ออร์คัส

ออร์คัส (Orcus) เป็นดาวเคราะห์แคระในแถบไคเปอร์ และเป็นหนึ่งในวัตถุที่มีโครงสร้างใกล้เคียงกับดาวพลูโตมากที่สุดในระบบสุริยะทั้งหมด ด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางราว 900 กิโลเมตร มันถูกล็อกอยู่ในการสั่นพ้องวงโคจรแบบ 2:3 กับดาวเนปจูนเช่นเดียวกับดาวพลูโต คือโคจรรอบดวงอาทิตย์สองรอบทุกๆ สามรอบที่ดาวเนปจูนโคจรครบ มันยังมีดวงจันทร์บริวารขนาดใหญ่เกินตัวดวงหนึ่งชื่อวานธ์ (Vanth) ที่ชวนให้นึกถึงชารอน (Charon) บริวารของดาวพลูโต แต่แม้จะมีความคล้ายคลึงกับดาวเคราะห์แคระที่มีชื่อเสียงที่สุดดวงนี้มากเพียงใด ออร์คัสกลับทำทุกอย่างในจังหวะตรงกันข้าม ซึ่งเป็นที่มาของฉายาอันน่าจดจำ

ออร์คัสถูกค้นพบในปี 2004 เป็นส่วนหนึ่งของกระแสวัตถุทรานส์เนปทูเนียนยุคใหม่ที่เปลี่ยนแปลงวิธีคิดของเราเกี่ยวกับระบบสุริยะชั้นนอก มันจางแสง อยู่ไกล และแข็งตัวเป็นน้ำแข็งถาวร แต่พื้นผิวน้ำแข็งที่สว่างและความสัมพันธ์แบบเกือบเป็นระบบคู่กับวานธ์ ทำให้มันเป็นหนึ่งในสมาชิกของแถบไคเปอร์ที่เปิดเผยข้อมูลได้มากที่สุด

ปฏิปักษ์แห่งพลูโต

ออร์คัสและดาวพลูโตมีวงโคจรที่คล้ายคลึงกันโดยรวม ทั้งกึ่งแกนเอกที่ใกล้เคียงกันคือราว 39.4 หน่วยดาราศาสตร์ ความรีปานกลาง (ราว 0.23 สำหรับออร์คัส) ความเอียงที่ค่อนข้างมาก (ราว 20.6 องศาสำหรับออร์คัส) และการสั่นพ้องแบบพลูติโน (plutino) เดียวกันที่ป้องกันไม่ให้ทั้งสองโลกชนกับดาวเนปจูนได้ ความแตกต่างสำคัญอยู่ที่จังหวะเวลา วงโคจรทั้งสองถูกจัดวางในทิศทางที่ออร์คัสจะไปถึงจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดในช่วงเวลาใกล้เคียงกับที่ดาวพลูโตไปถึงจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด และในทางกลับกันก็เช่นกัน เส้นทางของทั้งสองแทบจะสวนเฟสกันโดยสิ้นเชิง เป็นภาพสะท้อนที่วิ่งวนรอบเดียวกันแต่อยู่คนละฟากของวงโคจร

ความสมมาตรนี้เองที่ทำให้นักดาราศาสตร์ตั้งฉายาออร์คัสว่า 'ปฏิปักษ์แห่งพลูโต' (anti-Pluto) และมันก็เป็นแนวทางในการเลือกชื่อด้วย ในเทพปกรณัมอีทรัสคันและโรมัน ออร์คัสเป็นเทพแห่งยมโลกและความตาย ซึ่งเป็นคู่ตรงข้ามของเทพที่ดาวพลูโตได้ชื่อมาจากนั้นเอง การตั้งชื่อนี้จึงเปลี่ยนความบังเอิญทางกายภาพให้กลายเป็นความบังเอิญเชิงกวี นั่นคือเทพแห่งยมโลกสององค์ วงโคจรที่เกือบเท่ากันสองวง อยู่คนละฝั่งของวงเดียวกันตลอดกาล

การค้นพบและการตั้งชื่อ

ออร์คัสถูกค้นพบเมื่อวันที่ 17 กุมภาพันธ์ 2004 โดยไมเคิล บราวน์, แชด ทรูฮีลโย และเดวิด ราบิโนวิตซ์ โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ซามูเอล ออสชิน ที่หอดูดาวพาโลมาร์ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ทีมสำรวจและเครื่องมือชุดเดียวกับที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบวัตถุทรานส์เนปทูเนียนขนาดใหญ่หลายดวงในยุคนั้น แรกเริ่มมันมีชื่อชั่วคราวว่า 2004 DW ก่อนจะได้รับหมายเลขดาวเคราะห์น้อยถาวรคือ 90482 และชื่อในเทพปกรณัม เมื่อทราบตำแหน่งของมันแล้ว นักดาราศาสตร์ก็สามารถค้นพบร่องรอยของมันในแผ่นภาพสำรวจท้องฟ้าเก่าที่ย้อนไปถึงปี 1951 ซึ่งช่วยให้การคำนวณวงโคจรแม่นยำยิ่งขึ้น

ด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ประมาณ 910 กิโลเมตร ออร์คัสจึงอยู่ในกลุ่มขนาดใกล้เคียงกับซีรีส (Ceres) ดาวเคราะห์แคระในแถบดาวเคราะห์น้อย แม้ว่าจะเย็นกว่าและอยู่ไกลกว่ามากก็ตาม

พื้นผิวน้ำแข็งที่สว่างสดใส

ต่างจากวัตถุแถบไคเปอร์ส่วนใหญ่ที่มืดและมีสีแดง ออร์คัสสะท้อนแสงอาทิตย์ที่ส่องถึงในสัดส่วนที่ค่อนข้างสูง ด้วยค่าสะท้อนแสง (albedo) ราว 23 เปอร์เซ็นต์ สเปกตรัมอินฟราเรดแสดงว่าพื้นผิวของมันอุดมด้วยน้ำแข็ง และที่สำคัญคือน้ำแข็งนั้นส่วนใหญ่อยู่ในรูปผลึกมากกว่ารูปอสัณฐานที่ไร้ระเบียบซึ่งควรจะเกิดจากรังสีคอสมิกตลอดหลายพันล้านปีที่อุณหภูมิระดับนี้

รายละเอียดนี้สำคัญมาก น้ำแข็งผลึก ร่วมกับสัญญาณเบื้องต้นของแอมโมเนีย บ่งชี้ว่าออร์คัสอาจไม่ได้เฉื่อยชาโดยสิ้นเชิง ทั้งสองอย่างนี้มักจะถูกทำลายที่พื้นผิวเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นการที่ยังคงมีอยู่จึงบ่งชี้ว่ามีกระบวนการบางอย่างกำลังต่ออายุมันขึ้นใหม่ ซึ่งเป็นไปได้มากที่สุดคือภูเขาไฟน้ำแข็ง (cryovolcanism) ซึ่งเป็นการรั่วไหลอย่างช้าๆ ของโคลนน้ำแข็งจากภายในที่อุ่นกว่า อุณหภูมิพื้นผิวที่นี่อยู่ต่ำกว่าราว 44 เคลวิน (ประมาณ -229 องศาเซลเซียส) เย็นพอที่จะทำให้กิจกรรมใดๆ เช่นนี้อ่อนแรงและเกิดขึ้นได้ยาก

วานธ์ ดวงจันทร์แฝดผู้ใกล้เคียง

ออร์คัสไม่ได้อยู่ตัวเดียว ดวงจันทร์บริวารของมันที่ชื่อวานธ์ถูกพบในภาพถ่ายของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน 2005 โดยไมเคิล บราวน์และที.-เอ. ซูเออร์ และได้รับการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการในปี 2010 ตามชื่อวิญญาณมีปีกแห่งอีทรัสคันผู้นำวิญญาณไปสู่ยมโลก ซึ่งเข้ากันดีกับธีมความตายและยมโลก วานธ์มีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับวัตถุหลักของมัน ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางราว 440 กิโลเมตร และโคจรรอบออร์คัสหนึ่งรอบทุก 9.5 ถึง 9.7 วัน

เนื่องจากวานธ์มีสัดส่วนมวลที่สำคัญของระบบทั้งหมด ทั้งคู่จึงโคจรรอบจุดสมดุลที่อยู่ห่างจากศูนย์กลางของออร์คัสพอสมควร ทำให้ทั้งคู่มีพฤติกรรมคล้ายระบบดาวคู่มากกว่าการจัดวางแบบดาวเคราะห์กับดวงจันทร์บริวารธรรมดา นั่นเองคือลักษณะเด่นที่ตอกย้ำการเปรียบเทียบกับดาวพลูโต เพราะเช่นเดียวกับพลูโตและชารอน ออร์คัสและวานธ์เข้าใจได้ดีที่สุดในฐานะคู่หูมากกว่า

การสังเกตและศึกษาออร์คัส

ออร์คัสจางเกินกว่าจะมองเห็นได้หากไม่มีกล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังพอ ด้วยความสว่างปรากฏราวขนาด 19 มันเป็นเป้าหมายสำหรับหอดูดาวขนาดใหญ่และนักถ่ายภาพดาราศาสตร์มืออาชีพ ไม่ใช่การดูดาวจากสวนหลังบ้าน สิ่งที่เรารู้ส่วนใหญ่กลับมาจากปรากฏการณ์บดบังดาวฤกษ์ ช่วงเวลาที่ออร์คัสหรือวานธ์เคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์พื้นหลังในช่วงสั้นๆ และบังแสงของมัน เมื่อจับเวลาจากหลายจุดสังเกตการณ์ เหตุการณ์ชั่ววูบเหล่านี้จะช่วยระบุขนาดและรูปทรงของทั้งสองวัตถุด้วยความแม่นยำที่ภาพถ่ายโดยตรงไม่อาจเทียบได้ และปรากฏการณ์บดบังในปี 2017 ก็ช่วยยืนยันเส้นผ่านศูนย์กลางของวานธ์

ไม่เคยมียานอวกาศไปเยือนออร์คัส และก็ไม่มีแผนจะทำเช่นนั้น ดังนั้นกล้องโทรทรรศน์ทั้งภาคพื้นดินและในอวกาศจึงยังคงเป็นดวงตาเดียวของเราที่มองเห็นมัน ในฐานะโลกที่สว่าง มีการสั่นพ้อง มีดวงจันทร์บริวาร และอยู่ในเฟสตรงข้ามกับวงโคจรของดาวพลูโตพอดี มันจึงเป็นกรณีเปรียบเทียบตามธรรมชาติ เป็นวิธีทดสอบว่าลักษณะใดของดาวพลูโตที่มีเพียงหนึ่งเดียว และลักษณะใดที่เป็นเพียงสิ่งที่พลูติโนขนาดใหญ่มักจะเป็น