สมาคมดาราศาสตร์ไทย

พบตำแหน่งกำเนิดลำแก๊สบนยูโรปา นาซาเตรียมส่งยูโรปาคลิปเปอร์สำรวจทศวรรษหน้า

14 เม.ย. 2560
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เมื่อสองทศวรรษก่อน ยานกาลิเลโอที่กำลังสำรวจดาวพฤหัสบดีพบว่าดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดีมีพื้นผิวไม่นิ่งเหมือนกับแกว่งไปมาไม่ยึดติดกับแก่น พบการผันแปรของสนามแม่เหล็ก สิ่งเหล่านี้ชี้ว่า ใต้พื้นผิวที่เป็นแผ่นน้ำแข็งของยูโรปาเป็นชั้นของน้ำเค็มที่หนานับร้อยกิโลเมตร เรียกโครงสร้างน้ำแบบนี้ว่า มหาสมุทรบาดาล

น้ำเป็นปัจจัยของสิ่งมีชีวิต การพบแหล่งน้ำในดินแดนอื่นจึงเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นเสมอ น้ำในมหาสมุทรบาดาลของยูโรปาเป็นน้ำที่อยู่ในสถานะของเหลว นั่นแสดงว่ามีอุณหภูมิพอเหมาะต่อการดำรงชีวิต นอกจากนี้เมื่อสองปีก่อน มีการศึกษาข้อมูลจากคลังของกาลิเลโอ พบว่าแผ่นหินใต้มหาสมุทรของยูโรปามีการเลื่อนไปมา ซึ่งอาจเป็นหลักฐานของการแปรสัญฐานของแผ่นธรณีภาค ซึ่งเป็นเพียงแห่งเดียวในระบบสุริยะนอกจากจากโลกเท่านั้นที่พบว่ามีกระบวนการนี้ ซึ่งหากเป็นจริง ก็จะยิ่งสนับสนุนสิ่งมีชีวิตมากขึ้นไปอีก เพราะเป็นสิ่งที่กระตุ้นให้เกิดกิจกรรมที่สร้างความร้อนขึ้นใต้ท้องมหาสมุทรบาดาล 

การค้นพบเหล่านี้ทำให้ยูโรปากลายเป็นสถานที่นอกโลกที่มีความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตมากที่สุด นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามหาสมุทรบาดาลของยูโรปามีมาตั้งแต่ดวงจันทร์ดวงนี้กำเนิดขึ้น จึงมีเวลามากมายบนดินแดนนี้สำหรับให้สิ่งมีชีวิตวิวัฒน์ขึ้น หากที่นั่นมีสิ่งมีชีวิต เราอาจพบมันได้ในวันนี้ 

ยูโรปาอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มาก จะมีสิ่งมีชีวิตได้อย่างไร

แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานสำคัญในการขับเคลื่อนกระบวนการเคมีของสิ่งมีชีวิต แต่นั่นก็มิได้หมายความว่าหากไม่มีความร้อนจากดวงอาทิตย์แล้วสิ่งมีชีวิตจะเกิดขึ้นหรือดำรงอยู่ไม่ได้ เมื่อราวสี่สิบปีก่อน นักวิทยาศาสตร์พบได้สำรวจปล่องน้ำร้อนที่บริเวณเทือกเขาก้นมหาสมุทรแอตแลนติก แม้ที่นี่จะอยู่ลึกจนแสงอาทิตย์ส่องไม่ถึง แต่กลับมีสิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่อาศัยอยู่โดยอาศัยพลังงานจากน้ำร้อนที่พ่นออกมาจากปล่องนั้นเอง นี่เป็นหลักฐานที่แสดงว่า แม้ไม่มีแสงอาทิตย์ สิ่งมีชีวิตก็อยู่ได้ สภาพเงื่อนไขเช่นเดียวกันนี้ก็อาจเกิดขึ้นที่ก้นมหาสมุทรบาดาลของยูโรปาก็เป็นได้

ย้อนหลังไปในปี 2557 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลตรวจพบลำไอน้ำพ่นออกมาจากพื้นผิวบริเวณขั้วใต้ของยูโรปา ไอน้ำนี้ย่อมมาจากมหาสมุทรเบื้องล่างนี่เอง หากยานสำรวจที่โคจรรอบยูโรปาพุ่งฝ่าเข้าไปในลำนี้ได้ ก็จะวิเคราะห์องค์ประกอบของไอน้ำได้โดยตรงโดยไม่ต้องลงไปเจาะพื้นผิว 

