"Marsquakes" แผ่นดินไหวบนดาวอังคาร ที่นาซ่าพยายามไขคำตอบ

“Marsquakes” แผ่นดินไหวบนดาวอังคารที่นาซ่าพยายามไขคำตอบ

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

จำลองการใช้ ชีวิตบนดาวอังคาร

 

แหล่งข้อมูล

Are marsquakes anything like earthquakes? NASA is about to find out.

NASA’s InSight Robot Is Listening For Marsquakes. Here’s Why That Rocks

‘Marsquakes’ Could Shake Up Planetary Science

ยานสำรวจ “อินไซต์” ลงจอดบนดาวอังคารสำเร็จ

InSight ยานอวกาศนักธรณีวิทยาแห่งดาวอังคาร สรุปทุกข้อมูล

 

เรื่องแนะนำ

วงแหวนแห่งไฟ : จุดกำเนิดพสุธากัมปนาท

ด้วยพลังความร้อนใต้พื้นพิภพ และการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก นำไปสู่การเกิด วงแหวนแห่งไฟ ที่ทรงพลังและพร้อมจะปะทุได้ทุกเมื่อ วงแหวนแห่งไฟ (Ring of Fire) หรือที่รู้จักกันในชื่อ “แนวเทือกเขารอบมหาสมุทรแปซิฟิก” (Circum-Pacific Belt) คือ แนวภูเขาไฟที่ยังคงคุกรุ่นและร่องลึกก้นสมุทรที่มีความยาวรวมกันกว่า 40,000 กิโลเมตร ในมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของปรากฏการณ์แผ่นดินไหวกว่าร้อยละ 90 ที่เกิดขึ้นบนโลก วงแหวนแห่งไฟประกอบไปด้วยภูเขาไฟทั้งหมด 452 ลูก หรือกว่าร้อยละ 75 ของภูเขาไฟทั้งหมดที่ปรากฏอยู่บนโลก โดยครอบคลุมพื้นที่ในมหาสมุทรและประเทศในทวีปต่าง ๆ รวมกันถึง 31 ประเทศ ไม่ว่าจะเป็นประเทศโบลิเวีย บราซิล แคนาดา โคลัมเบีย ชิลี ฮอนดูรัส อินโดนีเซีย ญี่ปุ่น นิวซีแลนด์ ฟิจิ และสหรัฐอเมริกา การกำเนิด “วงแหวนแห่งไฟ” วงแหวนแห่งไฟ เกิดจากการเคลื่อนที่เข้าหากันของแผ่นเปลือกโลกหรือแผ่นธรณีภาค (Plate) เมื่อหลายล้านปีก่อน ซึ่งก่อให้เกิดการมุดตัวลงซ้อนกันในบริเวณที่เรียกว่า “เขตมุดตัวของเปลือกโลก” (Subduction Zone) ใต้มหาสมุทร และการมุดตัวลงของแผ่นธรณีภาคนี้ […]

มองโลกจากดวงจันทร์ ผ่านดวงตาของ “คะงุยะ”

ภาพถ่ายโดย JAXA,NHK เรื่อง วิกตอเรีย แจ็กการ์ด ยานสำรวจดวงจันทร์คะงุยะ (Kaguya (Selene) lunar orbiter หรือยานซีลีนี)  ของญี่ปุ่นที่ได้ชื่อจากเจ้าหญิงคะงุยะและขึ้นสู่อวกาศเมื่อปี 2007 พร้อมกล้องทีวีความชัดสูงสองตัว จับภาพอันงดงามตรึงตราของโลกไว้ได้ แม้ภารกิจนี้จะเสร็จสิ้นลงไปแล้วในปี 2009 แต่เมื่อช่วงปลายปี 2016 ที่ผ่านมา องค์การอวกาศของญี่ปุ่นได้เผยแพร่ภาพถ่ายที่ยานคะงุยะถ่ายไว้ได้ ซึ่งบางภาพไม่เคยมีการเผยแพร่สู่สาธารณชนมาก่อน นิทานเรื่องเจ้าหญิงคะงุยะถือกำเนิดขึ้นในศตวรรษที่สิบ เป็นเรื่องราวของคนตัดไม้ไผ่ที่พบเด็กหญิงผู้งดงามหมดจดในลำไม้ไผ่และเลี้ยงดูเธอเหมือนลูกในไส้ และต่อมาพบว่าเธอคือพเทพีจันทรา ซึ่งหวนกลับคืนสู่สรวงสวรรค์ไปหาวงศ์วานของเธอในที่สุด ภาพถ่ายจากกล้องของยานที่ได้รับชื่ออันเหมาะสมลำนี้ทำให้เราเห็นภาพอันน่าประทับใจของโลกจากดวงจันทร์ มีภาพที่โลกเราขึ้น ลง และส่องสว่างเป็นเสี้ยวโดยมีฉากหลังสีดำสนิทของอวกาศเป็นพื้นหลัง นอกจากนี้ ยานคะงุยะยังบรรทุกอุปกรณ์ที่ใช้ในการศึกษาองค์ประกอบและโครงสร้างของดวงจันทร์ เพื่อช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ระบุว่า ดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นมาได้อย่างไร และเราต้องใช้ทรัพยากรอะไรบ้างในการสำรวจดวงจันทร์ในอนาคต  

ประวัติศาสตร์การแพทย์ ฉบับสมบูรณ์ ในรูปแบบเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก

การมองย้อนกลับไปในกาลเวลาเผยให้เห็นว่า วิทยาศาสตร์ ประวัติศาสตร์การแพทย์ เชื่อมโยงกับพันธกิจของเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิกอย่างไร นิตยสาร เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก แสวงหาการค้นพบสิ่งที่เราไม่ล่วงรู้มาช้านานแล้ว ด้วยการเติมเต็มพื้นที่ว่างในแผนที่ต่างๆ และช่องว่างทางความรู้เกี่ยวกับร่างกายของเรา ในฉบับเดือนมีนาคม ปี 1900 นายแพทย์ใหญ่กองทัพบกสหรัฐฯ  จอร์จ  เอ็ม.  สเติร์นเบิร์ก  เขียนสารคดีเกี่ยวกับการแพทย์เรื่องแรก  “ประวัติศาสตร์และการกระจายตัวเชิงภูมิศาสตร์ของกาฬโรคต่อมนํ้าเหลือง”  ให้นิตยสาร ในข้อเขียนดังกล่าว  สเติร์นเบิร์ก พูดถึงความลังเลในการรับเขียนงานชิ้นนี้โดย อธิบายว่า  รายละเอียดว่าด้วยประวัติศาสตร์ ของโรค “อาจทำให้หลายคนเหนื่อยหน่ายและบางคนอาจถึงกับสะอิดสะเอียน” หลายปีหลังจากนั้น  วงการแพทย์ได้ช่วยเหลือนักสำรวจหลายคน  ซึ่งในทางกลับกันก็ช่วยขยายพรมแดนความรู้ของวิทยาศาสตรแขนงนี้ด้วย การออกสำรวจครั้งต่างๆ  เช่น การเดินทางอันอับโชคไปยังขั้วโลกใต้ของ นาวาเอก โรเบิร์ต  ฟอลคอน  สกอตต์  มีแพทย์ประจำคณะคอยติดตามดูแลสุขภาพของนักสำรวจ นำไปสู่ความเข้าใจในกลไกทางสรีรวิทยาของมนุษย์ที่ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมสุดขั้ว เมื่อโจเซฟ  ร็อก  เดินทางสู่มณฑลยูนนานของจีนในปี 1924  เขานำบันทึกวิธีรักษาและตำรับยาแผนโบราณกลับมาด้วย  ตั้งแต่นั้นมา การแพทย์แผนจีนก็เป็นที่ยอมรับในวงกว้างของแพทย์ชาวตะวันตก เรื่องราวเกี่ยวกับผู้บุกเบิกและความ ก้าวหน้าทางการแพทย์มักปรากฏในหน้านิตยสารอยู่เสมอ  ล่าสุด  นวัตกรรมการผ่าตัดปลูกถ่ายใบหน้าปรากฏในสารคดีจากปก ฉบับเดือนกันยายน 2018 เรื่อง ลีห์ […]