ดวงจันทร์ยูโรปา หนึ่งในดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี ปลดปล่อยน้ำพุร้อนออกมา

พบน้ำพุร้อนบนดวงจันทร์ยูโรปา

พบน้ำพุร้อนบนดวงจันทร์ยูโรปา

ในที่สุดปริศนาข้อมูลจากยานสำรวจอวกาศ Galileo ที่ออกสำรวจดาวพฤหัสบดีเมื่อปี 1995 ถึงปี 2003 ก็ได้รับการคลี่คลาย  เมื่อการวิเคราะห์ข้อมูลใหม่ชี้ให้เห็นว่า ดวงจันทร์ยูโรปา หนึ่งในดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีนั้นสามารถพ่นเอาน้ำพุร้อนออกมายังอวกาศได้ การค้นพบล่าสุดนี้ถูกเผยแพร่ลงใน Nature Astronomy

นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานมานานแล้วว่า ดวงจันทร์ยูโรปาน่าจะมีปริมาณน้ำภายในมากยิ่งกว่ามหาสมุทรทุกผืนของโลกรวมกันเสียอีก การค้นพบล่าสุดบ่งชี้ว่าดาวดวงนี้สามารถพ่นเอาน้ำจากใต้แผ่นน้ำแข็งออกสู้ห้วงอวกาศได้ ยิ่งเป็นข้อสนับสนุนให้แก่สมมุติฐานว่าภายในชั้นน้ำแข็งมีมหาสมุทร และนั่นหมายความว่าดวงจันทร์ยูโรปานั้นอาจมีสิ่งมีชีวิตต่างดาวอาศัยอยู่

แม้วิธีการหาคำตอบของพวกเขาจะไม่ง่ายดายนัก แต่ก็ยังนับว่าง่ายกว่าการส่งยานอวกาศไปยังดวงจันทร์ยูโรปาใหม่อีกครั้ง และขุดเจาะแผ่นน้ำแข็งหนาเป็นไมล์ๆ เพื่อตามหาชีวิตนอกโลก

นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมุติฐานว่าน้ำที่พวยพุ่งออกมานั้นอาจมาจากทะเลสาบหรือแหล่งน้ำอื่นๆ ที่ถูกกักอยู่ในน้ำแข็ง ซึ่งการจะรู้คำตอบแน่ชัดนี้ต้องรอการสำรวจจากยานอวกาศในโปรเจค Europa Clipper ที่มีแผนที่จะออกเดินทางในต้นปี 2020 นี้

“มันไม่ใช่ว่าน้ำพุดังกล่าวจะดันเอาปลาออกมายังอวกาศซะทีเดียว” Cynthia Phillip เจ้าหน้าที่จากนาซ่ากล่าว “มันดูเหมือนน้ำที่ออกมาจะเป็นน้ำที่อยู่ใกล้ผิวดินมากกว่า ดังนั้นถ้าเก็บตัวอย่างเราจะไม่ได้น้ำจากมหาสมุทรในยูโรปา แต่เป็นตัวอย่างของน้ำใต้ชั้นน้ำแข็ง”

(ดาวอังคารก็มีน้ำบนนั้นอ่านรายละเอียดได้ ที่นี่)

 

กว่าจะถึงวันนี้

เป็นเวลาหลายปีมาแล้วที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าดวงจันทร์ยูโรปาน่าจะพ่นน้ำออกมายังอวกาศ เช่นเดียวกับดวงจันทร์เอ็นซาราดัส ของดาวเสาร์

ปลายปี 2013 ภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลเผยให้เห็นน้ำพุร้อนความสูง 200 กิโลเมตรออกมาจากพื้นผิวทางตอนใต้ของดวงจันทร์ยูโรปา ซึ่งในเวลานั้นนักวิทยาศาสตร์ยังไม่ค่อยปักใจเชื่อมากนัก เนื่องจากความละเอียดของภาพไม่คมชัด แต่ในปี 2016 และอีกครั้งในปี 2017 ภาพถ่ายเพิ่มเติมจากกล้องฮับเบิลชี้ให้เห็นว่าดวงจันทร์ยูโรปาอาจมีน้ำพุที่พวยพุ่งออกมา และน้ำเหล่านั้นมีขนาดใหญ่กว่าน้ำพุของดวงจันทร์เอ็นซาราดัสเสียอีก อีกทั้งปริมาณน้ำยังมีความหนาแน่นพอที่ยานอวกาศซึ่งบินอยู่รอบๆ ในบริเวณนั้นจะสามารถมองเห็นได้

ต่อมาในเดือนพฤษภาคม 2017 Melissa McGrath จากสถาบัน SETI แสดงสไลด์ที่ชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่ดวงจันทร์ยูโรปาจะมีน้ำพุพวยพุ่งออกมาแก่นักวิทยาศาสตร์จากโครงการ Europa Clipper ซึ่งในจำนวนข้อมูลที่เธอรวบรวมมานี้มีข้อมูลจากยานสำรวจ Galileo ที่เก็บข้อมูลของน้ำพุไว้ได้ตั้งแต่เมื่อยี่สิบปีก่อนด้วย

และนั่นจุดประกายให้ Xianzhe Jia และทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนตัดสินใจวิเคราะห์ข้อมูลทั้งหมดใหม่อีกครั้ง ด้วยแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ที่มีความทันสมัยมากยิ่งขึ้น “ผมถามตัวเองว่าทำไมไม่ดูข้อมูลให้เร็วกว่านี้ ทำไมถึงรอตั้งนานทั้งๆ ที่มันกองอยู่ตรงหน้าและให้คำตอบเรามาตั้งแต่ 20 ปีก่อนแล้ว” Jia กล่าว

ดวงจันทร์ยูโรปา
ภาพถ่ายของไอน้ำที่พวยพุ่งออกมาจากผิวดวงจันทร์เอ็นซาราดัส จากยานสำรวจ Cassini
ภาพถ่ายโดย นาซ่า

 

พบบางอย่างระหว่างทาง

Jia และทีมนักวิจัยมุ่งเป้าสังเกตการณ์ไปที่สนามแม่เหล็ก และประจุไฟฟ้าของดวงจันทร์ยูโรปา ผลจากการวิเคราะห์พวกเขาพบบางสิ่งบางอย่างที่ไม่ปกติทันทีที่เริ่มตรวจวัด หากน้ำพุปะทุออกมา Jia กล่าวว่าการปลดปล่อยน้ำและฝุ่นละอองจะส่งผลต่อสนามแม่เหล็กของดาว ซึ่งยานสำรวจจะสามารถตรวจจับความผิดปกตินี้ได้ รวมไปถึงความหนาแน่นของอนุภาคประจุไฟฟ้ารอบยานจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน

ข้อมูลสำคัญที่พวกเขานำมาวิเคราะห์คือข้อมูลจากยานสำรวจเมื่อวันที่ 16 ธันวาคม ปี 1997 ซึ่งในวันนั้นยานสำรวจบินอยู่เหนือพื้นผิวของดวงจันทร์เพียงแค่ 206 กิโลเมตรเท่านั้น และในช่วงเวลาเดียวกันนั้นเองทีมสำรวจพบว่าสนามแม่เหล็กของดวงจันทร์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่ายานสำรวจน่าจะบินผ่านหนึ่งในช่องน้ำพุดวงจันทร์ยูโรปาเข้าพอดี

“เราเห็นการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณแม่เหล็ก ซึ่งผมคิดว่าในการศึกษาครั้งก่อนหน้าไม่ได้อธิบายจุดนี้อย่างละเอียด” Jia กล่าว “นอกจากนั้นเรายังสำรวจข้อมูลของคลื่นพลาสมาที่ได้จากยาน Galileo ด้วย ซึ่งน่าประหลาดใจมากเพราะมันมีความผิดปกติในช่วงเดียวกับความผิดปกติของสนามแม่เหล็ก นั่นบ่งชี้ให้เห็นว่ามีบางอย่างเกิดขึ้นแน่ๆ”

และจากการวิเคราะห์ข้อมูลทั้งหมดจากยานสำรวจที่ผ่านๆ มา ประกอบกับงานวิจัยใหม่ๆ Jia ค่อนข้างมั่นใจในแบบจำลองของพวกเขาว่าดวงจันทร์ยูโรปาปลดปล่อยน้ำพุออกสู่ห้วงอวกาศจริง “ถ้าคุณมองไปที่หลักฐานชิ้นใดชิ้นหนึ่ง มันจะดูไม่น่าเชื่อ” McGrath กล่าว “แต่หากคุณมองไปที่ภาพรวมทั้งหมดจะพบว่ามันกำลังบอกเราในเรื่องเดียวกัน”

แม้ข้อมูลเก่าที่ถูกนำมาวิเคราะห์ใหม่นี้จะฟังดูน่าตื่นเต้น แต่ก็ไม่อาจพิสูจน์ได้ว่าดวงจันทร์ยูโรปาปลดปล่อยน้ำพุร้อนออกมาอย่างต่อเนื่อง ตรงกันข้าม Phillip ชี้ว่ามันเป็นเพียงหลักฐานที่บ่งชี้ว่าน้ำพุร้อนที่ออกสู่ห้วงอวกาศของยูโรปานั้นมีตัวตนจริง

ว่าแต่การค้นพบใหม่นี้มีความหมายใดต่อยานสำรวจของ Clipper ในอนาคต ขณะนี้ทางทีมวิจัยเองกำลังออกแบบวิธีการที่ยานสำรวจในอนาคตจะสำรวจร่องรอยของน้ำพุดังกล่าว เพื่อความกระจ่างชัดมากยิ่งขึ้น

“แม้ว่าจะจินตนาการไปไกลสุดกู่แค่ไหน ก็ยังมีเรื่องที่คาดไม่ถึงเสมอ” McGrath กล่าว “เราเชื่อว่าเมื่อถึงเวลานั้นเราจะได้เห็นอะไรที่เกินความคาดหมายไปจากที่เรามีต่อยูโรปาแน่นอน”

เรื่อง Nadia Drake

 

อ่านเพิ่มเติม

เพชรจากอวกาศ ก่อตัวบนดาวเคราะห์แรกเริ่ม

เรื่องแนะนำ

ลมฟ้าอากาศสุดขั้ว กำลังเกิด ต้องรับมือ และอยู่ให้ได้

เรื่อง นิรมล มูนจินดา ภาพถ่าย จิตรภณ ไข่คำ หลังพ้นตำแหน่งเลขาธิการสหประชาชาติ โคฟี อันนัน รับเป็นประธานคณะทำงานโกลบอลฮิวแมนิแทเรียนฟอรัม (Global Humanitarian Forum) องค์กรอิสระให้ความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรม โดยเฉพาะผู้ประสบภัยจากสภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง เมื่อปี 2552 องค์กรดังกล่าวตีพิมพ์รายงานเรื่อง Climate Change – The Anatomy of A Silent Crisis ชี้ถึงผลกระทบใหญ่หลวงจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งเป็นเหตุให้ผู้คนราว 300,000 คนเสียชีวิต  ร้อยละ 90 ในจำนวนนั้นจากภาวะทุพโภชนาการ อหิวาตกโรค มาลาเรีย ที่เหลือจากเหตุการณ์ภาวะอากาศรุนแรง โคฟี อันนัน ตั้งคำถามว่า “ชาวประมงจะไปอยู่ไหน เมื่ออุณหภูมิของท้องทะเลอุ่นขึ้นจนปะการังและปลาหมดไป  ชาวนารายย่อยจะทำอย่างไรกับปศุสัตว์และพืชผลเมื่อน้ำแห้งเหือด  ครอบครัวทั้งหลายจะเหลืออะไร  เมื่อผืนดินอันอุดมและแหล่งน้ำจืดปนเปื้อนเกลือจากน้ำทะเลหนุน”   คำถามเหล่านี้อาจไม่มีใครอยากตอบจริงจัง เพราะร้อยละ 99 ของผู้เสียชีวิตจากสภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงอยู่ในประเทศกำลังพัฒนาที่ทั้งยากจนและห่างไกลในแอฟริกาบ้าง อินเดียบ้าง ไม่เกี่ยวอะไรกับคนเมืองอื่น  จึงอาจกล่าวได้ว่าเป็น “กายวิภาคของวิกฤตอันเงียบงัน” นับตั้งแต่ปี 2558 […]

สายฟ้าภูเขาไฟ (Volcanic Lightning)

แสงแลบแปลบปลาบที่ฟาดผ่านออกมาจากลุ่มควันบนปากปล่องภูเขาไฟ เป็นภาพที่สร้างความสะพรึงและสวยงามไปพร้อมกัน สายฟ้าภูเขาไฟ หรือ Volcanic Lightning เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่หาดูได้ยากที่สุดอย่างหนึ่งบนโลก การเกิดพายุและสายฟ้าฟาดบนปากปล่องภูเขาไฟที่กำลังปะทุ แสงฟ้าผ่าที่เจิดจ้าท่ามกลางกลุ่มหมอกควันและเถ้าถ่านของภูเขาไฟที่กำลังพวยพุ่งขึ้นสู่ท้องฟ้า ความมหัศจรรย์ที่มาพร้อมกับการระเบิดอย่างรุนแรงของภูเขาไฟ ส่งผลให้การลงพื้นที่สำรวจและศึกษาปรากฏการณ์สายฟ้าแห่งภูเขาไฟอย่างใกล้ชิดกลายเป็นเรื่องยากและสุดแสนอันตราย ดังนั้น สาเหตุที่แท้จริงของการเกิดพายุสายฟ้าเหล่านี้ จึงกลายเป็นปริศนาที่นักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายได้แต่ทำการคาดการณ์ตามหลักทฤษฎีเบื้องต้นตลอดมา กลไกการเกิดปรากฏการณ์สายฟ้าแห่งภูเขาไฟ พายุและสายฟ้าฟาดบนปากปล่องภูเขาไฟก่อตัวขึ้นเหนือพื้นโลก จากกลุ่มเถ้าถ่าน (Volcanic Plume) หนาแน่นที่พวยพุ่งออกมา เมื่อภูเขาไฟเกิดการระเบิด แรงดันและการปะทุที่รุนแรงส่งผลให้อนุภาคต่างๆ ของทั้งเศษหิน ไอน้ำ ลาวา และก้อนน้ำแข็งในกลุ่มหมอกควันและเถ้าถ่าน เกิดการปะทะและเสียดสีกัน จนก่อให้เกิดปฏิกิริยาจากแรงเสียดทาน (Friction) ที่ทำให้อนุภาคทั้งหลายกลายเป็นประจุไฟฟ้า เนื่องจากการชนและเสียดสีกันท่ามกลางอุณหภูมิร้อนจัด ส่งผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน (Electron) ระหว่างอนุภาคได้ง่าย อนุภาคที่ได้รับอิเล็กตรอนกลายเป็นอนุภาคที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นประจุลบ ขณะที่อนุภาค ซึ่งสูญเสียอิเล็กตรอนกลายเป็นอนุภาคที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นประจุบวก อนุภาคทั้งสองขั้วเกิดการแบ่งแยกออกจากกันตามน้ำหนักและขนาดมวล ก่อตัวเป็นกลุ่มเมฆไอออน (Ion) อยู่เหนือปล่องภูเขาไฟ เมื่อการปะทุของภูเขาไฟยังคงดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง กลุ่มอนุภาคของเถ้าถ่านที่แยกออกจากกันตามคุณสมบัติทางไฟฟ้า จะมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้ความต่างศักย์ทางไฟฟ้าสูงขึ้น จนกระทั่งเกินขีดจำกัดการต้านทานของอากาศ ก่อให้เกิดสนามไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน หรือการไหลของกระแสไฟฟ้า ซึ่งแสงจากสายฟ้าฟาด คือ การระเบิดของมวลอากาศที่ได้รับความร้อนสูงจัดในเวลาอันรวดเร็วจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งต้องการเชื่อมต่ออนุภาคขั้วตรงข้ามเข้าหากัน เพื่อสร้างสมดุลระหว่างอนุภาคทั้งสอง ปรากฏการณ์สายฟ้าแห่งภูเขาไฟมักเกิดขึ้นจากการปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่ เนื่องจากมีแต่การระเบิดอย่างรุนแรง […]

ฝนกรด (Acid Rain) เกิดขึ้นได้อย่างไร

ปรากฏการณ์ ฝนกรด (Acid Rain) คือการลดลงของค่าความเป็นกรด-ด่าง หรือค่า pH ของน้ำฝนในธรรมชาติ ซึ่งโดยปกติแล้ว น้ำฝนมีฤทธิ์เป็นกรดอ่อนๆ โดยมีค่า pH อยู่ที่ราว 5.6 แต่เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของมลพิษทางอากาศในช่วงหลายร้อยปีที่ผ่านมา ส่งผลให้ค่า pH ของน้ำฝนลดต่ำลงกว่าปกติ และในบางพื้นที่ที่มีมลพิษทางอากาศสูง น้ำฝนอาจมีค่า pH อยู่ในช่วง 4.2 ถึง 4.4 เลยทีเดียว ปรากฏการณ์ ฝนกรด ไม่ใช่การที่มีน้ำกรดบริสุทธิ์ตกลงมาจากท้องฟ้า แต่กล่าวรวมไปถึงการลดลงของค่าความเป็นกรด-ด่างของหยาดน้ำฟ้า (Precipitation) ชนิดต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นฝน หิมะ ลูกเห็บ และหมอกในธรรมชาติ จากการปนเปื้อนสสารหรือก๊าซชนิดต่างๆ ซึ่งส่งผลให้สภาวะความชื้นและองค์ประกอบของอากาศมีความเป็นกรดเพิ่มมากขึ้น สาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์ฝนกรด ปรากฏการณ์ฝนกรดเกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของน้ำฝนและก๊าซออกไซด์ของโลหะบางชนิดในอากาศ ซึ่งในธรรมชาติ เมื่อเกิดการระเบิดของภูเขาไฟ หรือ เกิดไฟป่า หรือการเน่าเปื่อยของซากพืช มักเป็นสาเหตุของการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (Sulfur Dioxide: SO2) ปริมาณมากเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก ทำให้ฝนที่ตกลงมาในช่วงเวลานั้นมีฤทธิ์เป็นกรดมากกว่าน้ำฝนปกติ แต่ปรากฏการณ์ฝนกรดในธรรมชาติเกิดขึ้นไม่บ่อยครั้งนัก ปรากฏการณ์ฝนกรดที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในปัจจุบันมีสาเหตุสำคัญมาจากกิจกรรมของมนุษย์โดยตรง เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลปริมาณมหาศาล […]