“นาซา” เตรียมแผน สำรวจพื้นผิว “ยูโรปา”

เพื่อนๆรู้จักดวงจันทร์ ยูโรปา กันบ้างหรือไม่ มีความสำคัญอย่างไรกับระบบสุริยะของเรา และน่าค้นหามากเพียงใน เรามาทำความรู้จักกับดวงจันทร์ยูโรปากันเลย ดวงจันทร์เป็นดวงจันทร์บริวารของดาวพฤหัสฯฉายาคือ ราชินีแห่งมหาสมุทรน้ำแข็งเป็นดวงจันทร์เพียงดวงเดียวที่อาจมีระบบสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กอาศัยอยู่ ในมหาสมุทรน้ำแข็งที่ลึกลงไป หลายร้อยกิโลเมตรจากพื้นผิวในอนาคตดวงจันทร์ยูโรปาจะเป็นเป้าหมายสำคัญต่อการสำรวจ เพราะสภาพแวดล้อมมีของเหลวและมีออกซิเจนอยู่มาก พบว่าใต้ชั้นน้ำแข็งที่ลึกลงไปมีความร้อนอยู่ภายใน

จากองค์ประกอบดังกล่าวนี้ ทำให้เชื่อได้ว่าสามารถมีระบบสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้ภายใต้ชั้นน้ำแข็งนั้น บนพื้นดวงจันทร์ยูโรปาสีขาวแวววาวนั้นคือ พื้นน้ำแข็งหนาที่สะท้อนแสง ขึ้นมาจากดวงอาทิตย์ ส่วนเส้นเล็กๆนั้นความเป็นร่องลึกหลายกิโลเมตรและยาวนับร้อยกิโลเมตร เกิดจากการแตกของแผ่นน้ำแข็ง ทำให้เห็นสีน้ำตาลเป็นกลุ่มๆกระจายไปทั่วคือ อนุภาคจากสนามแม่เหล็กจากดาวพฤหัสฯและละอองจากฝุ่นภูเขาไฟจากดวงจันทร์ไอโอที่ได้โคจรเข้าใกล้กัน ทั้งนี้ดวงจันทร์ยูโรปาจัดให้เป็นกลุ่มดวงจันทร์ 1 ใน 4 ดวง ดวงจันทร์กาลีเลียนซึ่งสำรวจ พบโดยกาลิเลโอ

ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ dailymotion.com

แม้ดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดีจะมีมหาสมุทรขนาดใหญ่ที่มีน้ำแผ่ปกคลุมไปทั่วทั้งดาว แต่การส่งยานสำรวจลงจอดบนพื้นผิวของดวงดาวนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย หลังนักดาราศาสตร์ค้นพบความเป็นไปได้ว่า อุณหภูมิที่เย็นเยียบสุดขั้วอาจทำให้เกิดชั้นน้ำแข็งหนาที่มีรูปร่างเป็นแท่งหนามขนาดยักษ์อยู่เหนือมหาสมุทรดังกล่าว และคาดว่า “หนามน้ำแข็ง” นี้แผ่ปกคลุมไปทั่ว จนพื้นผิวดาวดูเหมือนกับขนเม่น โดยแต่ละแท่งมีลักษณะแหลมคมและสูงได้มากถึง 15 เมตร ซึ่งน่าจะเป็นอุปสรรคต่อการส่งยานสำรวจลงจอดบนพื้นผิวดาว เพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรเบื้องล่างอย่างมาก เนื่องจากยานสำรวจอาจเสียหายเพราะถูกแท่งหนามน้ำแข็งเสียบแทง หรือยานอาจตกลงไปในหุบเหวลึกระหว่างหนามยักษ์แต่ละแท่งได้

ศ. แดเนียล ฮอบลีย์ จากมหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์ของสหราชอาณาจักร ตีพิมพ์ผลการศึกษาข้างต้นลงในวารสาร Nature Geoscience โดยระบุว่าการก่อตัวของน้ำแข็งในรูปแบบดังกล่าวหาพบได้ยากบนโลก เว้นแต่ในบางพื้นที่ของเทือกเขาแอนดีสในอเมริกาใต้ซึ่งมีสภาพแวดล้อมบางอย่างคล้ายคลึงกับดวงจันทร์ยูโรปา ศ. ฮอบลีย์บอกว่า น้ำแข็งบนดวงจันทร์ยูโรปาจะไม่มีการละลายแล้วกลับแข็งตัวใหม่เหมือนกับน้ำแข็งในธรรมชาติบนโลก เนื่องจากดาวมีอุณหภูมิต่ำมากถึง -184 องศาเซลเซียส น้ำแข็งจึงก่อตัวขึ้นในรูปของผลึกที่สามารถเป็นเลนส์รวมหรือหักเหแสงอาทิตย์ลงสู่ฐานล่างได้ ซึ่งปรากฏการณ์นี้ทำให้น้ำแข็งบางส่วนกลายเป็นก๊าซและก่อตัวขึ้นเป็นแท่งหนามขนาดใหญ่

ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ olynnews.com

นอกจากนี้ การที่ดวงจันทร์ยูโรปาหันหน้าด้านเดียวเข้าหาดาวพฤหัสบดีเสมอ ยังทำให้ตำแหน่งของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าของยูโรปาคงที่ จนดาวบริวารดวงนี้ไม่มีความเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลที่จะทำให้น้ำแข็งละลายได้ แต่อย่างไรก็ตาม การก่อตัวของหนามน้ำแข็งในลักษณะนี้จะเกิดขึ้นช้ามาก โดยจะมีความสูงเพิ่มขึ้นเพียง 1 ฟุต ในทุกๆ 1 ล้านปี ซึ่งนั่นแสดงว่าทุ่ง หนามน้ำแข็งยักษ์ที่ปกคลุมทั่วดวงจันทร์ยูโรปานั้นอยู่ในสภาพที่ไม่เปลี่ยนแปลงมาเป็นเวลานานอย่างน้อย 50 ล้านปีแล้ว

แม้เรื่องนี้จะยังเป็นเพียงการคาดการณ์ทางทฤษฎี แต่ผู้เชี่ยวชาญมองว่ามีความเป็นไปได้สูง เพราะในปัจจุบันมีข้อมูลชี้ว่าดาวเคราะห์แคระอย่างพลูโตและดาวบริวารดวงอื่นในระบบสุริยะก็น่าจะมีหนามน้ำแข็งขนาดใหญ่บนพื้นผิวเช่นกัน แต่น้ำแข็งที่ว่านั้นน่าจะเป็นมีเทนแข็งหรือน้ำแข็งแห้งมากกว่า ซึ่งองค์การนาซาและองค์การอวกาศยุโรปมีแผนจะส่งยานโคจรสำรวจไปยังดวงจันทร์ยูโรปาอีกครั้งภายในทศวรรษ 2020 ที่จะถึงนี้

ขอขอบคุณภาพประกอบจาก NASA

และล่าสุดองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (นาซา)ของสหรัฐอเมริกาได้เผยแพร่แผนเตรียมการเบื้องต้น ความยาว 264 หน้า ว่าด้วยเค้าโครงและเป้าหมายของการจัดส่งยานสำรวจพื้นผิวไปลงยัง “ดวงจันทร์ยูโรปา” หนึ่งในดาวบริวารหรือดวงจันทร์ 17 ดวงของดาวพฤหัสบดี ที่เป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ ที่สุดของระบบสุริยะ พร้อมทั้งรูปแบบเบื้องต้นของยานสำรวจพื้นผิวดังกล่าว แผนงานดังกล่าวเป็นเพียงแผนเบื้องต้นที่อาจมีการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงอีกมาก แต่ถือเป็นจุดเริ่มต้นที่เป็นรูปธรรมมากที่สุดหลังจากที่นาซได้าพูดถึงการสำรวจดวงจันทร์ยูโรปามานานหลายปีแล้ว

ทั้งนี้ มีการกำหนดเวลาคราวๆ เอาไว้ว่า ยานสำรวจพื้นผิวยูโรปาอาจถูกส่งขึ้นสู่ห้วงอวกาศ ราวต้นปี 2024 หรืออีก 4 ปีข้างหน้า เพื่อให้เดินทางไปร่อนลงบนดวงจันทร์ยูโรปาให้ได้ในปี2031 ทั้งนี้ การสำรวจพื้นผิวนั้นถูกกำหนดเป้าหมายไว้ 3 ประการ คือ การค้นหาร่องรอยของสิ่งมีชีวิต, การตรวจสอบสภาพว่าเอื้อต่อการดำรงชีพของมนุษย์ได้หรือไม่ และสุดท้ายคือ การกำหนดพื้นที่เพื่อการสำรวจครั้งต่อไปในอนาคต ตามแผนดังกล่าว ยานสำรวจยูโรปาจะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศด้วยระบบจรวดส่งขนาดใหญ่ที่ถือเป็นจรวดรุ่นใหม่สำหรับการสำรวจในอนาคตที่เรียกรวมๆ ว่า”สเปซ ลอนช์ซิสเต็ม”

