ภาพถ่ายละเอียดสูงใหม่พื้นผิวดวงจันทร์ยูโรปา สนับสนุนมี “น้ำ” ใต้เปลือกน้ำแข็ง

จากการบินโฉบดวงจันทร์ยูโรปาครั้งล่าสุดของ “ยานอวกาศจูโน” ทำให้ได้ภาพถ่ายพื้นผิวความละเอียดสูงของตัว “ดวงจันทร์ยูโรปา” กลับมา ซึ่งภาพถ่ายในครั้งนี้เป็นเครื่องมือชั้นดีในการสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าดวงจันทร์ยูโรปามี “น้ำ” ที่เป็นของเหลวใต้เปลือกน้ำแข็งของมัน

ดวงจันทร์ยูโรปาเป็นดวงจันทร์บริวารของดาวพฤหัสบดีที่พื้นผิวเป็นน้ำแข็ง ซึ่งจากการศึกษาอย่างต่อเนื่องทำให้พบว่าดวงจันทร์ดวงนี้มีน้ำที่เป็นของเหลวอยู่ใต้เปลือกน้ำแข็งหนา องค์ประกอบที่แตกต่างกันนี้ส่งผลให้เปลือกน้ำแข็งด้านบน น้ำที่อยู่ข้างใต้ และแกนหินของดวงจันทร์มีอัตราการหมุนที่แตกต่างกัน

เมื่อวันที่ 29 กันยายน 2023 ยานจูโนได้บินโฉบดวงจันทร์ยูโรปาไปในระยะห่างที่ใกล้ที่สุดเพียง 355 กิโลเมตรจากพื้นผิว กล้อง JunoCam บนยานจูโนได้ถ่ายภาพพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปากลับมา และทางทีมนักวิทยาศาสตร์ใช้กล้องระบุตำแหน่งดาว หรือ Stellar Reference Unit (SRU) ที่มีหน้าที่ในการระบุตำแหน่งของยานจูโนผ่านการคำนวณองศาที่เปลี่ยนไปของดาวฤกษ์พื้นหลัง ซึ่งกล้องระบุตำแหน่งดาวนั้นเป็นกล้องที่มีความละเอียดสูงกว่ากล้อง JunoCam วิศวกรยานจูโนจึงปรับซอฟต์แวร์ของยานจูโนให้สามารถบันทึกภาพพื้นผิวของวัตถุต่าง ๆ ด้วยความละเอียดสูงผ่านการใช้กล้องระบุตำแหน่งดาว แต่เนื่องจากกล้องระบุตำแหน่งดาวนั้นเป็นกล้องที่ถูกออกแบบให้ถ่ายภาพวัตถุที่มีแสงน้อย วิศวกรจึงต้องออกแบบแผนการถ่ายภาพด้วยกล้องระบุตำแหน่งดาวนี้ในพื้นที่ที่มีแสงสว่างต่ำเท่านั้น เช่น พื้นผิวฝั่งกลางคืนของดวงจันทร์และวงแหวนของดาวพฤหัสบดี เป็นต้น

กล้อง SRU ได้ถ่ายพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปาระหว่างการโฉบดวงจันทร์ยูโรปาในช่วงที่เดินทางใกล้ดวงจันทร์มากที่สุด เราจึงได้ภาพถ่ายพื้นผิวดวงจันทร์ยูโรปาที่มีความละเอียดสูงที่สุดนับตั้งแต่ยุคของยานกาลิเลโอในช่วงทศวรรษที่ 2000

แม้ว่าภาพถ่ายของ JunoCam นั้นจะมีความละเอียดสูง แต่ภาพที่ได้จากกล้องระบุตำแหน่งดาวนั้นให้ความละเอียดสูงที่สุดในรูปแบบของภาพขาวดำ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ภาพพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปานั้นสว่างเกินไป วิศวกรได้ออกแบบให้ถ่ายภาพในพื้นที่กลางคืนของดวงจันทร์ยูโรปา ซึ่งอาศัยแสงสว่างที่ได้จากแสงอาทิตย์ที่สะท้อนกับดาวพฤหัสบดีที่เรียกว่า แสงดาวพฤหัสบดี

การถ่ายภาพด้วยวิธีการใหม่นี้ทำให้ได้ภาพถ่ายความละเอียดสูงของพื้นผิวดวงจันทร์ยูโรปาที่เผยให้เห็นภูมิทัศน์ของสันเขาที่มีรอยเปื้อนสีเข้มจากไอน้ำที่เกิดขึ้น ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ 37 x 67 ตารางกิโลเมตร ได้รับการตั้งชื่อเล่นโดยทีมงานของยานอวกาศจูโนว่า "ตุ่นปากเป็ด (The Platypus)"  ที่พวกเขาบอกว่าหน้าตาของมันเหมือนกับตุ่นปากเป็ด

ภูมิประเทศตุ่นปากเป็ด นั้นเป็นจุดที่มีอายุทางธรณีน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับพื้นที่อื่น ๆ พื้นที่รูปร่างคล้าย “ลำตัว” อยู่ทางตอนเหนือ และพื้นที่รูปร่างคล้ายกับ “ปาก” อยู่ทางตอนใต้ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วย “คอ” ที่ร้าวเป็นภูมิประเทศที่เกิดจากรอยแตกร้าวที่อาจจะเป็นรอยแตกของน้ำพุร้อนที่พวยพุ่งมาจากมหาสมุทรใต้เปลือกน้ำแข็ง

ทางทีมวิศวกรของยานจูโนคาดการณ์ว่าพื้นที่ของตุ่นปากเป็ดคือน้ำพุร้อนเป็นเพราะเมื่อพิจารณาลักษณะของลอยแตกบนพื้นผิวแล้ว ระยะห่างออกไปจากพื้นที่ตุ่นปากเป็ดอีกประมาณ 50 กิโลเมตรนั้นมีร่องรอยของคราบสีดำปกคลุมพื้นผิวตามแนวสันเขา คาดการณ์ว่าน่าจะเป็นคราบเกลือจากน้ำพุร้อนที่พวยพุ่งออกมาและตกลงสู่พื้นผิวก่อนจะระเหยและทิ้งเพียงตะกอนของเกลือบนพื้นผิวไว้

การค้นพบของยานอวกาศจูโนนั้นเผยให้เห็นลักษณะทางภูมิประเทศของเปลือกน้ำแข็งบนดวงจันทร์ยูโรปาเพิ่มเติมจากภาพถ่ายสมัยโครงการยานอวกาศกาลิเลโอ อีกทั้งยังเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจสำหรับการสำรวจของยานยูโรปาคลิปเปอร์ ในการสำรวจน้ำพุร้อนบนดวงจันทร์ยูโรปาและการสำรวจหาสัญญาณของชีวิตจากตะกอนบนพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปาต่อไป

เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร : ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS  

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech