สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ไฮเกนส์เผยความลับไททัน

25 ม.ค. 2548
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
หลังจากที่ยานไฮเกนส์ซึ่งเป็นยานลูกของยานแคสซีนีได้ปลดตัวเองพุ่งลงจอดบนดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ได้สำเร็จเมื่อวันที่ 14 มกราคมที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ได้ใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์เต็มในการวิเคราะห์ข้อมูล และล่าสุดได้เปิดเผยเปิดเผยผลการวิเคราะห์เบื้องต้นอันน่าตื่นตาตื่นใจจากโลกมหัศจรรย์ดวงนี้ ซึ่งมีทั้งที่เป็นไปตามความคาดหมายและนอกเหนือความคาดหมายอย่างสิ้นเชิง

เมื่อวันที่ 21 มกราคม ที่สำนักงานใหญ่ขององค์การอีซาหรือองค์การอวกาศยุโรปในปารีส ซึ่งเป็นผู้รับผิดชอบส่วนของยานไฮเกนส์ นักดาราศาสตร์ได้เผยภาพพื้นผิวของดวงจันทร์ไททันที่มีร่องรอยการกระทำของฝนเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นบนโลก ทั้งธารน้ำที่ไหลจากภูเขาลงสู่ที่ราบต่ำ ทะเลสาบ และแอ่ง แต่สิ่งที่ตกเป็นฝนแล้วไหลรินบนไททันไม่ใช่น้ำ หากเป็นมีเทน และยังพบว่าหลังจากตกลงมาแล้วก็แห้งเหือดไปในเวลาอันรวดเร็ว 

เมื่อยานไฮเกนส์ลงจอดบนพื้นไททัน หัวเจาะของยานได้ปักลงไปบนพื้นทรายร่วนลึก 15 เซนติเมตร ความร้อนจากแรงกระแทกทำให้มีการคายแก๊สมีเทนออกมา ซึ่งยานตรวจสอบได้ การพบว่าพื้นผิวยัง "ฉ่ำ" ฝนมีเทนอยู่แสดงว่าฝนมีเทนเพิ่งตกบริเวณนี้เมื่อไม่กี่สัปดาห์ก่อนมานี้เอง

บนโลก มีเทนส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิต เช่นแบคทีเรีย แต่บนดาวที่ไร้สิ่งมีชีวิตอย่างไททัน มีเทนย่อมเกิดจากกระบวนการอื่น ในเบื้องต้นนี้นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาวายเชื่อว่า แก๊สมีเทนบนไททันน่าจะผุดขึ้นมาจากใต้พื้นผิว

ทฤษฎีนี้สอดคล้องกับข้อมูลที่ยานไฮเกนส์ได้มาขณะที่กำลังพุ่งลงสู่พื้นผิว ไฮเกนส์พบว่าไนโตรเจนซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของบรรยากาศไททันมีปริมาณคงที่ตลอด แต่ปริมาณของมีเทนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงสามนาทีสุดท้ายก่อนจะถึงพื้น นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าองค์ประกอบส่วนใหญ่ในหมอกสีขาวในภาพที่ถ่ายได้คือมีเทนนั่นเอง

แต่การค้นพบที่น่าตกใจสำหรับนักดาราศาสตร์มากที่สุดก็คือ การพบว่าพื้นแข็งของไททันไม่ใช่หิน แต่มีน้ำแข็งเป็นส่วนประกอบสำคัญ

จากการถ่ายภาพพื้นผิวในระหว่างที่ย่านพุ่งลงจอดที่ระยะต่าง ๆ จึงมีภาพถ่ายพื้นที่เดียวกันในหลายมุมมอง ทำให้คำนวณความสูงของบริเวณต่าง ๆ ได้ พบว่าบริเวณยอดเขามีความสว่างว่าบริเวณหุบเขา

นอกจากนี้ยังพบหลักฐานว่าบนไททันมีภูเขาไฟด้วย จากการวิเคราะห์ไอโซโทปที่พบบนพื้นผิวพบว่าภูเขาไฟบนไททันไม่ได้พ่นหินเหลว แต่พ่นน้ำกับแอมโมเนียออกมา

แม้หน้าที่ของไฮเกนส์จะจบลงและยานได้หยุดทำงานไปแล้ว แต่ข้อมูลที่ยานได้ส่งกลับมายังคงรอคอยให้นักดาราศาสตร์ได้ศึกษาต่อไปได้อีกมากมาย ซึ่งเชื่อว่าความเร้นลับซ่อนอยู่ในข้อมูลดิบเหล่านั้นจะค่อย ๆ คลี่คลายออกมาในไม่ช้า ในขณะเดียวกัน ยานแคสซีนีซึ่งเป็นยานแม่จะยังคงสำรวจดาวเสาร์และบริวารต่อไปอีกอย่างน้อยสามปี

ภาพรายละเอียดบนพื้นผิวของไททัน แสดงลำธารที่พาดจากทิวเขาสูงลงสู่พื้นที่ต่ำอย่างชัดเจน (ภาพจาก ESA/NASA/JPL/University of Arizona)

ภาพรายละเอียดบนพื้นผิวของไททัน แสดงลำธารที่พาดจากทิวเขาสูงลงสู่พื้นที่ต่ำอย่างชัดเจน (ภาพจาก ESA/NASA/JPL/University of Arizona)

ภาพพื้นผิวของไททันที่ถ่ายโดยอุปกรณ์วีไอเอ็มเอสของแคสซีนี แสดงจุดที่ยานไฮเกนส์ลงจอด (วงสีแดง) ซึ่งเป็นบริเวณรอยต่อระหว่างพื้นที่คล้ำและพื้นที่สว่าง (ภาพจาก ESA/NASA/JPL/University of Arizona)

ภาพพื้นผิวของไททันที่ถ่ายโดยอุปกรณ์วีไอเอ็มเอสของแคสซีนี แสดงจุดที่ยานไฮเกนส์ลงจอด (วงสีแดง) ซึ่งเป็นบริเวณรอยต่อระหว่างพื้นที่คล้ำและพื้นที่สว่าง (ภาพจาก ESA/NASA/JPL/University of Arizona)