ส่อแววพบ“น้ำแข็ง”บนดาวพุธ

ดาวพุธ ดาวเคราะห์ที่เล็กและใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในระบบสุริยะของเรา มีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 88 วัน ทำให้มีสภาพเหมือนถูกย่างตลอดเวลา พื้นผิวของดาวพุธมีอุณหภูมิที่อาจสูงถึง 800 องศาฟาเรนไฮต์

แต่ล่าสุด นักวิจัยขององค์การบริหารการบินและอวกาศ สหรัฐฯ หรือนาซ่า นักวิจัยของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) และมหาวิทยาลัยแคลิสฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส ได้ค้นพบหลักฐานที่ว่า ดาวเคราะห์ดวงนี้อาจจะมี"น้ำแข็ง" และสารอินทรีย์อื่นอีกก็เป็นได้ ที่เปลือกของดาวพุธบริเวณที่ไม่โดนแดดเลย ตรงใกล้ๆกับขั้วเหนือของดาว

การค้นพบอันน่าประหลาดใจนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เริ่มรู้แล้วว่า น้ำแข็งและสารอินทรีย์อย่างคาร์บอนอาจจะสะสมตัวอยู่ที่พื้นผิวของดาวอยู่ก็เป็นได้ และสารเหล่านี้ก็มาจากดาวหางและอุกกาบาตที่พุ่งชนดาวนั่นเอง และบริเวณที่น่าจะยังหลงเหลืออยู่ก็คือบริเวณดังกล่าวที่ไม่ค่อยจะโดดแดดเท่าไหร่

"เราคิดว่า เราอาจจะพบน้ำจริงๆ ก็เป็นได้นะ" ศาสตราจารย์ มาเรีย ซูเบอร์ ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ภูมิศาสตร์ ภาควิชาวิทยาศาสตร์โลก บรรยากาศ และดาวเคราะห์ ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์กล่าว "แต่หากเราพบสสารดังกล่าวที่ทั้งมืดและทนต่อความร้อน ก็อาจจะหมายถึงการมีสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนได้ และก็จะทำให้เรื่องนี้น่าตื่นเต้นขึ้นไปอีก"

ศาสตราจารย์ซูเบอร์และทีมงานได้เผยแพร่การค้นพบนี้ในวารสารวิชาการ Science แล้ว

เรื่องที่บอกว่ามีความเป็นไปได้ว่า น้ำแข็งอาจจะมีอยู่บนดาวพุธนั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ โดยในปี 1990 เรดาร์สำรวจสามารถตรวจจับแสงสะท้อนได้ที่ขั้วเหนือของดาวพุธ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์คิดว่าน่าจะเป็นน้ำหรือไม่ก็เป็นพื้นผิวของดาว แต่อย่างไรก็ตาม ก็ยังไม่ได้ข้อสรุปที่แน่ชัดออกมา

ศาสตราจารย์ซูเบอร์และทีมงานจึงได้ทำการศึกษาขั้วของดาวพุธเป็นพิเศษ โดยได้วิเคราะห์ข้อมูลการสำรวจของยานอวกาศแมสเซนเจอร์ของนาซ่า ที่โคจรรอบดวงดาวและทำแผนที่ดาวออกมาตั้งแต่เดือนเมษายน ปี 2011

ศาสตราจารย์ซูเบอร์ชี้ว่า การทำแผนที่ของดาวพุธนั้นเป็นงานที่ยากทีเดียว เพราะยานอวกาศต้องโคจรไปเผชิญกับรังสีที่เข้มจากดวงอาทิตย์ ซึ่งอาจจะทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของยานเสียหายได้ นอกจากนั้น ยานอวกาศยังโคจรรอบดาวพุธเป็นรูปวงรี ทำให้เป็นเรื่องที่ยากมากขึ้นที่จะทำแผนที่ให้ออกมาสมบูรณ์แบบ โดยในการสำรวจนั้น ยานแมสเซนเจอร์ได้ใช้อุปกรณ์วัดระดับความสูงด้วยแสงเลเซอร์ทำการยิงเลเซอร์ออกไป 10 ครั้งเพื่อนำข้อมูลสะท้อนกลับมาทำเป็นแผนที่ และวัดว่า การสะท้อนของรังสีช่วงใกล้อินฟราเรดจากผิวของดาว ให้ผลออกมาเช่นไร

และเมื่อปีที่แล้ว นักวิจัยได้วิเคราะห์ข้อมูลสภาพภูมิศาสตร์ของดาวและได้สร้างแผนที่ความละเอียดสูงของดาวพุธออกมา จากนั้นก็ได้นำมาเปรียบเทียบกับการสำรวจด้วยเรดาร์ที่เคยมีมาก่อน และนักวิจัยก็พบว่า บริเวณสว่างที่เรดาร์สำรวจพบนั้นคือบริเวณผิวของดาวใกล้ขั้วเหนือที่ไม่เคยโดนแสงอาทิตย์เลย ซึ่งก็มีความเป็นไปได้ที่น้ำแข็งบริเวณนี้จะยังหลงเหลืออยู่ได้ และเป็นหลักฐานชิ้นสำคัญมากที่กำลังจะบอกเราว่า บนดาวพุธ อาจจะมีน้ำแข็งอยู่

