สมาคมดาราศาสตร์ไทย

พบบ่อเพชรใต้ดาวพุธ

พบบ่อเพชรใต้ดาวพุธ

25 ก.ค. 2567
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาวพุธ เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด และมีขนาดเล็กที่สุด แม้จะมีขนาดเล็กแต่ดาวเคราะห์ดวงนี้กลับมีดีหลายอย่าง เช่นมีทั้งบรรยากาศ มีสนามแม่เหล็ก มีน้ำแข็งที่ขั้วดาว ลักษณะบางอย่างบนดาวเคราะห์ดวงนี้ก็เป็นเอกลักษณ์ที่ดาวเคราะห์ดวงอื่นไม่มี เช่น มีพื้นผิวมืดคล้ำมาก มีแก่นกลางแน่นมาก 

และของดีล่าสุดที่นักดาราศาสตร์ค้นพบคือ ดาวพุธมีเพชรด้วย

อย่าถามว่ามีกี่ล้านกะรัต ต้องถามว่ามีกี่ล้านตัน? เพราะแหล่งเพชรนี้หนาเป็นสิบกิโลเลยทีเดียว

การค้นพบนี้มาจากข้อมูลจากยานเมสเซนเจอร์ที่สำรวจดาวพุธ ก่อนหน้านี้ยานเมสเซนเจอร์พบว่าพื้นผิวที่ดูมืดคล้ำของดาวพุธเกิดจากวัสดุจำพวกแกรไฟต์ ซึ่งเป็นคาร์บอนรูปแบบหนึ่ง ซึ่งดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าเป็นแกรไฟต์ที่เกิดขึ้นมาในช่วงที่ทะเลแมกมาบนดาวพุธกำลังจะเย็นตัวลง แมกมาของดาวพุธมีคาร์บอนอยู่มาก เมื่อแมกมาเย็นลง คาร์บอนก็จะตกผลึกเป็นแกรไฟต์กระจายอยู่ทั่วพื้นผิวของดาวพุธ

ดาวพุธ ถ่ายโดยยานเมสเซนเจอร์  (จาก NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington)

"กระบวนการนี้ก็เกิดขึ้นที่ระดับลึกลงไปใต้ดินด้วยเช่นกัน แต่ด้วยแรงดันที่รอยต่อระหว่างชั้นเนื้อดาวกับแก่นดาวของดาวพุธ ประกอบกับวัตถุดิบของดาวพุธที่มีคาร์บอนอยู่มาก เราเชื่อว่าคาร์บอนที่บริเวณรอยต่อนั้นไม่น่าจะอยู่ในรูปแกรไฟต์ แต่มันแพงกว่านั้น มันอยู่ในรูปเพชร" รศ.โอลิเวียร์ นามูร์  จากมหาวิทยาลัยแคทอลิกลูเวิน หัวหน้านักวิทยาศาตร์ที่วิจัยเรื่องนี้อธิบาย

ยานเมสเซนเจอร์ขณะสำรวจดาวพุธ (ภาพตามจินตนาการของศิลปิน) ยานแมสเซนเจอร์ไปถึงดาวพุธในเดือนมีนาคม 2554  (จาก NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington)

คณะของนามูร์ได้ทำการทดลองเพื่อจำลองสภาพใต้พื้นผิวของดาวพุธ การทดลองนี้ได้สร้างความดันสูงถึงกว่าเจ็ดกิกะปาสคาล และอุณหภูมิก็พุ่งขึ้นสูงถึง 2,177 องศาเซลเซียส 

เมื่อแมกมาในดาวพุธเริ่มเย็นลงและจับเป็นผลึก จะเกิดเพชรขึ้นเป็นชั้นบาง ๆ ที่รอยต่อระหว่างแก่นดาวที่เป็นโลหะกับเนื้อดาวที่เป็นซิลิเกต ต่อมาเมื่อแก่นดาวเย็นตัวและตกผลึก เพชรในแก่นดาวที่เป็นโลหะก็จะลอยสูงขึ้นเนื่องจากมีความหนาแน่นน้อยกว่าโลหะ เมื่อลอยขึ้นมาถึงรอยต่อระหว่างแก่นดาวและเนื้อดาว ก็จะมาสะสมรวมกับชั้นของเพชรที่เกิดขึ้นจากแมกมาที่เย็นตัวจนหนาขึ้น นักวิจัยคณะนี้เชื่อว่าชั้นของเพชรในดาวพุธปัจจุบันอาจมีความหนาถึง 16 กิโลเมตรเลยทีเดียว

หากดาวพุธมีเพชรใต้ดินอยู่หนาเป็นสิบกิโลเมตรจริง ก็อย่าได้คิดฝันว่าจะไปทำเหมืองขุดเพชรบนนั้น เพราะชั้นเพชรดังกล่าวอยู่ลึกลงไปใต้พื้นผิวหลายร้อยกิโลเมตร  นักวิจัยคณะของนามูร์ไม่ได้คาดหวังว่าจะไปขุดเพชรบนดาวพุธ แต่มองว่าการค้นพบนี้อาจนำไปสู่การไขปัญหาอีกข้อหนึ่งของดาวพุธที่ว่าเหตุใดกิจกรรมทางภูเขาไฟบนดาวเคราะห์ดวงนี้จึงยุติลงไปในเวลาอันรวดเร็ว 

เพชรใต้พื้นผิวดาวศุกร์ เริ่มต้นขึ้นจากชั้นเพชรบาง ๆ ที่อยู่เหนือแก่นดาวหลอมเหลว (a) และต่อมาเพชรที่เกิดขึ้นในแก่นโลหะหลอมเหลวก็ลอยสูงขึ้นมา พอกกับชั้นเพชรที่เกิดขึ้นก่อนหน้าจนหนาขึ้นเรื่อย ๆ (b) (จาก Xu et al., Nature Communications, 2024)

"กิจกรรมภูเขาไฟบนดาวพุธเกิดขึ้นเป็นระยะเวลาเพียงไม่กี่ร้อยล้านปีเท่านั้น ซึ่งสั้นกว่าดาวเคราะห์หินดวงอื่นมาก แสดงว่าดาวเคราะห์เย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งเราสงสัยมากว่าเป็นเพราะเหตุใด ขนาดที่เล็กของดาวพุธก็เป็นส่วนหนึ่ง แต่ตอนนี้เรากำลังมองว่าชั้นเพชรในดาวพุธก็อาจมีส่วนด้วย ซึ่งจะต้องศึกษากันต่อไป" นามูร์กล่าวทิ้งท้าย

ยานเมสเซนเจอร์ เป็นยานสำรวจดาวพุธขององค์การนาซา ออกเดินทางจากโลกไปเมื่อปี 2548 เป็นยานลำแรกที่เข้าโคจรรอบดาวพุธได้สำเร็จ เมสเซนเจอร์บรรลุภารกิจหลายอย่าง ทั้งการสร้างแผนที่ทั่วดวง ค้นพบน้ำแข็งที่ก้นหลุมบริเวณขั้วดาว และยังเก็บข้อมูลด้านธรณีวิทยากับสนามแม่เหล็กของดาวพุธ ก่อนจะปิดภารกิจไปในปี 2558