"Marsquakes" แผ่นดินไหวบนดาวอังคาร ที่นาซ่าพยายามไขคำตอบ

ศิลปินสร้างภาพกราฟิฟจำลองยานอินไซต์บนพื้นผิวดาวอังคาร
ศิลปกรรมโดย นาซ่า

“Marsquakes” แผ่นดินไหวบนดาวอังคาร ที่นาซ่าพยายามไขคำตอบ

ข่าวน่ายินดีเมื่อค่ำคืนที่ผ่านมา เมื่อองค์การนาซ่าประกาศความสำเร็จของ “ยานสำรวจอินไซต์” หลังลงจอดบนพื้นผิวดาวอังคารบนที่ราบ Elysium Planitia ซึ่งตั้งอยู่ทางตอนเหนือของเส้นศูนย์สูตรดาวอังคารตามแผนที่วางไว้ จุดลงจอดนี้เหมาะสมอย่างยิ่งเพราะมีพื้นผิวที่เรียบและมีระดับความสูงไม่มาก อีกทั้งยังได้รับแสงสว่างในแต่ละวันอย่างเพียงพอ ซึ่งให้พลังงานแก่ยานที่ลงจอด และช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของยานไม่จับตัวเป็นน้ำแข็ง

สิ่งที่หลายคนเอาใจช่วยสำหรับการลงจอดเมื่อคืนนี้ ก็คือการผ่าน “7 นาทีแห่งความหวาดกลัว” มาได้ ช่วงเวลาดังกล่าวหมายถึงช่วงเวลาที่ยานอินไซต์กำลังพุ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ และลดระดับความสูงลงจองยังพื้นผิวดาว ทางศูนย์ควบคุมจะไม่สามารถติดต่อยานได้ราว 7 นาที จึงเป็นที่มาของช่วงเวลาแห่งความกังวลใจครั้งใหญ่ ประกอบกับที่ผ่านมามียานสำรวจราว 2 ใน 3 จากทั้งหมดที่ส่งไปไม่สามารถลงจอดสำเร็จได้ อันเนื่องมาจากบรรยากาศของดาวอังคารที่บางเบาคิดเป็น 1% ของบรรยากาศโลก ส่งผลให้ยานเกิดแรงเสียดทานน้อย ทำให้ยานลดความเร็วได้ยากตามไปด้วย

หลังจากยานอินไซต์ลงจอดโดยไม่ได้รับความเสียหาย ทั่วโลกก็มีโอกาสได้ชมภาพถ่ายแรกจากยาน โดยเป็นภาพถ่ายดาวอังคารผ่านฝาครอบเลนส์ที่เต็มไปด้วยฝุ่น นับจากวันนี้เป็นต้นไป ยานอินไซต์จะปฏิบัติภารกิจสำรวจดาวอังคารอยู่ 2 ปีเต็ม ทว่าภารกิจครั้งนี้แตกต่างจากภารกิจอื่นๆ ที่ผ่านมาซึ่งเป็นเพียงการสำรวจบริเวณพื้นผิวดาวอังคารเท่านั้น แต่ยานอินไซต์จะขุดลึกลงไปถึงชั้นดินของดาวอังคาร เพื่อหาคำตอบว่าภายในของดาวอังคารนั้นมีอะไรซ่อนอยู่? ตลอดจนแกนกลางของมันประกอบขึ้นจากอะไร? และหนึ่งในประเด็นสำคัญที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการศึกษาก็คือเหตุแผ่นดินไหวบนดาวอังคาร หรือที่เรียกกันว่า “Marsquakes” มันเกิดขึ้นได้อย่างไร?

แผ่นดินไหวบนดาวอังคาร — ภาพถ่ายภาพแรกจากยานสำรวจอินไซต์ หลังลงจอดบนดาวอังคารสำเร็จ
ขอบคุณภาพจาก นาซ่า

เมื่อพสุธาสีชาดกัมปนาท

บนโลกของเรา เมื่อเกิดแผ่นดินไหวมีสาเหตุมาจากแผ่นเปลือกโลกที่เคลื่อนตัวเข้าหากัน แยกออกจากกัน หรือชนกัน ในบางพื้นที่แรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวส่งผลให้เกิดภูเขาไฟระเบิดตามมา หรือในทางกลับกันการระเบิดออกของแมกมาใต้เปลือกโลกก็ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนเช่นกัน ทว่าดาวอังคารแตกต่างจากโลกตรงที่แผ่นเปลือกดาวของมันไม่ได้แตกแยกออกเป็นแผ่นๆ เช่นโลก (หรืออย่างน้อยอาจแยกเป็นแผ่นๆ เช่นกัน เพียงแต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่พบหลักฐาน)

ปัจจุบันมีทฤษฎีเชื่อกันว่าการที่แผ่นเปลือกดาวของดาวอังคารสงบนิ่งนั้นมีส่วนจากการที่ดาวอังคารปราศจากน้ำ บนโลกน้ำคือหนึ่งปัจจัยที่ส่งผลต่อแผ่นเปลือกโลก บริเวณใดที่มีน้ำบนพื้นผิวหรือในชั้นดินมากก็จะมีความหนาแน่นมาก และส่งผลให้แผ่นเปลือกโลกเกิดการมุดตัว แต่สำหรับดาวอังคารที่นักวิทยาศาสตร์คาดว่าสูญเสียสนามแม่เหล็กไปจนทำให้น้ำระเหยออกไปจากดาวหมดนั้น ส่งผลให้แผ่นเปลือกดาวแห้งและเย็นมานานหลายพันล้านปี จนยากที่จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของแผ่นเปลือกดาวชนิดพลิกฟ้าคว่ำแผ่นดินเช่นเดียวกับโลก

ทว่าแม้แผ่นเปลือกดาวของดาวอังคารจะไม่ได้เคลื่อนที่ไปมาเช่นโลก แต่บนดาวอังคารกลับเกิดแผ่นดินไหว แม้จะไม่ได้สั่นสะเทือนรุนแรงมากก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมุติฐานว่าแผ่นเปลือกดาวบนนั้นเกิดการโก่ง พับ หรืองอขึ้นจากความร้อนที่ไหลเวียนอยู่ภายในในผิวดาว หรืออาจจะเกิดจากการหดตัวของชั้นหิน อันเนื่องมาจากการขาดแคลนน้ำและความหนาวเย็น ซึ่งอุปกรณ์ตรวจจับการสั่นสะเทือนของยานอินไซต์นี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทราบว่าแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นนั้นมีความรุนแรงมากแค่ไหน และเป็นแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นจากปัจจัยภายในดาว หรือเป็นเพราะแรงสะเทือนจากอุกกาบาตที่ตกลงมากระแทกกันแน่

(นอกจากจะมีแผ่นดินไหวบนดาวอังคารแล้ว รู้หรือไม่ว่าบนดวงจันทร์ก็มีเช่นกัน เรียนรู้เพิ่มเติมได้ที่นี่)

นอกจากนั้นอุปกรณ์ของยานอินไซต์ยังจะขุดเจาะลงไปยังดินเพื่อเก็บข้อมูลความร้อนที่ไหลเวียน เนื่องจากในดาวที่มีโครงสร้างชั้นหินเช่นดาวอังคารนั้นบางดวงกลับไม่เกิดแผ่นดินไหว แต่บางดวงก็ไม่เป็นเช่นนั้น ข้อมูลที่ให้รายละเอียดความลึก องค์ประกอบ ตลอดจนการหมุนของความร้อนภายในจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไขปริศนาได้มากขึ้น จากการวิเคราะห์โดยนาซ่าเมื่อปี 2012 ระบุว่าแผ่นดินไหวบนดาวอังคารน่าจะมีแรงสั่นสะเทือนอย่างน้อย 7 แมกนิจูด ทว่าหน่วยแมกนิจูดที่ใช้วัดความรุนแรงบนโลกมีความเป็นไปได้สูงมากที่จะคลาดเคลื่อน เนื่องจากแผ่นดินไหวบนดาวอังคารนั้นแตกต่างจากบนโลกตั้งแต่องค์ประกอบของชั้นหิน ไปจนถึงแรงโน้มถ่วง และภูเขาไฟที่มีอายุเป็นพันล้านปี ซึ่งบนโลกของเราไม่มีภูเขาไฟที่เก่าแก่ขนาดนั้น

เราจะสนใจแผ่นดินไหวบนดาวดวงอื่นไปทำไม?

คุณผู้อ่านคงคิดว่ายังไงฉันก็ไม่ได้จะสร้างบ้านบนดาวอังคารอยู่แล้ว เหตุใดจะต้องใส่ใจกับแผ่นดินไหวในอวกาศด้วย อันที่จริงงานวิจัยครั้งนี้มีขึ้นเพื่อคนรุ่นหลังของเรามากกว่า การเปิดเผยข้อมูลแผ่นดินไหวบนดาวอังคารไม่เพียงแต่ฉายภาพให้เห็นว่าแผ่นดินไหวเกิดขึ้นได้อย่างไร หากยังแสดงให้เห็นถึงพัฒนาการของมัน

ทีมวิทยาศาสตร์ตั้งใจไว้ว่าจะนำข้อมูลที่เก็บได้นี้ไปสร้างแผนที่ภายในดาวอังคาร แรงสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นผ่านชั้นหินที่ต่างกันจะช่วยให้เราทราบได้ว่าแต่ละพื้นที่มีความหนาของเปลือก เนื้อ และแต่ละชั้นมีความลึกหรือองค์ประกอบอย่างไร ตลอดจนพื้นที่ไหนของดาวที่มีความร้อนข้างใต้อยู่มากกว่าบริเวณอื่น มากไปกว่านั้นคือข้อมูลของแก่นภายในดาวอังคารที่ทุกวันนี้นักวิทยาศาสตร์ยังไม่มั่นใจว่าเป็นของแข็งหรือของเหลว และเมื่อดาวอังคารไม่ได้มีการเคลื่อนที่ของเปลือกดาวทับซ้อนกันไปมาเช่นโลก นั่นหมายความว่าภายในของมันจะยังคงองค์ประกอบเดิมตลอดหลายพันล้านปีที่ผ่านมา ซึ่งหากเป็นเช่นนั้นจริง นี่คือเงื่อนงำสำคัญที่อาจบอกเราได้ว่าดาวเคราะห์หินดวงนี้ถือกำเนิดขึ้นมาได้อย่างไร ไปจนถึงคำถามใหญ่คำถามสำคัญที่ว่า อะไรที่ทำให้ดาวอังคารกลายมาเป็นดาวเคราะห์แห้งแล้งเช่นในปัจจุบัน? เพื่อศึกษาเพิ่มเติมว่าเป็นไปได้ไหมที่มนุษย์ในอนาคตจะอพยพขึ้นไปตั้งถิ่นฐานบนดาวเคราะห์สีแดง

(ในอนาคตลูกหลานของเราจะไปอาศัยอยู่บนดาวอังคาร ประเด็นน่าสนใจจากเวที Ted ที่มียอดผู้เข้าชมหลักล้านในยูทูป (มีซับไทย))

ทั้งหมดทั้งมวลนี้เป็นงานหนักใช่ย่อยสำหรับยานสำรวจอินไซต์ ภายในมีอุปกรณ์กล้องถ่ายภาพมากมาย, Radio Science Experiment (REX) ที่ใช้วัดองค์ประกอบและอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศ, Laser RetroReflecter ที่ทำหน้าที่เสมือนดาวเทียม ตลอดจนแขนกล อุปกรณ์ส่งสัญญาณวิทยุ และอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมาย นอกจากนั้นยังมีแอพพิเศษที่จะช่วยแจ้งเตือนเจ้าหน้าที่บนโลก เมื่อแผ่นดินบนดาวอังคารเกิดสั่นสะเทือนขึ้นมาอีกครั้ง เพื่อฝึกซ้อมภารกิจให้แก่บรรดานักบินอวกาศที่กำลังอยู่ระหว่างการเข้าฝึกฝนใช้ชีวิตบนดาวอังคารให้พร้อมรับมืออีกด้วย

จากจุดแสงเล็กๆ ที่บรรพบุรุษของเราเฝ้ามองมาเมื่อครั้งอดีต น่าทึ่งที่ความทะเยอทะยานของมนุษย์นำพาให้เราส่งอุปกรณ์ไปถึงยังจุดแสงดวงนั้นได้ ในอนาคตมนุษยชาติจะพาตนเองขึ้นไปเหยียบยังพื้นดาวอังคารได้ไหม หากภาพประวัติศาสตร์หน้าใหม่จะเกิดขึ้นในช่วงชีวิตเรา คิดแล้วมันช่างน่าตื่นเต้น

อ่านเพิ่มเติม