จากการวิเคราะห์การสำรวจของยานแมสเซนเจอร์ครั้งล่าสุดนี้ นักวิทยาศาสตร์ก็เชื่อว่า พวกเขาได้พบหลักฐานชิ้นสำคัญที่จะบอกว่า ค้นพบน้ำแข็งบนดาวพุธแล้ว แม้ว่า ข้อมูลจะยังไม่นิ่งก็ตาม

นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังพบว่า จากการวัดการสะท้อนรังสีที่ส่งไปจากยานนั้น ข้อมูลที่ได้สอดคล้องกับข้อมูลการสำรวจพื้นที่ขั้วเหนือของดาวพุธที่ได้จากเรดาร์เลย โดยบริเวณทั้งสองนี้สว่างทั้งจากเรดาร์สำรวจและข้อมูลจากความยานคลื่นของแสงเลเซอร์ที่สะท้อนกลับมา ซึ่งนำมาซึ่งความเป็นไปได้ว่า บริเวณนั้นน่าจะมีน้ำแข็งที่สะท้อนแสงได้อยู่ แต่อย่างไรก็ตาม บริเวณขั้วใต้ของดาวนั้น การสำรวจด้วยเลเซอร์กลับไม่พบอะไร แต่จากเรดาร์นั้นพบว่ามีส่วนสว่างอยู่ด้วย

"การสำรวจด้วยเรดาร์ครั้งนั้นทำให้เราติดตตามเรื่องนี้มาเป็นระยะเวลานาน" ศาสตราจารย์ซูเบอร์เล่า ก่อนที่จะเผยว่า เดวิด เพจ แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส ได้พัฒนาอุปกรณ์วัดอุณหภูมิของดาวขึ้น และใช้อุปกรณ์สำรวจสภาพภูมิประเทศ การสะท้อน และการโคจรของดาวพุธจากยานแมสเซนเจอร์ จนได้แบบจำลองที่แสดงถึงการสะท้อนแสงอวงอาทิตย์ของดาวเคราะห์ และประติดประต่อกันเป็นชิ้นได้ว่า อุณหภูมิแต่ละพื้นที่ของดาวพุธ ทั้งบนพื้นผิวและใต้พื้นผิวนั้นเป็นเช่นไร

ผลจากแบบจำลองทำให้ได้ว่า มีการสะท้อนของแสงที่สอดคล้องกลับบริเวณที่คาดว่าจะเป็นน้ำแข็งที่พื้นผิวอยู่จริง ขณะที่บริเวณที่ยานสำรวจตรวจไม่พบนั้น น่าจะมาจากการที่น้ำแข็งอยู่ใต้พื้นผิวในระยะไม่เกิน 1 เมตร

นอกจากนี้ อุปกรณ์สเปกโทรมิเตอร์ของยานแมสเซนเจอร์ยังตรวจพบไฮโดรเจนที่ขั้วเหนือของดาวด้วย ซึ่งก็สามารถนำไปอธิบายต่อไปได้ว่า เหตุใด การสำรวจจากยานอวกาศและจากเรดาร์จึงได้ผลออกมาแตกต่างกัน

ทางด้านศาสตราจารย์พอล ลูซีย์ ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ภูมิศาสตร์และดาวเคราะห์ มหาวิทยาลัยฮาวายชี้ว่า ยานแมสเซนเจอร์กำลังเผยบริเวณอีกหลายบริเวณที่พื้นผิวนั้นมืดกว่าการสำรวจจากเรดาร์

"นี่เป็นการบอกว่า ในอดีต อาจจะมีน้ำแข็งโดยทั่วไปที่ดาวพุธเลย แต่เมื่อมันร้อนขึ้น มันก็เลยเป็นอย่างที่เห็น ดาวพุธก็ได้รับผลกระทบมาจากปรากฏการณ์ดาวเคราะห์ร้อนได้เหมือนกันนะ"

ปัจจุบัน ยานแมสเซนเจอร์ยังคงโคจรรอบดาวพุธต่อไป และศาสตราจารย์ซูเบอร์ก็หวังว่า ข้อมูลที่จะมาในภายภาคหน้าจะทำให้งานวิจัยชัดเจนขึ้น

"มีคำถามดีๆเกี่ยวกับลักษณะภายในของดาวอีกหลายข้อเลยที่น่าจะตอบได้ เราจะบอกคุณทีหลังเอง ตอนนี้เรายังทำงานไม่เสร็จ"

อ้างอิง: Massachusetts Institute of Technology (2012, November 29). Scientists discover water ice on Mercury: Ice and organic material may have been carried to the planet by passing comets. ScienceDaily. Retrieved November 30, 2012, from http://www.sciencedaily.com/releases/2012/11/121129151336.htm

งานวิจัย: 1. David A. Paige, Matthew A. Siegler, John K. Harmon, Gregory A. Neumann, Erwan M. Mazarico, David E. Smith, Maria T. Zuber, Ellen Harju, Mona L. Delitsky, and Sean C. Solomon. Thermal Stability of Volatiles in the North Polar Region of Mercury. Science, 29 November 2012 DOI: 10.1126/science.1231106

2. Gregory A. Neumann, John F. Cavanaugh, Xiaoli Sun, Erwan M. Mazarico, David E. Smith, Maria T. Zuber, Dandan Mao, David A. Paige, Sean C. Solomon, Carolyn M. Ernst, and Olivier S. Barnouin. Bright and Dark Polar Deposits on Mercury: Evidence for Surface Volatiles. Science, 29 November 2012 DOI: 10.1126/science.1229764