 ด งท่มี รี ะบบ งแ น ได้แก่ ดา พฤ ั บด ี ดา เ าร์ ดา ยเู รนั และดา เนปจนู แต่ งแ นของดา เ ารน์ ้นั มอี งคป์ ระกอบ ่ นใ ญ่เปน็ นำ้าแข็งซ่งึ ะทอ้ น แ งได้ดีต่างจาก งแ นของดา เคราะ ์อ่ืนๆท่ีมี ัด ่ นฝุ่นของ ิน รือ ารประกอบคาร์บอน มากก ่าทาำ ใ ้ ะทอ้ นแ งได้ไมด่ ีเท่า งแ นดา เ าร ์ อกี ท้ังระบบ งแ นของดา เ ารย์ ังมีม ล 3 x 1019 กิโลกรัม (3 มนื่ ล้านลา้ นตนั ) ซึ่งถอื ่ามากเม่อื เทียบกบั ม ล งแ นของดา เคราะ ์อ่นื ๆ อีกด้ ย ดดาวาวเสเสาราร์ :์ :รราชาชาวาวงงแหแหววนนแหแห่ง่งรระบะบบบสสรุ ุริยยิ ะ ะ 3

ภาพถา่ ยวงแหวนรอบดาวเคราะห์ท้ัง 4 ดวง ทมี่ าของภาพ : http://www.astro.cornell.edu/specialprograms/reu2012/workshops/rings/ องคป์ ระกอบในระบบวงแหวนของดาวเสาร์ ในปัจจุบันนัก ิทยา า ตร์ยังไม่ ามารถ รุปได้ ่า งแ นทั้ง มดของดา เ าร์เกิด ขน้ึ มาอย่างไร แตก่ าร กึ าระบบ งแ นอย่างละเอียดทาำ ใ น้ กั ดารา า ตรม์ ีขอ้ มูลมากมายเพอ่ื ทำาค ามเข้าใจกล า ตร์ของ ัตถุจำาน นมากและ ร้างทฤ ฎีเพ่ืออธิบาย ่า งแ น ่ นต่างๆเกิดข้ึน มาได้อย่างไรกันแน่ นกั ดาราศาสตรแ์ บง่ ระบบวงแหวนของดาวเสาร์ เปน็ 2 ส่วนคอื 1. งแ น ลักของดา เ าร ์ (Main rings) เป็นกลุ่มของ งแ นท่อี ย่ใู กลก้ บั ตั ดา เ าร ์ ังเกตเ ็นได้งา่ ยด้ ยกลอ้ งโทรทรร นจ์ าก โลก แบ่งออกเป็น งแ นย่อยๆไดน้ ี้ 1.1 งแ น D เปน็ งแ นจางมาก ถกู คน้ พบโดยยาน อยเอเจอร์ 1 เม่อื ป ี ค. .1980 1.2 งแ น C เปน็ งแ นจางๆ ถกู คน้ พบโดยนกั ดารา า ตร์ชา ยุโรปในปี ค. .1850 1.3 งแ น B เป็น งแ นยอ่ ยของดา เ าร์ชั้นทีใ่ ญ่และก ้างท่ี ดุ า่ งที่ ุด และมี ม ลมากท่ี ุด นอกจากนี้ เมอ่ื ยาน อยเอเจอรฝ์ าแฝด าำ ร จดา เ าร์ในปี ค. .1980 ไดพ้ บรอยคลา้ ย ซล่ี ้อจกั รยานพาดลงไปบน งแ น B เรยี ก ่า “Spokes” ด้ ย 4 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสุริยะ

ภาพแสดงรอยสีดำา เรียกว่า spoke 1.4 ชอ่ งแบง่ แค ินี (Cassini division) เป็นช่องที่อยู่ระ ่าง งแ น B กับ งแ น A ค้นพบโดยโจ นั นี แค ิน ี นักดารา า ตรช์ า อติ าเลยี น-ฝรั่งเ ในป ี ค. . 1675 ซ่งึ ากมองด้ ย กลอ้ งโทรทรร น์ขนาดเล็กจากบนโลกจะ ังเกตเ ็นเป็นช่องแบง่ ดี าำ แต่ยาน อยเอเจอร์ฝาแฝดพบ า่ ในชอ่ งแบง่ นเี้ ตม็ ไปด้ ยอนภุ าคฝุ่นทมี่ คี าม นาแนน่ ในระดบั พอๆกับ งแ น C 1.5 งแ น A เปน็ งแ นย่อยของดา เ าร์ชั้นท่ี ่างเป็นอันดับ 2 ภายใน งแ นนีม้ ี ช่องแคบเองเคอ (Encke gap) อยตู่ รงกบั งโคจรของด งจนั ทรแ์ พน ช่องแคบเองเคอน้ีถูกค้นพบโดย เจม ์ เอ็ด ารด์ คเี ลอร ์ นกั ดารา า ตรช์ า อเมริกนั ในป ี ค. .1888 แตต่ ้งั ชอื่ ตามโยฮันน ์ เองเคอ นกั ดารา า ตร์ชา เยอรมนั ท่ีมผี ลงาน งั เกตการณ์ งแ นดา เ าร์ ในป ี ค. .1837 1.6 ช่องแบ่งโรช (Roche division) เป็นชอ่ งทอ่ี ยู่ระ า่ ง งแ น A กับ งแ น F ต้ังชื่อตามเอดูอาร ์ โรช นกั ฟิ ิก ช์ า ฝรัง่ เ (ช่องแบ่งโรชเปน็ คนละอยา่ งกบั ขอบเขตโรช รือ Roche limit ทีเ่ ปน็ ขอบเขตเชงิ ทฤ ฎีทางฟิ ิก ์ท่ี ากด งจันทรเ์ ขา้ ใกล้ดา เคราะ ม์ ากก ่าน้ี จะ ถกู แรงไทดลั ของดา เคราะ ฉ์ ีกออกเปน็ ชิ้นๆ) ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสุรยิ ะ 5

1.7 งแ น F เปน็ งแ นบางๆท่นี ัก ิทยา า ตร์พบ ่าการกระจกุ ตั ของอนุภาคใน งแ นนี้มคี ามเปล่ยี นแปลงในระดับชั่ โมงซึ่งนับ า่ เป็นการเปลี่ยนแปลงท่รี ดเร็ มาก งแ นน้ี ถกู ค้นพบโดยทีมนกั ิทยา า ตร์ประจาำ ยานไพโอเนยี ร ์ 11 จากการ ำาร จดา เ าร์ในปี ค. .1979 แผนภาพแสดงส่วนประกอบตา่ งๆในกล่มุ “วงแหวนหลัก” ของวงแหวนดาวเสาร์ (วงแหวน D ไลอ่ อกมา ถึงวงแหวน F) รวมถงึ วงแหวน G และวงแหวน E ทเ่ี ป็น “วงแหวนรอบนอก” ของดาวเสาร์ [Credit ภาพ: NASA/JPL] ภาพเรยี งตอ่ (Mosaic) ในสตี ามธรรมชาตขิ องกลมุ่ “วงแหวนหลกั ” ของวงแหวนดาวเสาร(์ จากวงแหวน D ถงึ วงแหวน F เรยี งจากซ้ายไปขวา) ทต่ี อ่ จากภาพถ่ายจากกลอ้ งถา่ ยภาพมมุ แคบบนยานกัสซีนี ถา่ ย ภาพเมื่อปี ค.ศ.2007 [Credit ภาพ: NASA/JPL/SSI] 6 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสุรยิ ะ

