พบแหล่ง คาร์บอนไดออกไซด์ บนดวงจันทร์ยูโรปา ตอกย้ำว่าดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีดวงนี้เอื้อต่อสิ่งมีชีวิต?
วันที่ 23 กันยายน เฟซบุ๊ก สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ-NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ หรือ สดร. เผยแพร่ ข้อมูล พบแหล่ง #คาร์บอนไดออกไซด์ บนดวงจันทร์ยูโรปา ตอกย้ำว่าดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีดวงนี้เอื้อต่อสิ่งมีชีวิต? โดย พิสิฏฐ นิธิยานันท์ – เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.มีเนื้อหา ต่อไปนี้
ดวงจันทร์ยูโรปา (Europa) ของดาวพฤหัสบดี เป็นหนึ่งในวัตถุในระบบสุริยะที่นักดาราศาสตร์ประเมินว่ามีสภาพเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตมากที่สุด งานวิจัยเกี่ยวกับดวงจันทร์ยูโรปาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าใต้เปลือกน้ำแข็งของดวงจันทร์ดวงนี้มี “มหาสมุทรน้ำเค็ม” ซ่อนตัวอยู่ แต่ยังไม่ได้ยืนยันว่ามหาสมุทรดังกล่าวจะมีสารเคมีที่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตหรือไม่ โดยเฉพาะ “คาร์บอน”
ล่าสุด นักดาราศาสตร์ใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (JWST) ของ NASA ตรวจพบ “คาร์บอนไดออกไซด์” บริเวณพื้นที่บางแห่งบนพื้นผิวน้ำแข็งของยูโรปา จากการวิเคราะห์พบว่าสารประกอบคาร์บอนเหล่านี้น่าจะมีแหล่งที่มาจากมหาสมุทรใต้เปลือกน้ำแข็ง และไม่ได้มาจากอุกกาบาตหรือปัจจัยภายนอกอย่างอื่น นอกจากนี้ ยังพบว่าการทับถมสะสมตัวของสารประกอบคาร์บอนนี้ถือว่าเกิดขึ้นมาใหม่มาก (ในสเกลเวลาทางธรณีวิทยา) การค้นพบครั้งนี้จึงมีความสำคัญมากต่อการศึกษาความเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรของยูโรปา
บนโลกของเรานั้น สิ่งมีชีวิตจะชอบความหลากหลายทางเคมี ยิ่งมีความหลากหลายมากเท่าไหร่ยิ่งดี สำหรับมนุษย์เองก็ถือว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีสารคาร์บอนเป็นองค์ประกอบพื้นฐาน การทำความเข้าใจเรื่องเคมีของมหาสมุทรของยูโรปาจะช่วยใ้ห้เราประเมินสภาพของมหาสมุทรว่าเอื้อต่อสิ่งมีชีวิตแค่ไหนนั่นเอง
[ ดวงจันทร์ยูโรปากับพื้นผิวน้ำแข็งและมหาสมุทรที่ซ่อนตัวอยู่ ]
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ตรวจพบว่าคาร์บอนไดออกไซด์บนพื้นผิวดวงจันทร์ยูโรปาที่กระจุกตัวอยู่ในพื้นที่ที่เรียกว่า Tara Regio บริเวณนี้นับว่าค่อนข้างมีอายุน้อยในทางธรณีวิทยา สืบเนื่องมาจากกระบวนการ “สร้างพื้นผิวดาวใหม่” (Resurfacing) จนเกิดเป็น “ภูมิประเทศแบบยุ่งเหยิง” (Chaos terrain) พื้นผิวน้ำแข็งนั้นถูกรบกวนและอาจมีการแลกเปลี่ยนสสารกันระหว่างมหาสมุทรใต้พื้นผิวกับเปลือกน้ำแข็งของดาว
ทีมนักวิจัยได้ตรวจพบคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยข้อมูลจากอุปกรณ์วัดสเปกตรัมในรังสีอินฟราเรดช่วงใกล้ (NIRSpec) อุปกรณ์ตัวนี้ให้ข้อมูลสเปกตรัมด้วยความละเอียดพิกเซลละ 320 x 320 กิโลเมตรบนพื้นผิวดวงจันทร์ยูโรปา (ตัวดาวมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3,122 กิโลเมตร) ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถประเมินว่าสารเคมีชนิดต่าง ๆ อยู่บนพื้นที่ใดของดวงจันทร์ยูโรปา
คาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารเคมีที่ไม่เสถียรเมื่ออยู่บนพื้นผิวยูโรปา ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงมองว่าการค้นพบคาร์บอนไดออกไซด์นั้น บ่งชี้ว่ามีแนวโน้มที่จะมาจากแหล่งที่มาที่เกิดขึ้นไม่นานมานี้ ซึ่งข้อสรุปนี้ก็ได้รับการสนับสนุนจากข้อมูลการกระจุกตัวของคาร์บอนไดออกไซด์บนพื้นผิวดวงจันทร์ยูโรปาในส่วนที่มีอายุน้อยนั่นเอง
อีกเรื่องที่น่าสนใจคือ การสังเกตการณ์ดวงจันทร์ยูโรปาด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ แต่ละครั้งนั้น ใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีเท่านั้น แต่นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาประเด็นทางวิทยาศาสตร์ครั้งใหญ่ได้ บ่งบอกได้ว่ากล้องดังกล่าวทรงพลังเพียงใด และจะนำการค้นพบใหม่ ๆ มาให้เราอีกมาก ทั้งเรื่องราวเกี่ยวกับระบบสุริยะของเรา จนไปถึงเอกภพแห่งนี้
[ การตรวจหาพวยพุบนดวงจันทร์ยูโรปา ]
ทีมวิจัยครั้งนี้ ยังได้ตรวจหาพวยพุของไอน้ำที่พ่นออกมาจากพื้นผิวดวงจันทร์ยูโรปาด้วย หลังจากที่ก่อนหน้านี้มีทีมนักวิจัยทีมอื่น ๆ เคยใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล จนตรวจพบหลักฐานของพวยพุ บนยูโรปาในปี ค.ศ. 2013 และต่อมาในปี 2016 และ 2017 แต่ผลการตรวจพบนั้นก็ยังไม่แน่ชัดนัก
สำหรับข้อมูลใหม่จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ไม่ปรากฏหลักฐานบ่งชี้ถึงกิจกรรมทางธรรมชาติของพวยพุที่จะช่วยให้ทีมวิจัยสามารถตั้งขอบเขตอัตราการพ่นไอน้ำได้ อย่างไรก็ตาม พวกเขาก็ไม่ตัดความเป็นไปได้ที่ว่ายูโรปามีพวยพุของไอน้ำออกไป เนื่องจากอาจเป็นเพราะช่วงเวลาสังเกตการณ์ของกล้องเจมส์ เว็บบ์ ดันตรงกับช่วงจังหวะที่แทบไม่มีพวยพุก็ได้
งานวิจัยในครั้งนี้ตีพิมพ์ออกมา 2 ฉบับจากนักวิทยาศาสตร์ 2 ทีม นำโดย Geronimo Villanueva จากศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ดของ NASA และ Samantha Trumbo จากมหาวิทยาลัยคอร์เนล สหรัฐฯ และตีพิมพ์ลงในวารสารการวิจัย Science เมื่อวันที่ 21 กันยายน ค.ศ. 2023
เรียกได้ว่าการค้นพบครั้งนี้อาจช่วยเสริมข้อมูลสำหรับภารกิจยานสำรวจดวงจันทร์ยูโรปาหลังจากนี้ ทั้งยาน Europa Clipper ของ NASA และ JUICE ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) โดยเฉพาะยาน Europa Clipper ที่มีกำหนดส่งขึ้นสู่อวกาศในเดือนตุลาคม ค.ศ. 2024 ซึ่งยานลำนี้จะโคจรรอบดาวพฤหัสบดี แล้วเฉียดใกล้ดวงจันทร์ยูโรปาหลายสิบครั้ง เพื่อศึกษาสภาพเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตต่อไป