ฮับเบิล-กาลิเลโอร่วมชี้เป้า

วันที่ 14 เมษายนที่ผ่านมา องค์การนาซาได้รายงานความคืบหน้าเกี่ยวกับลำไอน้ำนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามค้นหาตำแหน่งที่แน่ชัดของจุดที่น่าจะเป็นรอยแตกที่พ่นลำไอน้ำออกมาโดยวิเคราะห์จากภาพที่ถ่ายโดยกล้องฮับเบิลทั้งสองครั้งจนเชื่อได้ว่าลำไอน้ำที่พบทั้งสองครั้งพ่นออกมาจากจุดเดียวกัน ยิ่งกว่านั้น เมื่อมีการนำข้อมูลแผนที่ความร้อนของยูโรปาที่สำรวจได้โดยยานกาลิเลโอมาซ้อนทับกัน พบว่าตำแหน่งที่คาดว่าเป็นรอยปากปล่องลำไอน้ำนั้นมีความร้อนสูงกว่าบริเวณอื่น เป็นการชี้เป้าหมายในการสำรวจให้แก่ยานสำรวจได้อย่างดีเยี่ยม

ขณะนี้องค์การนาซากำลังดำเนินโครงการ โอเชียนเวิลด์ โดยจะมีการส่งยานสำรวจในภารกิจชื่อว่า ยูโรปาคลิปเปอร์ ไปสำรวจดวงจันทร์ยูโรปา ยานยูโรปาคลิปเปอร์จะโคจรรอบดาวพฤหัสบดี โดยแต่ละรอบจะเฉียดยูโรปาเพื่อวัดองค์ประกอบทางเคมีของน้ำในมหาสมุทรและเบาะแสเกี่ยวกับแหล่งพลังงานใต้พื้นดิน 

ยูโรปาคลิปเปอร์มีกำหนดจะขึ้นสู่อวกาศในราวทศวรรษ 2020 และจะใช้เวลาเดินทางราว ปีจึงจะถึงดาวพฤหัสบดี 

ดวงจันทร์ยูโรปา บริวารของดาวพฤหัสบดี

ดวงจันทร์ยูโรปา บริวารของดาวพฤหัสบดี

ลักษณะพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปา ถ่ายโดยยานกาลิเลโอ พื้นผิวของยูโรปาเป็นแผ่นน้ำแข็งที่มีลายขีดยาวคล้ายถูกขูด แสดงถึงการปริแตกแล้วเชื่อมติดสลับกันไปมาหลายครั้ง เป็นหลักฐานหนึ่งของการกระทำโดยแรงน้ำขึ้นลง

ลักษณะพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปา ถ่ายโดยยานกาลิเลโอ พื้นผิวของยูโรปาเป็นแผ่นน้ำแข็งที่มีลายขีดยาวคล้ายถูกขูด แสดงถึงการปริแตกแล้วเชื่อมติดสลับกันไปมาหลายครั้ง เป็นหลักฐานหนึ่งของการกระทำโดยแรงน้ำขึ้นลง

ยานกาลิเลโอ สำรวจดาวพฤหัสบดีและบริวารในช่วงปี 2538-2546

ยานกาลิเลโอ สำรวจดาวพฤหัสบดีและบริวารในช่วงปี 2538-2546 (จาก JPL)

ภาพลำไอน้ำพ่นออกมาจากพื้นผิวยูโรปา ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ภาพซ้ายถ่ายในปี 2557 ภาพขวาถ่ายในปี 2559 ลำไอน้ำที่พ่นออกมามีความสูงจากพื้นผิวถึงราว 100 กิโลเมตร

ภาพลำไอน้ำพ่นออกมาจากพื้นผิวยูโรปา ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ภาพซ้ายถ่ายในปี 2557 ภาพขวาถ่ายในปี 2559 ลำไอน้ำที่พ่นออกมามีความสูงจากพื้นผิวถึงราว 100 กิโลเมตร (จาก JPL)

พื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปา บริเวณรอยแตกในวงรีสีเขียวทางภาพซ้าย คือบริเวณที่คาดว่าเป็นปากปล่องที่พ่นลำไอน้ำออกมา (ซ้าย) เมื่อนำแผนที่ความร้อนที่ได้จากการสำรวจโดยยานกาลิเลโอมาซ้อนทับ พบว่าตำแหน่งดังกล่าวเป็นจุดที่มีความร้อนมากกว่าบริเวณอื่น (ขวา)

พื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปา บริเวณรอยแตกในวงรีสีเขียวทางภาพซ้าย คือบริเวณที่คาดว่าเป็นปากปล่องที่พ่นลำไอน้ำออกมา (ซ้าย) เมื่อนำแผนที่ความร้อนที่ได้จากการสำรวจโดยยานกาลิเลโอมาซ้อนทับ พบว่าตำแหน่งดังกล่าวเป็นจุดที่มีความร้อนมากกว่าบริเวณอื่น (ขวา) (จาก NASA/ESA/W)

ยานยูโรปาคลิปเปอร์

ยานยูโรปาคลิปเปอร์ (จาก Wikimedia Commons)