2. งแ นรอบนอกของดา เ าร ์ (Outer rings) เปน็ งแ นจางๆ มคี าม นาแน่นน้อย ท่ีอยู่ ่างจากตั ดา เ าร ์ ประกอบไปด้ ย งแ นย่อยๆดังน้ี 2.1 งแ นด งจนั ทรเ์ จนั -เอพมิ ีเทีย (Janus/Epimetheus ring) เป็น งแ น ฝนุ่ จางๆทถ่ี กู คน้ พบจากภาพถา่ ย งแ นดา เ ารใ์ นมมุ ยอ้ นแ งอาทติ ย ์ โดยยานอ กา แค นิ ี ในปี ค. .2006 2.2 งแ น G เป็น งแ นจางๆ มกี ลุ่มของอนุภาคท่กี ระจุกตั กันเป็น ่ นโคง้ คลา้ ย ่ นโคง้ ของ งแ น (Ring Arc) รอบด งจนั ทรอ์ จี อี อน (Aegaeon) ซง่ึ โคจรอยใู่ น งแ น G นัก ิทยา า ตร์เชื่อ ่า ่ นโค้งดังกล่า เกิดจากเ ัตถุที่ าดกระเด็นจากการพุ่งชนบนด ง จันทร์อจี ีออน 2.3 Ring Arc บริเ ณด งจนั ทรม์ โี ธนีและด งจันทร์แอนธ ี (Methone Ring Arc & Anthe Ring Arc) เป็นกล่มุ ของอนภุ าคท่กี ระจุกตั เปน็ ่ นโคง้ ในบรเิ ณด งจันทร์มโี ธนีและ ด งจันทร์แอนธ ี นัก ิทยา า ตรค์ าด า่ Ring arc เ ล่าน้ีเกิดจากเ ั ดุ าดกระเดน็ จากการ พ่งุ ชนบนด งจนั ทร์ทัง้ องด ง ภาพถา่ ยจากยานแคสสนิ แี สดง Ring Arc ของดวงจนั ทรแ์ อนธี (ลกู ศรบน) และของดวงจันทรม์ ีโธนี (ลูกศรล่าง) [Credit ภาพ: NASA/JPL/SSI] ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสรุ ยิ ะ 7

2.4 งแ นด งจันทรพ์ ัลลีน ี (Pallene ring) เปน็ งแ นฝนุ่ จางๆ ถกู คน้ พบจาก ภาพถา่ ย งแ นดา เ ารใ์ นมมุ ย้อนแ งอาทิตย ์ โดยยานแค ินใี นป ี ค. .2006 นกั ทิ ยา า ตร์ คาด ่า งแ นย่อย งนเ้ี กดิ จากเ ั ดุ าดกระเดน็ จากการพงุ่ ชนบนด งจันทรพ์ ลั ลนี ี 2.5 งแ น E เป็น งแ นจางๆแผต่ ั อยรู่ ะ า่ ง งโคจรของด งจนั ทร์ไมมั กับด ง จันทร์ไททนั ัตถุใน งแ น E ประกอบด้ ยน้ำาแขง็ และฝนุ่ ท่ีถกู พ่นออกมาจากพ ยพบุ นพ้นื ผิ ของ ด งจันทร์เอนเซลาดั 2.6 งแ นด งจนั ทรฟ์ ีบี (Phoebe ring) อนุภาคใน งแ นน้ีมกี ารฟุ้งกระจายอยา่ ง เบาบางบรเิ ณ งโคจรของด งจนั ทรฟ์ บี ซี ่งึ อยู่ ่างจากดา เ ารม์ าก งแ นดังกลา่ มีขนาดปรากฏ รา องเท่าของด งจันทร์ของโลกแต่ไม่ ามารถ ังเกตเ ็นได้ด้ ยตาเปล่าเน่ืองจากค าม นาแน่น ของอนุภาคใน งแ นนี้น้อยเกินไปนัก ิทยา า ตร์ค้นพบ งแ นย่อย งนี้ผ่านกล้องโทรทรร น์ อ กา ปิตเซอร ์ ซึง่ เป็นกลอ้ งโทรทรร นท์ ่ี ังเกตการณร์ งั อี นิ ฟราเรด ในป ี ค. .2009 แผนภาพแ ดง งแ นด งจันทรฟ์ บี ี และภาพถา่ ยรงั อี นิ ฟราเรดของ งแ นย่อย งนี้ ซง่ึ างตั เอยี งจากระนาบ งแ น ลักและเ ้น นู ย์ ูตรของดา เ าร์ แต่ างตั ตามระนาบ งโคจรของ ด งจันทร์พีบ ี [Credit ภาพ : NASA/JPL/U.Virginia]ทรฟ์ ีบี [Credit ภาพ: NASA/JPL/U. Virginia] 8 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสรุ ิยะ

โครงสร้างภายในดาวเสาร์ ดา เ าร์มอี งค์ประกอบ ลกั เป็นไฮโดรเจน รองลงมาเป็นฮเี ลียม ซงึ่ อยูใ่ น ถานะของเ ล (มีแก๊ เป็น ่ นนอ้ ยมากๆ) ระดบั ค ามลกึ จากผิ ดา ยง่ิ มากก็ย่งิ ง่ ผลใ ้อุณ ภูมิและค ามดนั บรเิ ณนน้ั มคี ่า ูง ทาำ ใ ไ้ ฮโดรเจนท่รี ะดับค ามลึกตา่ งๆมีธรรมชาติท่แี ตกตา่ งกัน โดยนกั ดารา า ตร์ ามารถ รา้ งแบบจำาลองโครง ร้างภายในของดา เ ารไ์ ด้จากการ ึก าปรมิ าณต่างๆ ไดแ้ ก ่ การ ง่ ยาน อ กา ไปโคจรรอบๆดา เ าร์เพื่อ ึก า ่าค ามโน้มถ่ งรอบๆของดา เ าร์ ่งผลต่อยานอย่างไร ค่าค ามโนม้ ถ่ งที่ได้ ามารถนาำ มา ร้างแบบจำาลอง ภาพโครง รา้ งภายในของดา เ ารไ์ ด้ ใจกลางของดา เ ารค์ ือ แกน่ (Core) องคป์ ระกอบของแก่นมีค ามใกล้เคียงกับโลก คือ เ ล็ก นิเกิล และ ิน แตแ่ ก่นของดา เ าร์มคี าม นาแนน่ มากก ่าแก่นโลก รอบๆแก่นของ ดา เ ารค์ ือ ชัน้ ของโล ะไฮโดรเจน (liquid metallic hydrogen layer) ซึง่ อะตอมไฮโดรเจนใน ชน้ั นถ้ี ูกบีบอัดด้ ยค ามดนั ูงมากทำาใ ้มันประพฤตติ ั เ มอื นโล ะทน่ี ำาไฟฟ้าได ้ นักดารา า ตร์ เชอ่ื ่ามันเป็นแ ล่งกาำ เนิด นามแมเ่ ล็กของดา เ าร ์ ถัดออกมาเป็นชัน้ ไฮโดรเจน-ฮเี ลียมใน ถานะของเ ล และยง่ิ า่ งจากแกน่ ออกมาเท่าใดกย็ ิง่ มี ่ นผ มของแก๊ มากขน้ึ เทา่ นน้ั ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสรุ ิยะ 9

