“ออกซิเจน” คืออีกหนึ่งปัจจัยสำคัญของชีวิต “ดวงจันทร์ยูโรปา” คือหนึ่งในดวงจันทร์ที่มีโอกาสพบสิ่งมีชีวิตที่สุดในบรรดาเทหวัตถุใน “ระบบสุริยะ” ของเรา การสำรวจดวงจันทร์ยูโรปาของ “ยานอวกาศจูโน” ทำให้เราทราบว่าดวงจันทร์ดวงนี้กำลังผลิตออกซิเจนราว 1,000 ตันในทุก ๆ วัน และมันมากพอจะให้คนนับล้านหายใจได้ตลอดทั้งวัน

ดวงจันทร์ยูโรปา บริวารของดาวพฤหัสบดี จากการคำนวณปริมาณน้ำที่สะสมบนพื้นผิวของดวงจันทร์ดวงนี้คาดว่าน่าจะมีน้ำอยู่มากกว่าปริมาณน้ำทั้งหมดบนโลกรวมกันเสียอีก ดวงจันทร์ยูโรปาจึงเป็นแหล่งน้ำที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะของเรา และการมีน้ำอยู่นั้นอาจหมายถึงชีวิต

ด้วยหลักฐานต่าง ๆ ตลอดหลายปีของโครงการสำรวจอวกาศ ในเวลานี้เราสามารถมั่นใจได้แล้วว่า ดวงจันทร์ยูโรปานั้นมีน้ำที่อยู่ในสถานะของเหลวใต้ชั้นน้ำแข็งหนาขนาดใหญ่หลายกิโลเมตร และนั่นทำให้ความสนใจในตัวดวงจันทร์ยูโรปาเพิ่มมากยิ่งขึ้น ซึ่งจะมีโครงการหลังจากนี้อีกสองโครงการเข้าไปสำรวจความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเลน้ำแข็ง

ภาพวาดยานอวกาศจูโน

แต่ในเวลานี้ ยานอวกาศจูโนที่โคจรอยู่รอบดาวพฤหัสบดี ได้เก็บข้อมูลของอนุภาคต่าง ๆ ที่พุ่งชนดวงจันทร์ยูโรปาด้วยเครื่องมือ JADE (Jovian Auroral Distributions Experiment) และเก็บข้อมูลปริมาณก๊าซออกซิเจนที่ดวงจันทร์ยูโรปาสามารถผลิตออกมาได้เป็นผลการวัดโดยตรงครั้งแรก

การผลิตออกซิเจนของดวงจันทร์ยูโรปานี้ ไม่ได้มีกระบวนการผลิตออกซิเจนเหมือนกับโลกที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสงจากพืชและสาหร่าย แต่เกิดจากอนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์พุ่งชนเปลือกน้ำแข็งของดวงจันทร์ยูโรปา ก่อนจะแยกโมเลกุลของน้ำออกจากกัน เหลือเพียงไอออนของไฮโดรเจนและออกซิเจน ลมสุริยะและสายธารกระแสของแถบรังสีที่รุนแรงของดาวพฤหัสบดีจะพัดพาไอออนของไฮโดรเจนหลุดออกไป และหลงเหลือเพียงโมเลกุลของออกซิเจนบนพื้นผิวของยูโรปา

เครื่องมือ JADE เป็นเครื่องมือเพื่อศึกษาอิเล็กตรอน และไอออนของโมเลกุล ไฮโดรเจน ออกซิเจน และกำมะถันภายในวงโคจรของดาวพฤหัสบดี ทีมงานของยานอวกาศจูโนใช้งานเครื่องมือนี้เพื่อศึกษาอัตราการเกิดขึ้นของก๊าซออกซิเจนผ่านการตรวจวัดไอออนของไฮโดรเจนที่หลุดออกมาจากพื้นผิวของดวงจันทร์

จากการศึกษาในครั้งนี้ประเมินว่าดวงจันทร์ยูโรปาสามารถสร้างออกซิเจนได้ 12 กิโลกรัมต่อวินาทีหรือมากถึง 1,000 ตันในทุก ๆ 24 ชั่วโมง ซึ่งด้วยปริมาณที่มากระดับนี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าออกซิเจนบางส่วนจะซึมลงไปใต้แผ่นน้ำแข็ง กลายเป็นแหล่งออกซิเจนสำคัญ สร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับสิ่งมีชีวิต

และไม่ใช่แค่การเกิดขึ้นของออกซิเจนเท่านั้นที่นักชีวดาราศาสตร์ (astrobiologists) ให้ความสนใจ แต่พวกเขาสนใจไปถึงตำแหน่งวงโคจรของดวงจันทร์ยูโรปาที่อยู่ตรงกึ่งกลางของแถบรังสีของดาวพฤหัสบดีอย่างพอดิบพอดี นั่นทำให้อนุภาคต่าง ๆ ที่สนามแม่เหล็กดาวพฤหัสบดีดักไว้จะเข้ามาพุ่งชน ซึ่งน่าสนใจว่ามีผลต่อการเกิดขึ้นของปริมาณออกซิเจนบนพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปาอย่างไรบ้าง

ภาพถ่ายดวงจันทร์ยูโรปา ถ่ายโดยยานอวกาศจูโน

ถึงแม้ครั้งนี้จะเป็นครั้งแรกที่ศึกษาปริมาณออกซิเจนที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปาโดยตรง แต่อุปกรณ์ JADE บนยานอวกาศจูโนนั้นยังมีข้อจำกัดในการตรวจวัดอยู่ ซึ่งต้องรอยานอวกาศรุ่นใหม่กว่าที่ออกแบบเพื่อศึกษาสภาพแวดล้อมบนดวงจันทร์ยูโรปาอย่างยูโรปาคลิปเปอร์ (Europa Clipper) เข้ามารับไม้ต่อในการสำรวจปริมาณการเกิดออกซิเจนบนพื้นผิวของมันต่อไป

แต่ถึงกระนั้น การขยายระยะเวลาภารกิจของยานอวกาศจูโนออกไปก็ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเก็บข้อมูลของดวงจันทร์ทั้งสี่ของกาลิเลโอ (ได้แก่ ไอโอ ยูโรปา แกนิมีด และ คัลลิสโต) และดาวพฤหัสบดีได้มากยิ่งขึ้น และยังมีอีกหลายภารกิจที่ท้าทายเช่นการบินโฉบวงแหวนของดาวพฤหัสบดีครั้งแรก หรือการสำรวจชั้นบรรยากาศของขั้วดาวแบบใกล้ชิดครั้งแรก ที่ได้วางแผนไว้และกำลังจะดำเนินการเร็ว ๆ นี้รอสำหรับยานอวกาศจูโนอยู่

นักวิทยาศาสตร์คาดว่าดวงจันทร์ยูโรปานั้นไม่ได้เปลี่ยนแปลงรูปร่างและลักษณะต่าง ๆ มาแล้วกว่า 4,000 ล้านปี นั่นหมายความว่าดวงจันทร์ยูโรปานั้นมีเวลาในก่อกำเนิดสิ่งมีชีวิตในระยะเวลาที่นานเทียบเท่ากับโลก ดวงจันทร์ดวงนี้จึงมีความเป็นไปได้ที่จะพบสิ่งมีชีวิตใต้แผ่นน้ำแข็ง

เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร : ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

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

ที่มาข้อมูล: nasa, nasa

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

“ยานอวกาศจูโน” ตรวจระดับ “ออกซิเจน” ที่เกิดขึ้นบนดวงจันทร์ยูโรปา