ขอขอบคุณภาพประกอบจาก Paul Brady

ทั้งนี้ การส่งยานสำรวจพื้นผิวจะ เป็นภารกิจลำดับถัดมาหลังจากมีการส่งยานสำรวจไปโคจรผ่านเพื่อสำรวจดวงจันทร์ยูโรปาก่อน ในต้นทศวรรษ 2020 ตัวยานสำรวจพื้นผิวจะยิงจรวดเรโทรร็อกเก็ตและใช้ระบบสกายเครน เพื่อชะลอความเร็วขณะร่อนลงสู่พื้นผิวเพื่อให้สามารถลงสู่พื้นของดวงจันทร์ยูโรปาให้นุ่มนวลมากที่สุด ดวงจันทร์ยูโรปาเป็นเป้าหมายของการสำรวจอย่างใกล้ชิดเพื่อค้นหาร่องรอยของสิ่งมีชีวิตมานานแล้ว ด้วยเหตุผลสำคัญที่ว่า บนดาวบริวารของดาวพฤหัสบดีนี้มีมหาสมุทรขนาดใหญ่ปรากฎอยู่เหนือพื้นผิวที่เป็นหินแบบเดียวกับมหาสมุทรบนพื้นโลก

ข้อสังเกตของนักดาราศาสตร์ก็คือ บนพื้นโลกนั้น พื้นผิวโลกใต้มหาสมุทรเป็นแหล่งที่มาสำคัญของพลังงานและสารอาหารรูปในแบบต่างๆ ที่ถูกปล่อยให้ซึมอยู่ในน้ำทะเล จนกลายเป็นพื้นฐานสำคัญที่เอื้อต่อการเกิดและดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต ดังนั้น จึงคาดว่า มหาสมุทรบนดวงจันทร์ยูโรปาเองก็น่าจะมีบทบาทในทำนองเดียวกันและหากในท้องน้ำของดวงจันทร์ยูโรปา สามารถมีสิ่งมีชีวิตที่มีรูปแบบง่ายๆ เป็นสิ่งมีชีวิตปฐมภูมิได้ ก็มีความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นอาจถูกส่งขึ้นมาสู่พื้นผิวมหาสมุทรที่เป็นน้ำแข็งบนดวงจันทร์ยูโรปาผ่านทางลำไอน้ำหรือเป็นผลจากการเคลื่อนไหวอย่างใดอย่างหนึ่งของแผ่นน้ำแข็ง จนสามารถตรวจสอบได้ในที่สุด

ขอขอบคุณภาพประกอบจาก Dmitry Bogolyubov

ตามแผนงานของนาซา ยานสำรวจพื้นผิวถูกกำหนดให้มีขีดความสามารถขุดเจาะพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปาลงไป อย่างน้อย 10 เซนติเมตร และจัดการเก็บตัวอย่างที่แตกต่างกันขึ้นมา 5 ตัวอย่างหรือมากกว่านั้น เพื่อนำมาวิเคราะห์องค์ประกอบทั้งที่เป็นอินทรียสารและอนินทรียสารของวัสดุที่เป็นตัวอย่างเหล่านั้น แล้วนำตัวอย่างแต่ละชิ้นเข้าไปวางไว้ในกล้องจุลทรรศน์ซึ่ง”มีความสามารถเป็นพิเศษในการจำแนกเชลล์จุลชีพที่มีขนาดเล็กมากถึง 0.2 ไมครอน และเจือจางอย่างมากถึงระดับ 100 เซลล์ต่อคิวบิกเซนติเมตร ได้มาจากการแผ่รังสีมหาศาลที่มาจากดาวพฤหัสบดีทำให้ถ้าหากมีสิ่งมีชีวิตบางอย่างอยู่บริเวณพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปาได้ก็อาจมีชีวิตยืนยาวอยู่ได้ไม่นานนัก

เช่นเดียวกับยานสำรวจพื้นผิวของนาซา ซึ่งภายในติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนอยู่ภายในห้องผนึกกันรังสีทำนองเดียวกับอุปกรณ์ต่างๆ บนยานจูโน แต่ก็คาดการกันว่าจะสามารถอยู่รอดจากรังสีเข้มข้นได้เพียงแค่ราว 20 วันเท่านั้นบนพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปา ถ้าหากยานสำรวจดังกล่าวพบหลักฐานของสิ่งที่เอื้อต่อการมีสิ่งมีชีวิต และเอื้อต่อวิวัฒนาการของสิ่งมี ชีวิตบนดวงจันทร์ยูโรปาแต่กลับไม่มีสิ่งมีชีวิตวิวัฒนาการขึ้นนักวิทยาศาสตร์ก็ต้องตั้งคำถามเพื่อหา คำตอบต่อไปว่าทำไมถึงเป็นเช่นนั้นและทำอย่างไรถึงจะไม่เป็นเช่นนั้นคำตอบที่ได้จะเป็นประโยชน์ต่อ มนุษยชาติในอนาคตได้อย่างแน่นอน สุดท้ายนี้ หากถูกใจบทความของพวกเราอย่าลืมกดติดตามและกดกระดิ่งช่อง eduHUB กันด้วยนะคะ