พายุแดงบนดาวพฤหัสบดีกำลังหายไปจริงหรือ เรื่องที่นักดาราศาสตร์กำลังเฝ้าดู

ภาพพายุสีแดงขนาดมหึมาบนดาวพฤหัสบดีทำให้หลายคนอดสงสัยไม่ได้ว่า วันหนึ่งพายุลูกนี้จะหายไปจากท้องฟ้าหรือไม่ จุดแดงใหญ่ไม่ได้เป็นภูเขาไฟ ไม่ใช่หลุมขนาดยักษ์ และไม่ได้หมายความว่าดาวพฤหัสบดีกำลังจะดับลง สิ่งที่กำลังเปลี่ยนแปลงคือพายุหมุนในชั้นบรรยากาศ ซึ่งมีรูปร่างและขนาดแตกต่างจากอดีตอย่างเห็นได้ชัด

ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์แก๊ส จึงไม่มีพื้นผิวแข็งแบบโลกให้พายุเคลื่อนผ่าน ลวดลายสีครีม น้ำตาล ส้ม และขาวที่มองเห็นจากภายนอกคือกลุ่มเมฆกับกระแสลมในชั้นบรรยากาศ จุดแดงใหญ่เป็นพายุความกดอากาศสูงที่หมุนอยู่บริเวณซีกใต้ของดาว โดยหมุนทวนเข็มนาฬิกาเมื่อมองจากด้านบน

พายุลูกนี้จึงไม่ใช่ก้อนวัตถุที่ติดอยู่บนพื้นผิว แต่เป็นกระแสน้ำวนขนาดใหญ่ซึ่งได้รับอิทธิพลจากลมหลายชั้นที่พัดสวนทางกัน บรรยากาศของดาวพฤหัสบดีมีความเร็วลมสูงมาก และไม่มีผืนดินหรือภูเขามาขัดขวางแบบที่เกิดขึ้นบนโลก ทำให้โครงสร้างของพายุสามารถคงอยู่ได้นานกว่าพายุทั่วไปอย่างเทียบกันไม่ได้

หลักฐานจากการสังเกตการณ์ในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19 แสดงให้เห็นว่าจุดแดงใหญ่มีอยู่มาแล้วอย่างน้อยตั้งแต่ราวปี 1831 ส่วนจุดสีแดงที่นักดาราศาสตร์ในศตวรรษที่ 17 เคยบันทึกไว้อาจเกี่ยวข้องกับพายุอีกระบบหนึ่ง จึงไม่ควรสรุปว่าจุดแดงใหญ่ในปัจจุบันมีอายุเกินสามร้อยปีอย่างแน่นอน

ถึงกระนั้น การที่พายุมีอายุยาวนานเกือบสองศตวรรษก็ถือเป็นเรื่องพิเศษมากสำหรับการศึกษาสภาพอากาศของดาวเคราะห์ นักดาราศาสตร์สามารถนำภาพจากกล้องโทรทรรศน์และยานอวกาศในแต่ละยุคมาเปรียบเทียบ เพื่อดูว่าพายุมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร

สิ่งที่เห็นได้ชัดที่สุดคือขนาดของจุดแดงใหญ่ลดลง จากการประเมินในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 พายุเคยมีความกว้างประมาณ 41,000 กิโลเมตร ใหญ่พอที่จะวางโลกเรียงกันได้หลายใบ ต่อมาในภาพจากยานวอยเอเจอร์ช่วงปี 1979 และ 1980 ขนาดลดลงเหลือประมาณ 23,000 กว่ากิโลเมตร และภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในปี 2014 วัดได้ราว 16,500 กิโลเมตร

แม้จะหดตัวลงมาก แต่จุดแดงใหญ่ยังมีขนาดใหญ่พอที่จะครอบคลุมโลกได้เมื่อเปรียบเทียบกันในเชิงพื้นที่ การหดตัวจึงไม่ได้หมายความว่าพายุเล็กจนใกล้หายไปในทันที เพียงสะท้อนว่ารูปร่างของมันกำลังปรับตัวตามสภาพการไหลเวียนของบรรยากาศรอบข้าง

รูปร่างของพายุยังเปลี่ยนจากวงรีที่ยาวมากไปเป็นรูปทรงกลมขึ้น ชั้นเมฆบางส่วนบริเวณใจกลางมีแนวโน้มสูงขึ้น ขณะที่ขนาดด้านข้างลดลง ลมบริเวณขอบพายุยังคงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ทำให้ภาพรวมไม่เหมือนลูกโป่งที่ค่อยๆ แฟบลง แต่คล้ายกระแสน้ำวนที่กำลังปรับสมดุลใหม่ระหว่างกระแสลมสองด้าน

พายุถูกกักอยู่ระหว่างแถบลมของดาวพฤหัสบดี ขอบเขตของลมเหล่านี้มีบทบาทคล้ายกำแพงธรรมชาติที่ช่วยรักษาแกนกลางของพายุเอาไว้ หากขนาดของพายุเปลี่ยนไปจนไม่สอดคล้องกับแถบลมโดยรอบ รูปร่างและความมั่นคงของพายุก็อาจเปลี่ยนตาม

ภาพที่บันทึกโดยฮับเบิลระหว่างเดือนธันวาคม 2023 ถึงมีนาคม 2024 ทำให้เห็นรายละเอียดที่ภาพนิ่งทั่วไปไม่แสดง นักดาราศาสตร์พบว่าจุดแดงใหญ่มีการสั่นไหวและแกว่งรูปร่างคล้ายก้อนวุ้นตลอดช่วงเวลาประมาณ 90 วัน พฤติกรรมนี้ไม่ได้แปลว่าพายุกำลังจะแตกออกในทันที แต่แสดงให้เห็นว่าพายุมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา

การแกว่งดังกล่าวอาจเกิดจากแรงปะทะและการแลกเปลี่ยนพลังงานกับกระแสลมรอบข้าง นักวิจัยบางกลุ่มคาดว่าพายุอาจหดตัวต่อไปอีกระยะ ก่อนจะมีรูปร่างกลมขึ้นและเข้าสู่สภาวะที่เสถียรมากกว่าเดิมเมื่อมีขนาดเหมาะสมกับแถบลมที่คอยกักมันไว้

สาเหตุที่ทำให้พายุคงอยู่ได้นานยังไม่สามารถอธิบายด้วยปัจจัยเดียว จุดแดงใหญ่ได้รับพลังงานจากการเคลื่อนที่ของบรรยากาศโดยรอบ ทั้งกระแสลมแนวนอนและการไหลเวียนในแนวดิ่งที่พาความร้อนกับโมเมนตัมขึ้นลงระหว่างชั้นเมฆ ขอบพายุที่มีลมแรงช่วยแยกแกนกลางออกจากสภาพแวดล้อมและลดการสลายตัว

สีแดงของพายุก็ยังเป็นหัวข้อที่มีการศึกษาอย่างต่อเนื่อง สีดังกล่าวอาจเกี่ยวข้องกับสารประกอบในชั้นหมอกและเมฆที่ถูกแสงอาทิตย์กระตุ้น แต่ยังไม่มีคำอธิบายเดียวที่ตอบได้ครบทุกแง่มุม สีของจุดแดงใหญ่เองก็เปลี่ยนความเข้มและเฉดสีไปตามช่วงเวลา จึงอาจสะท้อนการเปลี่ยนแปลงของเคมีในชั้นบรรยากาศด้วย

คำถามว่าจุดแดงใหญ่จะหายไปเมื่อไรยังไม่มีคำตอบที่ระบุวันเวลาได้ การลดขนาดของพายุเป็นข้อเท็จจริงที่ตรวจพบจากภาพหลายยุค แต่ยังไม่เพียงพอที่จะสรุปว่าพายุกำลังจะสลายตัวอย่างแน่นอน พายุอาจเล็กลงต่อไป อาจเข้าสู่สภาวะสมดุลใหม่ หรืออาจมีพฤติกรรมที่แตกต่างจากการคาดการณ์ในปัจจุบัน

สิ่งที่มนุษย์กำลังเห็นจึงไม่ใช่การตายของดาวพฤหัสบดี แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงของพายุยักษ์บนดาวเคราะห์ที่ยังคงหมุนและมีบรรยากาศเคลื่อนไหวอย่างรุนแรง จุดแดงใหญ่เป็นห้องทดลองตามธรรมชาติ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจพายุบนโลกยักษ์ที่ไม่มีพื้นดิน ลมแรง และมีชั้นบรรยากาศลึกมหาศาล

หากวันหนึ่งจุดแดงใหญ่เล็กลงจนมองไม่เห็น เหตุการณ์นั้นก็จะเป็นการสิ้นสุดของพายุระบบหนึ่ง ไม่ใช่จุดจบของดาวพฤหัสบดี การติดตามการเปลี่ยนแปลงของมันจึงมีคุณค่าตั้งแต่วันนี้ เพราะทุกภาพใหม่อาจเผยให้เห็นกลไกของสภาพอากาศที่แตกต่างจากทุกสิ่งบนโลก