"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

10 เทคโนโลยีพลิกโฉมธุรกิจ และชีวิตวิถีใหม่

10 เทคโนโลยีพลิกโฉมธุรกิจ และชีวิตวิถีใหม่ ที่บรรยายในงาน THAILAND TECH SHOW 2020 ภายใต้แนวคิด “วิถีชีวิตใหม่ นวัตกรรม เพื่อการลงทุน – Technologies and Innovations for Investment in The New Normal ” จัดขึ้นโดย สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยงานนี้จัดขึ้นบนแพลตฟอร์มออนไลน์เป็นครั้งแรกอย่างสมบูรณ์ เพื่อให้สอดคล้องกับชีวิตวิถีใหม่ หรือ New Normal ผ่านช่องทาง www.nstda.or.th/thailandtechshow/2020 ภายในงานนำเสนอ 10 เทคโนโลยีพลิกโฉมธุรกิจ ผลงานวิจัยและเทคโนโลยีด้านวิทยาศาสตร์ กว่า 290 ผลงาน จากพันธมิตร 40 หน่วยงาน โดยได้รับเกียรติจาก ศ.(พิเศษ) ดร.เอนก เหล่าธรรมทัศน์ รัฐมนตรีว่าการกระทรวง อว. ประธานในพิธีเปิดบนแพลตฟอร์มออนไลน์ ซึ่งมีผู้เข้าชมเป็นจำนวนมาก […]

ยานสำรวจนาซาลงจอดบนดาวอังคารสำเร็จ-พร้อมค้นหาร่องรอยสิ่งมีชีวิต

หลังจากมีช่วงเวลาอันน่าตื่นเต้นจากการลงจอดผ่านชั้นบรรยากาศอันเบาบางของดาวอังคาร หุ่นยนต์ เพอร์เซเวียแรนซ์ หรือ ‘เพอร์ซี่’ พร้อมเริ่มภารกิจค้นหาสัญญาณสิ่งมีชีวิตโบราณในที่แห่งนี้แล้ว นี่เป็นการแตะล้อลงจอดของหุ่นยนต์สำรวจตัวใหม่บนดาวอังคาร เมื่อเวลาราว 16:00 น. ของวันที่ 18 กุมภาพันธ์ ตามเวลาท้องถิ่น (หรือราว 04:00 น. วันที่ 19 กุมภาพันธ์ ตามเวลาในประเทศไทย) หุ่นยนต์ตระเวนสำรวจขนาดใหญ่ที่มีมูลค่าการสร้างกว่า 2.7 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (ราว 8.1 หมื่นล้านบาท) ของนาซา อย่าง เพอร์เซเวียแรนซ์ (Perseverance) ได้ลงจอดอย่างปลอดภัยบนดาวเคราะห์สีแดงหลังจากผ่านการเดินทางมาเป็นระยะทางเกือบ 500 ล้านกิโลเมตรจากบนพื้นโลก หุ่นยนต์เพอร์เซเวียแรนซ์เริ่มออกเดินทางเมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม ปี 2020 เป็นเวลากว่า 7 เดือนที่มันล่องในอวกาศผ่านยานอากาศที่ห่อหุ้มมันไว้ราวราวกับแมลงที่มีเปลือกแข็งห่อหุ้มมันไว้ “ยืนยันการลงจอด เพอร์เซเวียแรนซ์อยู่บนพื้นผิวดาวอังคารได้อย่างปลอดภัย” Swati Mohan วิศวกรในทีมพัฒนาหุ่นยนต์เพอร์เซเวียแรนซ์ กล่าว หุ่นยนต์ที่มีน้ำหนัก 1 ตันและใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการขับเคลื่อนอย่างเพอร์เซเวียแรนซ์เคลื่อนตัวลงสู่ชั้นบรรยากาศบางๆ ของดาวอังคาร ลงสู่แอ่งหลุมอุกกาบาตเยเซโร (Jezero Crater) […]