NARIT สนามแม่เหลก็ ของดาวเสาร์ ขั้ แมเ่ ล็กของดา เ ารท์ าำ มุมเอยี งจากแกน มนุ ของดา เ าร์ประมาณ 1 อง า โดย เ ้นแรงแม่เ ล็กมีทิ ทางพุ่งออกจากขั้ เ นือและ กกลับเข้ามายังขั้ ใต้ของดา เ าร์ซ่ึงแตกต่างกับ ทิ ทางของ นามแมเ่ ลก็ โลก นามแมเ่ ล็กดา เ ารเ์ กดิ จากการไ ลของโล ะร้อนรอบแกน่ ของดา กลา่ คือ เม่อื โล ะร้อนมีการไ ลจะทำาใ ้เกิดกระแ ไฟฟ้าขึ้นคล้ายกับการทำางานของไดนาโมและเม่ือกระแ ไฟฟ้ามีการไ ล น จึงเ นยี่ นำาใ ้เกดิ นามแมเ่ ล็กขนึ้ โดย นามแม่เ ล็กของดา เ าร์มีลกั ณะ คล้ายโดนัทแผ่ออกมารอบๆดา เ าร ์ แต่ลม รุ ยิ ะจะพดั และรงั้ นามแม่เ ล็กไปยงั ทิ ตรงกนั ข้ามกับ ด งอาทติ ย ์ จึงทาำ ใ ้ นามแม่เ ลก็ ของดา เ ารถ์ กู ดงึ ออกจนมรี ปู ร่างคลา้ ยกบั ยดน้ำาและยดื ไกล ออกไปก ่า 1.2 ลา้ นกิโลเมตร รือ 20 เทา่ ของรั มดี า เ าร์ ทรง ยดนำ้าดงั กล่า มกี ารเปลี่ยนแปลง รปู รา่ งอย่ตู ลอดขึ้นอยูก่ บั ค ามรุนแรงของลม รุ ิยะ ดา เ ารเ์ ปน็ แ ลง่ กาำ เนิดของคล่นื ทิ ยุค ามถ่ตี าำ่ ทเ่ี รียก ่า Saturn kilometric radia- tion : SKR ซึ่งเกิดจากออโรราบรเิ ณละตจิ ูด งู ๆ เรียก า่ cyclotron maser instability โดยค าม เขม้ ของคล่นื ทิ ย ุ SKR จะ อดคลอ้ งกับการ มนุ รอบตั เองของดา เ าร์และอาจเปล่ียนแปลงตาม ค ามรุนแรงของลม ุริยะที่ปะทะแน นามแมเ่ ลก็ ด้ ยเชน่ กัน การ กึ า SKR จะช่ ยใ น้ ักดารา า ตร์ ามารถทาำ นายลัก ณะโครง ร้างภายในและ อัตราการ มุนรอบตั เองของดา เ ารไ์ ด ้ แตเ่ น่ืองจาก ญั ญาณคลน่ื ิทยดุ งั กล่า มีค่าออ่ นมากเม่อื ตร จ ดั จากพ้นื โลก นกั ดารา า ตรจ์ ึงต้องอา ยั ข้อมูลจากยานอ กา แค นิ ีท่ีโคจรรอบๆดา เ าร์ ภาพแสดงลักษณะแกน สนามแม่เหล็กของดาว เสาร์ท่ีเอียงจากแกน หมุนเล็กน้อยและถูก พัดด้วยลมสุริยะออก ไปเปน็ รูปคล้ายหยดนำา้ 10 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสุริยะ

ออโอราบนดาวเสาร์ (Saturn’s Aurora) ภาพแสดงการเกิดออโรราที่ขั้วใต้ของดาวเสาร์ ดา เ าร์มีปรากฏการณ์ออโรราเกิดขึ้นบริเ ณข้ั ของดา ซึ่งออโรราเกิดจากอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า จากลม รุ ยิ ะเข้าปะทะกับ นามแมเ่ ลก็ ของดา เ าร ์ แล้ เคลอื่ นทเี่ บนไปตามเ ้นแรงแม่เ ลก็ เข้า ู่ บริเ ณข้ั ของดา เ าร ์ อนุภาคเ ลา่ นจ้ี ะปะทะกับแก๊ ในชั้นบรรยากา ของดา เ าร์ทำาใ ้แก๊ อยู่ ใน ถานะกระตุ้นและปลดปลอ่ ยพลงั งานออกมาเป็นแ งออโรราเช่นเดีย กับแ งออโรราบนโลก ช้นั บรรยากาศของดาวเสาร์ ช้นั บรรยากา ของดา เ ารม์ อี งคป์ ระกอบ ลักเป็นแก๊ ไฮโดรเจน แบ่งออกได้เป็น อง ช้ันตามการเปลย่ี นแปลงอุณ ภมู ติ ามระดับค าม ูง ไดแ้ ก่ - ช้นั โทรโพ เฟยี ร ์ อยูท่ รี่ ะดับค าม งู ไมม่ าก อณุ ภูมขิ องบรรยากา ชนั้ นจี้ ะลดลง ตามค าม งู เนื่องจากอากา ดา้ นลา่ งไดร้ ับค ามร้อนจากภายในดา เ าร์ ในบรรยากา ชัน้ นี้มเี มฆ ลักๆได้ ามช้ัน โดยเมฆช้ันล่าง ดุ เปน็ ผลกึ น้าำ แข็ง เมฆชนั้ กลางเป็นผลกึ ของแอมโมเนยี ไฮโดรซลั ไฟต ์ และเมฆช้ันบนเป็นผลึกของแอมโมเนียที่มี ีเ ลืองซีดซึ่งเป็น ีของดา เ าร์ท่ี ามารถ ังเกตได้จาก ภาพถา่ ยนนั่ เอง - ช้นั ตราโท เฟยี ร์ อยทู่ ร่ี ะดับค าม ูงมากๆ อุณ ภูมิในบรรยากา ชน้ั ตราโท เฟียร ์ จะเพ่ิมขน้ึ ตามค าม ูงเนือ่ งจากไดร้ ับพลังงานจากด งอาทิตย ์ ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสุรยิ ะ 11

การแบ่งชั้นบรรยากาศบนดาวเสาร์ ท่ีมา : http://pages.uoregon.edu/jimbrau/BrauImNew/Chap12/7th/AT_7e_Fig- ure_12_03.jpg ล ดลายแถบ ีทีข่ นานไปกบั เ น้ นู ย์ ูตรของดา เ าร ์ คอื แถบเมฆ โดยแถบเมฆทม่ี ี ี ออ่ นจะเรียก า่ แถบโซน (Zones) ซงึ่ เกิดการยกตั ของแก๊ ่ นแถบเมฆทีม่ ี เี ขม้ จะเรียก ่าแถบ เขม็ ขัด (Belts) ซง่ึ เกดิ การจมตั ของแก๊ การยกตั ของอากา บริเ ณแถบเขม็ ขัดทาำ ใ ้เกดิ ภาพ อากา คล้ายกบั พายุฝนฟ้าคะนอง (Thunder Storm) บนโลกได้ และบรเิ ณรอยต่อระ ่างแถบ เข็มขัดกับแถบโซนจะเกิดกระแ มนุ น (Eddies) ขนึ้ ซ่งึ ท้งั พายฝุ นฟา้ คะนองและกระแ มนุ นจะ นาำ เอาค ามร้อนจากภายในดา เ าร์ขึ้นมาทีช่ ้ันบรรยากา ระดบั ูงๆ 12 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสุรยิ ะ

ทมี่ า : http://www.astronomy.com/-/media/Images/News%20and%20Observing/ Observe%20the%20solar%20system/Observeplanets4.jpg?mw=600 การ ึก าการเคลื่อนท่ีของเมฆในแถบเข็มขัดและแถบโซนทำาใ ้นัก ิทยา า ตร์พบ ่าอัตราเร็ ลมตา่ งกันไปตามละติจูด โดยลมทีม่ ีอตั ราเร็ มากท่ี ดุ จะอยบู่ รเิ ณเ น้ ูนย์ ตู รโดยมคี า่ ประมาณ 1,500 กโิ ลเมตรต่อช่ั โมง ทีม่ า : http://pages.uoregon.edu/jimbrau/BrauImNew/Chap12/7th/AT_7e_Figure_12_05.jpg ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสรุ ยิ ะ 13

พายรุ ปู หกเหล่ยี ม ในป ี ค. . 1980 ยาน อยเอเจอร์ (Voyager) ค้นพบพายุรูป กเ ล่ียมบริเ ณข้ั เ นือของดา เ าร์ ลังจากนั้นได้มีการ ำาร จบริเ ณข้ั เ นือของดา เ าร์ อีกครง้ั โดยยานแค นิ ี (Cassini) ในป ี ค. . 2006 พบ ่าโครง ร้าง กเ ล่ียมบนดา เ าร์ยังคงปรากฏใ ้เ ็น และแทบไม่มกี ารเปลี่ยนแปลงใดๆเลย นอกจาก ขี อง ก เ ลยี่ มทมี่ ีค ามแตกตา่ งกัน ภาพถ่ายในป ี ค. . 2013 ก เ ลย่ี มปรากฏเป็น ฟี ้าออ่ นในขณะท่ภี าพถ่ายในป ี ค. . 2017 กเ ลย่ี มปรากฏเปน็ ีเ ลอื ง ้ม ภาพถ่ายโครงสร้างหกเหลยี่ มในปี ค.ศ. 2013 (ซ้าย) และในปี ค.ศ. 2017 (ขวา) ทม่ี า : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/PIA21611_-_Saturn%27s_ Hexagon_as_Summer_Solstice_Approaches.gif โครง ร้างท่ีปรากฏใ ้เ ็นเปน็ กเ ล่ียมคอื เมฆทีม่ คี าม นาไมต่ า่ำ ก ่า 75 กโิ ลเมตร แต่ละดา้ นของ กเ ลยี่ มมคี ามยา 13,800 กโิ ลเมตร ใจกลางของ กเ ล่ียมคือพายุ มนุ ขนาดยกั ์ ทอี่ าจมีอตั ราเร็ มากถึง 530 กโิ ลเมตรต่อช่ั โมง บริเ ณขอบของ กเ ลี่ยมเป็นกระแ ลมกรด (Jet stream) ซึ่งพดั ด้ ยอตั ราเร็ ถึง 360 กโิ ลเมตรต่อช่ั โมง 14 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสรุ ยิ ะ

พายหุ มนุ ขนาดยกั ษบ์ ริเวณใจกลางโครงสรา้ งหกเหลี่ยม ทีม่ า : http://imgur.com/WITWkpR ตลอดระยะเ ลา ลาย บิ ปี ลงั การคน้ พบ กเ ลย่ี มบนดา เ ารน์ กั ทิ ยา า ตรพ์ ยายาม าคำาอธิบาย ่ามันเกิดข้ึนได้อย่างไรในช่ งแรกนัก ิทยา า ตร์คิด ่าออโรราท่ีเกิดขึ้นบริเ ณข้ั ของ ดา เ าร์อาจมี ่ นเกี่ย ขอ้ งกับการเกิดโครง รา้ ง กเ ลี่ยม เน่ืองจากออโรราเกดิ ขนึ้ เ นอื โครง รา้ ง กเ ล่ียมพอดีแต่ต่อมานัก ิทยา า ตร์พบ ่าแน คิดน้ีไม่น่าเป็นจริงเพราะออโรราเกิดข้ึนท้ัง ขั้ เ นือและข้ั ใต้ของดา เ าร์แต่โครง ร้าง กเ ล่ียมปรากฏใ ้เ ็นอย่างยา นานบนข้ั เ นือแต่ที่ ขั้ ใตก้ ลับไม่ปรากฏโครง ร้างรูป กเ ลี่ยม ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสรุ ยิ ะ 15

นอกจากน้ีพลังงานจากด งอาทิตย์ก็ไม่ ่งผลต่อการเกิดโครง ร้าง กเ ล่ียมเช่นกัน เนื่องจากโครง ร้าง กเ ลี่ยมมีค าม นามากและไม่เปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของดา เ าร์ มมติฐานต่อมาจึงมุ่งเน้นไปยังปัจจัยท่ีเกิดข้ึนภายใต้โครง ร้าง กเ ลี่ยมโดยนัก ิทยา า ตร์คิด า่ โครง รา้ ง กเ ลย่ี มอาจเปน็ คลน่ื ในชน้ั บรรยากา ของดา เ ารท์ อ่ี า ยั แรงจากกระแ ไ ล น (Vortex) ช่ ยใ ้ กเ ล่ียม ามารถคงรูปร่างอยู่ได้แต่ข้อมูลที่ได้จากการ ำาร จโดยยานแค ินีพบ ่ากระแ ไ ล นไมไ่ ด้ ง่ ผลกระทบตอ่ โครง รา้ ง กเ ล่ียม ในปัจจุบันแน คิดที่ ามารถอธิบายการเกิดโครง ร้าง กเ ลี่ยมได้คือแน คิดที่ ่า กระแ ลมรอบๆข้ั เ นือของดา เ าร์ทำาใ ้เกิดแรงเฉือนซ่ึงรบก นการไ ลของช้ันบรรยากา จน ทำาใ ้เกิดเป็นโครง ร้าง กเ ล่ียมโดยแน คิดน้ี ามารถจำาลองโครง ร้าง กเ ลี่ยมใ ้เกิดขึ้นจริง ไดโ้ ดยใช้ถงั ทรงกระบอกซงึ่ พนื้ และฝาของถังถกู แบง่ ออกเป็นพนื้ ชัน้ ในและชนั้ นอก เมือ่ ใ น่ ้ำาลงใน ถังและปรับใ ้พื้นแต่ละชั้น มุนด้ ยอัตราเร็ ท่ีต่างกันจะทำาใ ้นำ้า มุน นจนเกิดเป็นโครง ร้าง ก เ ลีย่ ม 16 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสรุ ิยะ

ถงั ทรงกระบอกสำาหรับจำาลองการ เกิดโครงสรา้ งหกเหลี่ยม (Aguiar et al., 2010) โครงสรา้ งหกเหลีย่ มจากการ จำาลองโดยใช้ถงั ทรงกระบอก (Aguiar et al., 2010) นอกจากน้ี าก ิเคราะ ์การไ ลของอากา บริเ ณขั้ ใต้ของดา เ าร์โดยใช้ ลักการ เดีย กันจะพบ ่าบริเ ณข้ั ใต้ของดา เ าร์ ามารถเกิดโครง ร้างที่เป็นรูป ลายเ ลี่ยมได้เช่นกัน แต่ลัก ณะการไ ลของอากา บริเ ณขั้ ใต้จะทำาใ ้เกิดเ ลี่ยมเป็นจำาน นอนันต์จนทำาการไ ล มลี ัก ณะเป็น งกลม ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสรุ ิยะ 17

พายุหมนุ บนดาวเสาร์ พายุ มุน ามารถเกิดข้ึนได้ท่ั ดา เ าร์ท้ังแบบ มุนท นเข็มนาฬิกาและ มุนตามเข็ม นาฬกิ า การยกตั ของอากา อนุ่ จะทาำ ใ ้เกดิ พายุขนาดใ ญซ่ ่งึ มีทงั้ ขี า และ ีนาำ้ ตาล โดย ขี องพายุ จะข้นึ กับองค์ประกอบและระดบั ค าม งู ของเมฆ พายุ มุนขนาดเล็กจะเกิดขึ้นนาน องถึง าม ัน ่ นพายุ มุนขนาดใ ญ่บางลูก ามารถอยไู่ ด้นานถึง 9 เดือน นอกจากน้ีบนดา เ ารย์ งั มพี ายุ ีขา ขนาดใ ญ่เป็นแถบยา ขนาน กับเ ้น ูนย์ ูตรโดยพายุดังกล่า เกิดข้ึนบริเ ณรอยต่อของแถบกระแ ลมที่พัดด้ ยอัตราเร็ ต่างกัน ทำาใ ้พายุถูกพดั จนเกิดเป็นแถบยา ในซกี เ นือของดา เ าร์พายดุ งั กลา่ จะเกดิ ข้ึนทกุ 30 ป ี ซ่ึง ัมพันธ์กับการเกิดฤดูร้อนบนซีกเ นือของดา เ าร์อย่างไรก็ตามกลไกการเกิดพายุดังกล่า ยังคง เป็น ่ิงที่นัก ทิ ยา า ตร์พยายาม าคาำ ตอบกนั อยู่ การเกิดพายุหมุนสีขาวขนาดใหญบ่ นดาวเสาร์ ท่ีมา : https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia14905_unla- beled.jpg 18 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสรุ ิยะ

ดวงจนั ทรข์ องดาวเสาร์ ด งจันทร์ของดา เ าร์มีท้งั มด 62 ด ง(ในปี ค. . 2017) ซึ่งในจาำ น นน ้ี มี 53 ด ง ทไ่ี ด้รับการต้งั ชื่อแล้ แตล่ ะด งมีขนาดทีแ่ ตกต่างกนั ไป จากด งจันทรข์ นาดเลก็ มาก (Moon- let) ท่ีมีขนาดเลก็ ก ่า 1 กโิ ลเมตร ไปจนถงึ ด งจนั ทรไ์ ททนั ทีม่ ีขนาดใ ญ่ก ่าดา พธุ ดา เ าร์ มีด งจันทร์ทีน่ า่ นใจดา้ นชี ดารา า ตร ์ 2 ด ง เน่อื งจากมี ภาพแ ดล้อมที่อาจเอ้ือต่อการอยู่ อา ัยของ งิ่ มชี ี ิต ได้แก ่ - ด งจนั ทรไ์ ททัน (Titan) : ด งจนั ทรท์ ม่ี ีขนาดใ ญเ่ ป็นอันดับ 2 ในระบบ ุรยิ ะ (รองจาก ด งจันทร์แกนีมีดของดา พฤ ั บดี)และเป็นด งจันทร์ในระบบ ุริยะเพียงด งเดีย ท่ีมี บรรยากา นาแน่นปกคลุมคล้ายกับบรรยากา โลกเพราะองค์ประกอบ ลักในบรรยากา ของไททันเปน็ แก๊ ไนโตรเจนเชน่ เดีย กบั บรรยากา โลกแต่แก๊ มีเทนท่ีมอี ยเู่ พียง 2% ในชั้น บรรยากา ของไททันกลับมีบทบาท ำาคัญในการเกิดเมฆและฝนบนไททันคล้ายกับน้ำามีบทบาท ำาคัญในการเกิดเมฆและฝนในบรรยากา ของโลกถึงแม้ไอน้ำาจะไม่ใช่องค์ประกอบ ลักก็ตาม นัก ิทยา า ตร์คาดการณ์ ่าบรรยากา ของไททันอาจคล้ายกับบรรยากา ของโลกใน มัย ดึกดำาบรรพ์ก่อนท่ี ิ่งมีชี ิตยุคแรกๆจะเพิ่มปริมาณออกซิเจนในบรรยากา ด้ ยกระบ นการ ังเคราะ ์แ ง ่ นลัก ณะภมู ปิ ระเท บนไททนั มีลำาธาร ทะเล าบและม า มทุ รของมเี ทน และอีเทนใน ถานะของเ ล - ด งจนั ทร์เอนเซลาดั (Enceladus): เป็นด งจนั ทร์ท่ีมีองค์ประกอบ ลกั เป็น ตั ถนุ า้ำ แข็ง คล้ายกับดา างด งจันทร์ด งน้ีมีพ ยพุพ่นละอองน้ำาแข็งและไอน้ำาร มถึงของแข็งอ่ืนๆเช่น ผลกึ เกลอื ออก อู่ กา ละอองนา้ำ แข็งทพี่ ่นออกมาจากเอนเซลาดั เป็นที่มาของ งแ น E ของ ดา เ าร์ และพ ยพบุ นด งจนั ทรเ์ อนเซลาดั ยังบ่งช้ี า่ อาจมีม า มทุ รของน้ำาใต้พ้ืนผิ ดา ด้ ย แผนภาพเปรยี บเทยี บขนาดของด งจนั ทร์กลมุ่ ท่มี ีขนาดใ ญท่ ี่ ดุ ของดา เ าร์ โดยเปรยี บ เทยี บขนาดของด งจนั ทร์แตล่ ะด ง พร้อมกับขนาดของดา เ าร์ Credit ภาพ: NASA/JPL-Caltech/David Seal ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสรุ ยิ ะ 19

ด งจนั ทร์ของดา เ ารถ์ กู แบง่ ตามลกั ณะ งโคจรได้เปน็ กลมุ่ ใ ญๆ่ 2 กลมุ่ ไดแ้ ก่ 1. ด งจันทรแ์ บบปกติ (Regular moons) จำาน น 24 ด ง มีการโคจรแบบปกติ (Prograde orbit) ในทิ ทางเดีย กนั กับการ มุนรอบตั เองของดา เ าร ์ และมรี ะนาบ งโคจรใกลเ้ คียงกับระนาบ เ น้ ูนย์ ตู รของดา เ าร ์ ชือ่ ของด งจันทรแ์ บบปกติของดา เ ารถ์ กู ตง้ั ตามเทพ-เทพกี ลุ่มไททนั และตั ละครอนื่ ที่เกย่ี ข้องกบั ตาำ นานของเทพแซทเทริ ์น (Saturn) ของโรมัน 2. ด งจนั ทรแ์ บบประ ลาด (Irregular moons) เปน็ ด งจันทรก์ ลุม่ ที่โคจรรอบดา เ ารใ์ นบรเิ ณ ่างไกลออกไปมีทิ ทางการโคจรของด งจันทร์ทั้งทิ ทางเดีย กันและ นทางกับการ มุนรอบ ตั เองของดา เ าร(์ การโคจรของด งจนั ทรท์ ่ี นทางกบั การ มนุ รอบตั เองของดา เคราะ เ์ รยี ก า่ การโคจรแบบถอย ลงั (Retrograde orbit)) งโคจรของด งจันทรแ์ บบประ ลาดเ ลา่ น้มี ีระนาบ งโคจรทำามมุ เอียงจากระนาบเ น้ ูนย์ ตู รของดา เ าร์มาก (ประมาณ 30-50 อง าในกรณี Prograde orbit และรา 140 อง า - เกอื บ 180 อง าในกรณ ี Retrograde orbit) นัก ิทยา า ตร์คาด ่าด งจันทร์แบบประ ลาดเ ล่าน้ีเป็นดา เคราะ ์น้อยท่ีโคจรเข้า มาใกล้ดา เ าร์จนถูกค ามโน้มถ่ งของดา เ าร์จับไ ้ รือเป็นเ ชิ้น ่ นที่แตกออกมาจาก ัตถุที่ โดนดา เ ารจ์ บั เป็นบริ ารไ ้ ปัจจุบันนัก ิทยา า ตร์ได้ตร จพบด งจันทร์ขนาดเล็กท่ฝี ังตั ใน งแ นของดา เ าร์ แล้ มากก า่ 150 ด ง โดยอา ยั ร่องรอยทดี่ งจันทรข์ นาดเล็กเ ล่านรี้ บก น ัตถใุ น งแ น นัก ิทยา า ตร์เช่ือ ่ากลุ่มของด งจันทร์ขนาดเล็กเท่าที่ตร จพบแล้ เป็นเพียง ่ นน้อยของ จาำ น นด งจนั ทรข์ นาดเล็กท้งั มด ดวงจนั ทร์ขนาดเล็ก (Moonlet) ขนาดประมาณ 400 เมตร ทโี่ คจร รอบดาวเสาร์โดย “ฝงั ตวั ” ไปกบั วงแหวน A ภาพนถ้ี ่ายโดยยานแคส สินี เมอื่ ปี ค.ศ.2009 Credit ภาพ: NASA/JPL/SSI 20 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสรุ ยิ ะ

ยานสํารวจดาวเสาร์ ยานไพโอเนยี ร1์ 1 (Pioneer 11) ยานไพโอเนยี ร1์ 1 เป็นยานอ กา ลำาแรกท่เี ดนิ ทางไปถงึ ดา เ าร์ โดยถกู ง่ ออกจากโลก ในปี ค. 1973 ใช้เ ลาเดินทาง 6 ป ี เพื่อใ ถ้ งึ ดา เ าร์ เปน็ ครั้งแรกท่ีมนุ ยชาตไิ ด้เ ็นภาพดา เ าร์ ในระยะใกล้ ยานไพโอเนียรค์ ้นพบด งจันทร์ของดา เ าร์เพมิ่ ขึ้นอกี องด ง และค้นพบ งแ น F นอกจากนีย้ านไพโอเนียรย์ ังเกบ็ ข้อมูลอื่นๆจากดา เ ารไ์ ด้ดังนี้ • โครง ร้างและทิ ทาง นามแมเ่ ล็กของดา เ าร์ • โครง ร้างของลม ุรยิ ะทก่ี ระจายอยบู่ ริเ ณของดา เ าร์ • อณุ ภูมิช้ันบรรยากา ดา เ ารแ์ ละด งจันทร์ไททนั • โครง รา้ งและอณุ ภูมิของบรรยากา ช้นั บนของดา เ าร์ • ม ลของดา เ ารแ์ ละบริ ารขนาดใ ญ่ ยานไพโอเนยี ร์ 11 เป็นโครงการนำาร่องเพือ่ ำาร จ ภาพแ ดล้อมบรเิ ณระนาบของ งแ นที่อาจ ทาำ ใ ้เกิดอันตรายกบั ยาน อยเอเจอร ์ ยานไพโอเนยี ร์ 11 ได้ขาดการตดิ ต่อในปี ค. .1995 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสรุ ิยะ 21

ยานวอยเอเจอร์ (Voyager ) ยาน อยเอเจอร์เป็น ่งิ ประดิ ฐ์ของมนุ ยท์ ี่เดนิ ทางออกจากโลกไดไ้ กลมากที่ ดุ เรม่ิ เดนิ ทางจากโลกตัง้ แตป่ ี ค. .1977 ไปถึงดา เ าร์ในป ี ค. 1980 ขอ้ มลู ท่ีได้จากยาน อยเอเจอรเ์ ก่ีย กบั ดา เ าร์น้นั มากก ่าท่ีได้ขอ้ มลู จาก อดูดา บนโลกตลอด ต รร ทผ่ี า่ นมา การค้นพบที่ ำาคัญของ ยาน อยเอเจอร์ 1 และ 2 มีดังน้ี • ค้นพบด งจันทรข์ องดา เ าร์เพม่ิ กด ง • ค้นพบองค์ประกอบของแก๊ ในบรรยากา ชั้น ูงๆของดา เ าร์ • ข้อมูลภูมปิ ระเท และบรรยากา ของด งจนั ทร์ดา เ าร์ • ค้นพบปรากฏการณอ์ อโรราบนดา เ าร์ • ค้นพบชอ่ ง า่ ง Keeler ใน งแ น A (ถูกตั้งช่อื เพ่อื เปน็ เกยี รติแก่นักดารา า ตรน์ าม James Edward Keeler) • ยนื ยันค้นการค้นพบ spoke บน งแ น B (spoke คือ แถบดำาบน งแ น B ลกั ณะ คลา้ ยกับซล่ี อ้ รถจักรยาน) • พบพายุ กเ ลย่ี มท่ีข้ั เ นอื ของดา เ าร์ 22 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสรุ ยิ ะ

ปจั จุบันยาน อยเอเจอรย์ งั คงปฏบิ ตั งิ านอยู่ทขี่ อบนอกของระบบ ุรยิ ะจนถึงปัจจบุ นั (ปคี . . 2017) ยานแค ิน-ี ฮอยเกน ์ (Cassini–Huygens) ยานแค ินีเป็นยานอ กา ลำาแรกท่ีโคจรรอบดา เ าร์ทำาใ ้มีเ ลาในการ ำาร จดา เ ารแ์ ละด งจนั ทร์ของดา เ ารอ์ ย่างละเอยี ด ยานแค นิ -ี ฮอยเกน ์ ถกู ่งออกจากโลกเมอื่ ป ี ค. . 1997 ใช้เ ลาเดนิ ทางจากโลกถงึ ดา เ าร์เปน็ เ ลา 6 ปี และจบภารกจิ อย่าง ยงามด้ ยการทะยาน เขา้ ู่ชั้นบรรยากา ของดา เ ารเ์ พ่ือทาำ ลายตั เองใน นั ท ่ี 15 กันยายน ค. .2017 • ยานแค ินคี ้นพบด งจันทรข์ องดา เ ารเ์ จด็ ด ง (Methone, Pallene,Polydeuces, Daphnis , Anthe, Aegaeon, S/2009 S 1 ) • ภาพพ้นื ผิ ของด งจันทร์ Phoebe ค ามละเอยี ด ูง • ดั การ มุนรอบตั เองของดา เ าร์ • ภาพด งจนั ทรไ์ ททนั ค ามละเอยี ด ูงจน ามารถเ ็นลกั ณะภูมปิ ระเท และประ บ ค าม าำ เรจ็ ในการ ่งยาน าำ ร จฮอยเกน ์ลง ูพ่ ื้นผิ ด งจนั ทรไ์ ททนั ได้ • กึ าโครง รา้ งของ งแ นดา เ าร์จากการกระจายตั ของอนุภาคใน งแ น ด้ ยคล่ืน ทิ ยุ • ถ่ายภาพปรากฏการณ์ Spoke ท่ลี ะเอียดก า่ ภาพถา่ ยจากยาน อยเอเจอร์ • คน้ พบทะเล าบไฮโดรคารบ์ อน (มเี ทนและอเี ทน) ท่ดี งจันทร์ไททัน ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสรุ ิยะ 23

• ค้นพบพายุขนาดใ ญ่ท่ีเรยี ก ่า Great White Spot • ถา่ ยภาพพนื้ ผิ ของด งจนั ทรไ์ อแอพติ ั จากระยะ า่ ง 1,600 กิโลเมตร • ในช่ งการขยายเ ลาการปฏบิ ัตงิ านยานแค ินีได้ผ่านเข้าใกล้และถ่ายภาพค าม ละเอียด งู ของด งจนั ทรอ์ กี ลายด ง (Rhea, Hyperion และ Dione) และติดตาม พาย ุ Great White Spot ด้ ย • ถ่ายภาพการเปลี่ยน ขี องเมฆรปู กเ ล่ียมท่ีปกคลุมขั้ เ นือของดา เ าร์ 24 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสุริยะ

การสงั เกตการณ์ดาวเสาร์ ดา เ าร์เป็นดา เคราะ ์ที่อยู่ไกลที่ ุดท่ีมนุ ย์ ามารถเ ็นได้ด้ ยตาเปล่าซ่ึงปรากฏเป็น คี อ่ นขา้ งเ ลือง ในช่ งปี พ. . 2561- 2562 ดา เ าร์จะโคจรเข้าไปอย่ใู นกล่มุ ดา คนยงิ ธนู ในป ี พ. . 2563 ดา เ ารจ์ ะอยูร่ ะ ่างกล่มุ ดา คนยงิ ธนแู ละกลมุ่ ดา แพะทะเล ในป ี พ. . 2564-2565 ดา เ าร์จะในกล่มุ ดา แพะทะเล ในปี พ. . 2566 ดา เ าร์จะอยู่กลมุ่ ดา คนแบก ม้อนำ้า (Aquarius) ตาำ แ นง่ ดา เ ารใ์ นช่ งปี พ. .2560-2563 เหตกุ ารณท์ น่ี า่ สนใจเก่ยี วกับดาวเสาร์ ดา เ าร์ใกล้โลก (Saturn Opposition) เป็นปรากฏการณท์ ี่ดา เ าร์ โลก และด ง อาทติ ย์โคจรมาเรยี งเป็นเ น้ ตรงโดยมโี ลกอยู่ตรงกลาง ทาำ ใ ้ดา เ ารเ์ ข้ามาใกล้โลกมากท่ี ุด ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสุรยิ ะ 25

แผนภาพแ ดงจัง ะทีด่ า เ ารอ์ ยไู่ กลโลก เน่อื งจากเม่ือมองจากโลกเราจะเ น็ ดา เ าร์อยู่ ลงั ด ง อาทิตย์ (ซ้าย) และจัง ะที่ดา เคราะ ์อยู่ใกล้โลก เม่อื โลกกาำ ลังจะโคจรแซงดา เ าร์ (ข า) ในช่ งที่ดา เ าร์ใกล้โลกนั้นเป็นโอกา ที่ดี ำา รับการ ังเกตดา เ าร์เพราะดา เ าร์ มีขนาดปรากฏใ ญ่ก า่ ปกติเล็กน้อย แต่เนื่องจากดา เ ารโ์ คจรรอบด งอาทติ ย์เปน็ รูป งรี ทาำ ใ ้ ระยะ ่างของดา เ ารใ์ นช่ งทด่ี า เ าร์ใกลโ้ ลกแตล่ ะครั้งมีค่าไม่เทา่ กัน โดยจะอย่ทู ่ีประมาณ 8-9 น่ ยดารา า ตร ์ ซ่ึงดา เ าร์จะใกล้โลกทกุ ๆ 378 ัน นอกจากนี้ระนาบเ น้ นู ย์ ูตรและ งแ น ของดา เ ารท์ ีเ่ ปล่ียนไปจะ ง่ ผลใ ้ลกั ณะปรากฏของเ าร์ในแตล่ ะครง้ั ไมเ่ มือนกันอกี ด้ ย ตารางแ ดง ันท่ีดา เ าร์ใกล้โลกท่ี ุดในแตล่ ะปี ภาพแ ดงตำาแ นง่ Saturn Opposition 26 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสุรยิ ะ

ดาวเสารไ์ รว้ งแหวน ระนาบ งแ นของดา เ ารเ์ มอื่ มองจากโลกจะเปลยี่ นมมุ ไปเรื่อยๆ โดยทกุ ๆ 15 ป ี โลก จะอยใู่ นตาำ แ น่งที่เ ็น งแ นของดา เ ารบ์ รเิ ณ ันขอบพอดีเราจงึ เ น็ ่า “ดา เ าร์ไร้ งแ น” เปน็ เ ตกุ ารณท์ น่ี า่ นใจเปน็ อยา่ งยง่ิ เพราะ งแ นของดา เ ารม์ คี าม นาโดยเฉลย่ี ไมถ่ งึ 1 กโิ ลเมตร ซึ่งนับ ่าบางมากเมือ่ เทยี บกับขนาดของ งแ น ปรากฏการณ์ดา เ ารไ์ ร้ งแ นจะเกิดใน ันท ี่ 21 กันยายน พ. .2568 ลงั จากนน้ั จะ ามารถ งั เกตเ ็นข้ั ใต้ของดา เ ารไ์ ดเ้ พ่มิ มากขน้ึ และจะเอียงทาำ มุม งู ดุ 27 อง าทำาใ ้เ น็ ขั้ ใต้ของดา เ ารไ์ ด้มากท่ี ุดใน นั ท ่ี 12 พฤ ภาคม พ. . 2575 ภาพดา เ าร์ไร้ งแ นในช่ งท่ดี า เ าร์ นั ระนาบ งแ นเขา้ าโลก ใน ันท ่ี 4 กันยายน ค. .2009 [ที่มาของภาพ : NASA] ดาวเสาร์ใกลด้ าวพฤหัสฯ ในปี ค.ศ. 2020 (The Great Conjunction of Saturn and Jupiter in 2020) ปรากฏการณเ์ าร์ใกล้ดา พฤ ั บด ี เป็นปรากฏการณ์ทีด่ า เ าร์และดา พฤ ั บดโี คจร มาอยใู่ นตาำ แ น่งท่ีมองจากโลกจะเ น็ ่าดา เคราะ ์ องด งนอี้ ยชู่ ิดกันมาก โดยมรี ะยะ ่างเชงิ มุม เพียง 0.6 อง า และ ากผู้ งั เกตใชก้ ลอ้ งโทรทรร น์กาำ ลังขยายไมเ่ กนิ 150 เทา่ กจ็ ะ ามารถ งั เกต เ ็น ดา เ าร์และดา พฤ ั บดอี ยู่ในชอ่ งมองภาพเดยี กันได้ ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสรุ ยิ ะ 27

ผู้ งั เกต ามารถชมปรากฏการณ์นีไ้ ด้ใน นั ท ่ี 21 ธนั าคม พ. .2563 ช่ ง ั คำ่า ทาง ทิ ตะ ันตก ดา เ ารแ์ ละดา พฤ ั บดีอยรู่ ะ า่ งกลุ่มดา คนยงิ ธนู(Sagittarius) กบั กลุ่มดา แพะ ทะเล(Capricornus) ซึ่ง าชมได้ไม่บอ่ ยนกั เนื่องจากปรากฏการณ์นจี้ ะเกิดขึน้ ในทกุ ๆ 20ป ี และ ครงั้ นี้นับ ่าใกล้ที่ ุดในรอบ 200 ปี ภาพจาำ ลองปรากฏการณ ์ The Great Conjunction of Saturn and Jupiter in 2020 เมือ่ มองผา่ นกล้องโทรทรร นก์ าำ ลังขยายประมาณ 100 เท่า การสังเกตการณ์ดาวเสาร์ดว้ ยกล้องโทรทรรศน์ การ ังเกตการณ์ดา เ าร ์ ค รใชก้ ลอ้ งโทรทรร นท์ ม่ี ีขนาด น้ากลอ้ งใ ญก่ ่า 6 น้ิ ขนึ้ ไป จงึ จะเรมิ่ ังเกตเ น็ แถบเข็มขดั และแถบโซนของดา เ าร์ได้ โดยแถบเมฆท่ีปรากฏชัดเจนมาก ที่ ดุ คอื แถบโซนเ ้น นู ย์ ตู ร (EZ) ซงึ่ จะปรากฏเปน็ ีอ่อน, แถบเขม็ ขัดดา้ นเ นือของเ น้ นู ย์ ตู ร (NEB) และแถบเขม็ ขัดด้านใต้ของเ น้ ูนย์ ูตร (SEB) ซง่ึ แถบเข็มขัดท้ัง องจะปรากฏเขม้ ก า่ แถบ โซน 28 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสรุ ยิ ะ

รูปแถบโซนเ น้ นู ย์ ูตร (EZ) แถบเข็มขัดดา้ นเ นือของเ น้ นู ย์ ตู ร (NEB) และแถบเข็มขดั ด้านใต้ของเ น้ นู ย์ ูตร (SEB) เมอ่ื ใช้กลอ้ งโทรทรร น์ขนาดเลก็ ท่มี ีกาำ ลังขยายตงั้ แต ่ 25 เท่า จะเริ่มเ ็นรูปรา่ ง งแ น ดา เ ารไ์ ด้แบบ ยาบๆ แตจ่ ะยงั ไมเ่ ็นรายละเอียดของ งแ น ากใชก้ ลอ้ งโทรทรร นข์ นาดใ ญ่ ขนาด นา้ กลอ้ งตง้ั แต ่ 3 นิ้ ท่กี าำ ลงั ขยาย 50 เท่า จึงจะเรมิ่ เ ็น งแ นของดา เ ารป์ รากฏแยกจาก ตั ดา เ ารไ์ ดช้ ดั เจนแตถ่ า้ ากตอ้ งการเ น็ งแ น B ( ง า่ งก า่ อยดู่ า้ นใน) กบั งแ น A ( งคล้ำา ก า่ อยดู่ ้านนอก) โดยช่องแบง่ แค นิ ีอยรู่ ะ า่ งกลางของ งแ นท้ัง อง ค รใช้กลอ้ งโทรทรร นท์ ่ี มีขนาด นา้ กลอ้ ง 4 น้ิ และกาำ ลังขยายมากก ่า 50 เทา่ ขึน้ ไป ภาพแ ดง งแ นดา เ าร์ท่แี บ่งออกเป็น งแ น ลัก ( งแ น A, งแ น B และ งแ น C) และชอ่ งแคบใน งแ น (ชอ่ งแบง่ แค นิ ี และชอ่ งแคบเองเก้) [ที่มาของภาพ : กลอ้ งโทรทรร น ์ อดูดา แ ่งชาติ] ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสุรยิ ะ 29

การ งั เกตด งจันทร์ไททันที่ า่ งที่ ุด มคี าม า่ งปรากฏประมาณ 8 ( ่างพอๆกับ ดา เนปจนู ) และด งจันทรเ์ อนเซลาดั ทีม่ ีค าม า่ งปรากฏรา 11.5 ค รใช้กล้องโทรทรร น์ท่ี มีขนาด นา้ กลอ้ งต้งั แต ่ 10 น้ิ ข้นึ ไป โดยตาำ แ น่งปรากฏของด งจนั ทร์ด ง ลกั ๆของดา เ าร์ (เอนเซลาดั ทที ิ ไดโอน ี รีอา และไททนั ) ามารถดูไดจ้ ากเ บ็ ไซตแ์ ละแอปพลเิ คชันในการดดู า 30 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแหง่ ระบบสรุ ยิ ะ

อ้างองิ : http://earthsky.org/?p=240846 http://earthsky.org/astronomy-essentials/give-me-five-minutes-ill-give-you-saturn https://www.windows2universe.org/saturn/saturn_polar_regions.html www.space.com/30608-mysterious-saturn-hexagon-explained.html Ana C. Barbosa Aguiar, Peter L. Read, Robin D. Wordsworth, Tara Salter, Y. Hiro Yamazaki. A laboratory model of saturn’s North Polar Hexagon. Icarus (2010) 755-763 Heather Couper, Robert Dinwiddie, John Farndon, Nigel Henbest, David W. Hughes, Giles Sparrow, Carole Stott, Colin Stuart. 2014. The Planets The Definitive Visual Guide to Our Solar System. China: Dorling Kindersley Limited (DK) Michael Seeds, Dana Backman. 2013. The Solar System. Canada: BROOKS/COLE Peter Bond. 2012. Exploring the Solar System. Malaysia: Wiley-Blackwell Tianlu Yuan. Exploration of a Hexagonal Structure on Saturn’s Northern Pole. University of Colorado Boulder ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสุริยะ 31

NARIT สถาบันว�จัยดาราศาสตรแห‹งชาติ (องคการมหาชน) National Astronomical Research Institute of Thailand (Pubilc Organization) สถาบันว�จัยดาราศาสตรแห‹งชาติ (องคการมหาชน) อุทยานดาราศาสตรสิร�นธร เลขที่ 260 หมู‹ 4 ต.ดอนแกŒว อ.แม‹ร�ม จ.เชียงใหม‹ 50180 โทรศัพท : 0-5312-1268-9 โทรสาร : 0-5312-1250 สำนักงานประสานงาน กรุงเทพฯ สถาบันว�จัยดาราศาสตรแห‹งชาติ (องคการมหาชน) ชั้น 2 สำนักงานปลัดกระทรวงว�ทยาศาสตรและเทคโนโลยี อาคารพระจอมเกลŒา กระทรวงว�ทยาศาสตรและเทคโนโลยี ถนนพระรามที่ 6 เขตราชเทว� กรุงเทพฯ 10400 โทรศัพท : 0-2354-6652 โทรสาร : 0-2354-7013 หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบ พระชนมพรรษา ฉะเชิงเทรา เลขที่ 999 หมู‹ 3 ต.วังเย็น อ.แปลงยาว จ.ฉะเชิงเทรา 24190 โทรศัพท : 0-3858-9396 โทรสาร : 0-3858-9395 หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบ พระชนมพรรษา นครราชสีมา เลขที่ 111 ถ.มหาว�ทยาลัย ต.สุรนาร� อ.เมือง จ.นครราชสีมา 30000 โทรศัพท : 0-4421-6254 โทรสาร : 0-4421-6255 หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบ พระชนมพรรษา สงขลา เลขที่ 79/4 หมู‹ 4 ต.เขารูปชŒาง อ.เมือง จ.สงขลา 90000 โทรศัพท : 0-7430-0868 โทรสาร : 0-7430-0867 E-mail : [email protected] www.NARIT.or.th 32 ดาวเสาร์ : ราชาวงแหวนแห่งระบบสรุ ยิ ะ