ยานอวกาศ Dawn มาถึงดาวเคราะห์แคระ Ceres

ยานอวกาศ Dawn มาถึงดาวเคราะห์แคระ Ceres

โพรบจะเริ่มตรวจสอบระบบสุริยะยุคแรกยานอวกาศ ดอว์ น มาถึงดาวแคระเซเรสแล้ว หลังวันที่ 7½ หลายปีที่เดินผ่านระบบสุริยะ รวมทั้งจุดแวะพักที่ดาวเคราะห์น้อยเวสตา รุ่งอรุณดึงขึ้นไปข้างๆ เซเรสเมื่อวันที่ 6 มีนาคม และปล่อยให้แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์แคระเข้าครอบงำ โดยดึงโพรบเข้ามาเพื่อให้มองใกล้ขึ้น ในอีก 6 สัปดาห์ Dawn จะเข้าใกล้ Ceres มากพอที่จะเริ่มภารกิจ 14 เดือนในการทำแผนที่ดาวเคราะห์แคระในการค้นหาเบาะแสเกี่ยวกับการก่อตัวของระบบสุริยะ

จิม กรีน ผู้อำนวยการแผนกวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของ NASA กล่าวในการ แถลงข่าวว่า   Dawn เป็นเรื่องเกี่ยวกับ “การย้อนเวลากลับไปและเยี่ยมชมซากพื้นฐานของวัตถุที่รวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ของเรา”

นักวิจัยเชื่อว่าเซเรสเป็นดาวเคราะห์ก่อกำเนิดที่ไม่บุบสลาย 

ซึ่งเป็นฟอสซิลตั้งแต่เริ่มระบบสุริยะ ห่างจากดวงอาทิตย์เท่ากับโลกประมาณ 2.8 เท่า เซเรสมีความกว้างพอๆ กับฝรั่งเศส จึงเป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดในแถบดาวเคราะห์น้อยระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี เริ่มตั้งแต่ปลายเดือนเมษายน Dawn จะสร้างแผนที่แบบละเอียดของ Ceres โดยศึกษาขนาด รูปร่าง และองค์ประกอบ

ไม่เหมือนกับภารกิจระบบสุริยะอื่น ๆ ( SN: 9/6/14, p. 8 ) การมาถึงของ Dawn ค่อนข้างจะต่อต้านจุดสุดยอด Robert Mase ผู้จัดการโครงการสำหรับภารกิจ Dawn ที่ Jet Propulsion Laboratory ในเมืองพาซาดีนา รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าวว่า “ไม่มีอะไรให้ดูเลยในขณะที่มันเกิดขึ้น” ยานอวกาศกำลังเข้าใกล้เซเรสจากด้านกลางคืนและจะไม่ถ่ายภาพใดๆ จนกว่าจะถึง หลังจากที่มันวนผ่านขั้วโลกเหนือในช่วงปลายเดือนเมษายน “ถ้าอย่างนั้นประตูระบายน้ำก็จะเปิดออกจริงๆ” Mase กล่าว

รุ่งอรุณได้สร้างความประหลาดใจบางอย่างแล้ว จุดสว่างที่รายงานครั้งแรกในปี 2548 จากภาพกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเป็นจุดสองจุดที่อยู่ภายในปล่องภูเขาไฟ ( SN Online: 2/26/15 ) จุดเหล่านี้ “ทำให้ทีมงง” แครอล เรย์มอนด์ รองนักวิทยาศาสตร์โครงการที่ JPL กล่าว “ความสว่างที่เห็นได้ชัดของพวกเขาอยู่นอกสเกล” จุดเหล่านี้อาจเป็นหย่อมน้ำแข็งที่ขุดขึ้นมาจากการชนของดาวเคราะห์น้อยหรือถูกพัดออกจากน้ำแข็ง แต่ทีมจะไม่รู้อะไรมากไปกว่านี้จนกว่า Dawn จะเข้ามาใกล้

“ดูเหมือนว่าจะเป็นการเริ่มต้นที่ดีจริงๆ” ปีเตอร์ โธมัส นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ ซึ่งไม่ใช่สมาชิกของทีมดอว์นกล่าว “สิ่งที่สนุกกว่าคือการพยายามค้นหาว่ามีอะไรอยู่ข้างใน (ของเซเรส) และบทบาทของน้ำเป็นอย่างไร” นักวิจัยสงสัยว่าแผ่นน้ำแข็งทั่วโลกซ่อนตัวอยู่ใต้เปลือกหิน อาจเป็นเศษของมหาสมุทรใต้ผิวดิน ( SN Online: 1/22/14 ) รุ่งอรุณจะมองหาหลักฐานของวัสดุบนพื้นผิวที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างน้ำของเหลวกับหิน