หลักสูตรกระโดดไกลของแมงมุม

หลักสูตรกระโดดไกลของแมงมุม นับเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถฝึกแมงมุมให้กระโดดไกลในระยะห่างและระดับความสูงที่แตกต่างกันได้สำเร็จ เจ้าแมงมุมตัวนี้มีชื่อว่า “คิม” และขณะนี้ทีมนักวิจัยกำลังใช้เทคโนโลยีซีทีสแกน และกล้องไฮสปีดสำหรับสังเกตการณ์การกระโดดอันน่าเหลือเชื่อของแมงมุม โดยมีเป้าหมายเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับลักษณะการทำงานในร่างกายของคิม ว่าอะไรกันที่ช่วยให้มันกระโดดได้ไกลอย่างมีประสิทธิภาพเช่นนี้ คิมสามารถกระโดดได้ไกลกว่าความยาวของลำตัวถึง 6 เท่า ในขณะที่มนุษย์ทำได้เพียง 1.5 เท่า หรือกุญแจของความสำเร็จนี้จะอยู่ที่ปริมาณขาที่มากกว่า? ทั้งนี้พวกเขาคาดหวังว่าคิมจะช่วยให้พวกเขาพัฒนาหุ่นยนต์ไมโครให้สามารถกระโดดได้ไกลเช่นเดียวกับมัน   อ่านเพิ่มเติม บรรพบรุษโบราณของแมงมุมมีหาง

โครงสร้างของโลก (Structure of the Earth)

โครงสร้างของโลก ที่เราอาศัยอยู่ประกอบไปด้วยชั้นต่างๆ ที่อยู่ลึกลงไปจนถึงแกนกลาง เป็นเรื่องที่มนุษย์พยายามศึกษาต้นกำเนิดที่ความเป็นไปของดาวเคราะห์สีฟ้าดวงนี้ โครงสร้างของโลก หลังการถือกำเนิดเมื่อกว่า 4,500 ล้านปีที่แล้ว โลก (Earth) ผ่านการปะทะและหลอมรวมกันของสสาร กลุ่มก๊าซ และธาตุต่างๆ มากมาย จากเศษซากการกำเนิดของดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะ จนมีมวล ขนาดและรูปร่างอย่างที่เราเห็นอยู่ในปัจจุบัน แต่ความเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงภายในดาวเคราะห์หินดวงนี้ไม่เคยหยุดนิ่ง การเปลี่ยนแปลงที่ก่อให้เกิดทั้งประโยชน์และอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ดังนั้น โครงสร้างของโลก และองค์ประกอบภายใน จึงยังคงเป็นหัวข้อสำคัญ สำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาและทำความเข้าใจต่อดาวเคราะห์ดวงเดียวในจักรวาล ณ ขณะนี้ ที่มีปัจจัยสมบูรณ์ต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต การศึกษาโครงสร้างโลก มนุษย์ทำการศึกษาโครงสร้างภายในของโลกผ่านการสังเกต การเก็บหลักฐาน และการทดลองทางวิทยาศาสตร์มากมาย เช่น  การศึกษาผ่านหินแปลกปลอม (Xenolith) ซึ่งถูกนำพาขึ้นมาบนผิวโลกพร้อมกับลาวา จากการปะทุ หรือการระเบิดของภูเขาไฟ การขุดเจาะและการสำรวจใต้พิภพ และภายใต้พื้นดินที่ลึกลงไปนี้ องค์ประกอบบางส่วนของโลกยังคงเป็นหินหลอมเหลวอยู่ รวมถึงการศึกษาหินอุกกาบาต (Meteorite) ซึ่งเป็นวัตถุที่เหลือจากการกำเนิดของระบบสุริยะ ทำให้นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าส่วนหนึ่งของวัตถุก่อกำเนิดนี้ ทำให้โลกของเรามีเหล็ก (Fe) และนิกเกิล (Ni) เป็นองค์ประกอบหลัก อ่านเพิ่มเติมเรื่อง ดาวฤกษ์ นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังได้นำคลื่นไหวสะท้อน (Seismic waves) […]