เรย์มอนด์กล่าวว่าทะเลของเซเรสอาจเคยเป็นที่อยู่อาศัยมาก่อน

นี่เป็นจุดแวะที่สองของ Dawn ซึ่งใช้เวลา 14 เดือนในปี 2011 และ 2012 โคจรรอบดาวเคราะห์น้อยเวสตา ( SN: 4/21/12, p. 9 ) รุ่งอรุณพบว่าเป็นหย่อมสีดำซึ่งเต็มไปด้วยธาตุที่อุดมด้วยคาร์บอน เรย์มอนด์ ซึ่งทีมต้องสงสัยว่าเดินทางมาถึงผ่านดาวเคราะห์น้อยที่อุดมด้วยน้ำซึ่งคล้ายกับเซเรส กล่าว หากดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ส่งน้ำและสิ่งของอื่นๆ ไปยังเวสต้า พวกมันก็อาจจะส่งสสารไปยังดาวเคราะห์ชั้นในที่เป็นหิน ทำให้เกิดความเชื่อมโยงระหว่างเซเรส เวสตา และมหาสมุทรของโลก

“เราจะได้คำตอบในทันที” กรีนกล่าว “แต่ต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะหาคำตอบว่าเซเรสและเวสต้าเข้ากับโครงสร้างของระบบสุริยะของเราได้อย่างไร”

หลังจากที่ไอน์สไตน์เสียชีวิตในปี พ.ศ. 2498 ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปก็กลับมามีชีวิตอีกครั้ง ในช่วงเวลานั้น Wheeler ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน เริ่มโครงการเพื่อสำรวจความหมายและฝึกให้นักเรียนไล่ตาม ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์รูปแบบใหม่เรียกร้องคำอธิบายที่ฟิสิกส์ของนิวตันไม่สามารถให้ได้ และทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปก็พร้อมสำหรับยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาของมัน ในทศวรรษต่อมา ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้พิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการอธิบายปรากฏการณ์ท้องฟ้าทุกประเภท ในเวลาเดียวกัน นักฟิสิกส์ได้คิดค้นการทดสอบการทำนายที่แม่นยำยิ่งขึ้น และไอน์สไตน์ก็ผ่านมันไปทั้งหมด ดังที่วิลล์ได้กล่าวไว้ว่า “เป็นเรื่องน่าทึ่งที่ทฤษฎีนี้ซึ่งถือกำเนิดขึ้นเมื่อ 100 ปีที่แล้วด้วยความคิดที่เกือบจะบริสุทธิ์ สามารถเอาตัวรอดได้ทุกการทดสอบ” 

ยากกว่าการหาสมการสัมพัทธภาพทั่วไปคือการอธิบายว่าไอน์สไตน์ทำมันด้วยความคิดที่เกือบจะบริสุทธิ์ได้อย่างไร Gerald Holton นักประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์เคยตั้งข้อสังเกต ในขณะที่อธิบาย Einstein ในบริบทของการกำหนดอัจฉริยะทางวิทยาศาสตร์ว่า “มีการทำแผนที่ร่วมกันของจิตใจและวิถีชีวิตของนักวิทยาศาสตร์คนนี้ และกฎแห่งธรรมชาติ” ไอน์สไตน์เองถือว่าความสำเร็จของเขาในการค้นพบความสัมพันธ์ที่ลึกซึ้งระหว่างคณิตศาสตร์กับโลกทางกายภาพ

ในการสร้างสัมพัทธภาพทั่วไป เส้นทางของไอน์สไตน์ถูกแยกออกจากกัน เขาต้องนึกภาพกระบวนการทางกายภาพที่ควบคุมเรื่อง อวกาศ และเวลา ในขณะเดียวกันก็กำหนดนิพจน์ทางคณิตศาสตร์นามธรรมที่สอดคล้องกับความเป็นจริงนั้น ในฐานะนักเรียน Einstein ให้การว่าเขาละเลยคณิตศาสตร์ สัญชาตญาณของเขาไม่แข็งแรงพอที่จะนำเขาไปสู่สาขาย่อยที่ลึกซึ้งที่สุดของคณิตศาสตร์มากมาย แต่ในขอบเขตทางกายภาพของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ “ในไม่ช้าฉันก็เรียนรู้ที่จะได้กลิ่นที่สามารถนำไปสู่ปัจจัยพื้นฐานและละทิ้ง … สิ่งต่าง ๆ มากมายที่ทำให้จิตใจยุ่งเหยิงและหันเหความสนใจจากสิ่งที่จำเป็น” ในตอนแรกเขาไม่ทราบว่า “ความรู้ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับหลักการพื้นฐานของฟิสิกส์เชื่อมโยงกับวิธีการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนที่สุด” เขาเรียนรู้จากการแสวงหาทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป