“ดวงจันทร์ยูโรปา” ดวงจันทร์น้ำแข็งแห่งดาวพฤหัสบดี เป้าหมายสำคัญในการศึกษาความเป็นไปได้ของชีวิตในต่างดาว ใต้ดวงจันทร์น้ำแข็งแห่งนี้

ดวงจันทร์ยูโรปาเป็นหนึ่งในดวงจันทร์ขนาดใหญ่ของดาวพฤหัสบดี มันถูกค้นพบโดยกาลิเลโอ กาลิเลอี (Galileo Galilei) เมื่อ 400 กว่าปีที่แล้ว พร้อมกับพี่น้องดวงจันทร์ขนาดใหญ่อีกสามดวง ได้แก่ ดวงจันทร์แกนิมีด (Ganymede), ดวงจันทร์คัลลิสโต (Callisto) และดวงจันทร์ไอโอ

ถึงแม้ว่าดวงจันทร์ขนาดใหญ่ทั้งสี่จะเป็นดวงจันทร์ที่มีชื่อเสียงของกาลิเลโอ แต่ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีในตอนนี้นั้นถูกค้นพบแล้วมากกว่า 95 ดวงในปัจจุบัน

ภาพเปรียบเทียบขนาดของดวงจันทร์ยูโรปากับโลกและดวงจันทร์บริวารของโลก

ดวงจันทร์ยูโรปาเป็นหนึ่งในดวงจันทร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดดวงจันทร์หนึ่งของระบบสุริยะของเรา มันใหญ่ที่สุดเป็นอันดับ 6 จากดวงจันทร์ทุกดวงในระบบสุริยะของเรา และมันเป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดอันดับที่ 15 ของวัตถุในระบบสุริยะของเรา ความน่าสนใจของดวงจันทร์น้ำแข็งนี้ไม่ได้มีเพียงเท่านี้ เราเชื่อว่าดวงจันทร์น้ำแข็งดวงนี้ มีปริมาณน้ำอยู่มากกว่าโลกของเราถึง 3 เท่า ถึงแม้มันจะมีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์บริวารของโลกเราก็ตาม

ดวงจันทร์ยูโรปานั้นมีพื้นผิวที่เกิดจากน้ำแข็ง มันได้รับการสำรวจครั้งแรกโดยยานอวกาศ Pioneer 10 ในปี 1973 และจากยานอวกาศลำอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นยาน Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2, Galileo, Cassini, New Horizon และ Juno อีกทั้งยังได้รับการสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์อีกด้วย ซึ่งจากการศึกษาที่ผ่านมาทำให้เราเข้าใจเกี่ยวกับดวงจันทร์ดวงนี้มากขึ้นเรื่อย ๆ

ภาพโมเสกจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลยืนยันถึงน้ำพุที่พวยพุ่งจากพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปา

หลังจากการค้นพบว่าดวงจันทร์เอนเซลาดัสมีน้ำพุพวยพุ่งออกมาเมื่อปี 2005 นักวิทยาศาสตร์จึงศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อมูลการบินโฉบดวงจันทร์ยูโรปาของยานกาลิเลโอในอดีต ทำให้ได้พบข้อมูลเชื่อมโยงที่น่าสนใจขึ้นมาว่าตัวดวงจันทร์ยูโรปานั้นก็มีน้ำพุพวยพุ่งออกมาจากพื้นผิวน้ำแข็งของมันเหมือนกัน อีกทั้งการสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลก็พบโมเลกุลของน้ำออกมาจากดวงจันทร์ยูโรปาเช่นกัน จึงเป็นการยืนยันสมมติฐานที่ว่าดวงจันทร์ยูโรปานั้นมีน้ำที่อยู่ในสถานะของเหลวใต้เปลือกน้ำแข็งหนาของมัน

การมีน้ำที่อยู่ในสถานะของเหลวอยู่ใต้ดวงจันทร์ยูโรปานั้นเกิดจากวงโคจรของดวงจันทร์ดวงนี้อยู่ใกล้กับดาวพฤหัสบดีมาก ทำให้ดวงจันทร์ดวงนี้เกิด ภาวะ Tidal Lock หรือการหันหน้าเพียงด้านเดียวเข้าหาดาวพฤหัสบดี Tidal Lock นี้สร้างแรงฉุดกระชากสร้างแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวที่เป็นน้ำแข็งกับแก่นกลางของดวงจันทร์ที่เป็นก้อนหิน ทำให้เปลือกน้ำแข็งของมันร้อนขึ้นอย่างช้า ๆ เมื่อสะสมเป็นระยะเวลานานกว่าหลายพันล้านปี เปลือกน้ำแข็งของดวงจันทร์จึงละลายอย่างช้า ๆ เกิดเป็นมหาสมุทรใหญ่ใต้เปลือกน้ำแข็งหนาขึ้นมา

ภาพถ่ายพื้นผิวความละเอียดสูงจากกล้องถ่ายภาพของยาน Galileo เมื่อปี 1998 แสดงให้เห็นเส้นลวดลายสีแดงบนพื้นผิวน้ำแข็งของดวงจันทร์ยูโรปาที่เป็นปริศนาจนถึงทุกวันนี้ว่าเกิดขึ้นจากอะไร

พื้นผิวของดวงจันทร์นั้นถูกปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งสีขาวโพลนก็จริง แต่จากภาพถ่ายต่าง ๆ ไม่ว่าจะจากภารกิจ Voyager หรือ Galileo นั้นล้วนพบว่าพื้นผิวมีร่องรอยขีดข่วนสีแดงเกิดขึ้น รอยขีดข่วนเหล่านี้เป็นหนึ่งในปริศนาใหญ่ของดวงจันทร์ยูโรปาว่าเกิดจากอะไร จากการศึกษาแถบสเปกตรัมของเส้นสีแดงบนพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปานั้นพบว่ามีองค์ประกอบของเกลืออยู่เป็นจำนวนมาก เช่น แมกนีเซียมซัลเฟตและกรดซัลฟูริกเกิดการระเหยบนพื้นผิวของดวงจันทร์ดวงนี้ แต่ถึงกระนั้นสีของสารเหล่านี้เมื่อระเหยก็แทบเป็นไปไม่ได้ที่จะมีสีแดง ดังนั้นอาจเป็นไปได้ว่าอาจเกิดจากการที่มันมีส่วนผสมของกำมะถันปะปนอยู่ภายในแถบสีเหล่านี้ด้วย บางทฤษฎีมีการกล่าวว่าสารสีแดงที่พบเห็นนั้นอาจเป็นสารทอลิน (Tholin) ซึ่งเป็นสารสีแดงที่พบเห็นได้อวกาศ เช่น บนดาวพลูโต ดวงจันทร์ไททัน หรือ 486958 Arrokoth วัตถุในแถบไคเปอร์ที่ยาน New Horizon บินโฉบ ซึ่งเป็นสารในกลุ่มอินทรียวัตถุ และสารชนิดนี้มีศักยภาพมากพอในการสร้างกรดอะมิโนขึ้นมา

การศึกษาเพิ่มเติมบนดวงจันทร์ยูโรปาทำให้เราพบหลายสิ่งที่น่าสนใจ ไม่ว่าจะเป็นการค้นพบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหนือพื้นผิวของดวงจันทร์ หรือการพบว่าบนพื้นผิวของดวงจันทร์ยูโรปานั้นสามารถสังเคราะห์ออกซิเจนขึ้นมาได้จากการพุ่งชนของอนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์กับเปลือกน้ำแข็ง ทำให้โมเลกุลของน้ำแข็งแตกตัวออกเป็นไฮโดรเจนกับออกซิเจนบริสุทธิ์ ซึ่งจากการสำรวจโดยยาน Juno เมื่อปลายปีที่ผ่านมาพบว่าดวงจันทร์ยูโรปาสามารถผลิตออกซิเจนในปริมาณที่มากถึง 1,000 ตันต่อวัน ซึ่งอาจจะมีออกซิเจนบางส่วนสามารถซึมลงไปใต้เปลือกน้ำแข็ง เกิดเป็นแหล่งออกซิเจนขนาดใหญ่สำหรับชีวิตใต้มหาสมุทรของดวงจันทร์ดวงนี้ก็เป็นได้

ภาพวาดแนวคิดโครงการหุ่นยนต์สำรวจใต้พื้นมหาสมุทรของดวงจันทร์ยูโรปา

นักดาราศาสตร์เชื่อว่าดวงจันทร์ยูโรปาคงสภาพการเป็นดวงจันทร์ที่มีเปลือกน้ำแข็งแบบนี้มานานกว่า 4 พันล้านปีแล้ว ซึ่งระยะเวลาของมันนั้นนานเท่ากับระยะเวลาที่โลกของเราเย็นลงและมีน้ำที่เป็นมหาสมุทรบนพื้นผิวของโลก ซึ่งนั่นหมายความว่าอาจจะมีสิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ใต้มหาสมุทรดวงจันทร์ยูโรปา ส่งผลให้มีแนวคิดในการส่งยานหุ่นยนต์ลงไปสำรวจใต้มหาสมุทรของดวงจันทร์ยูโรปาเพื่อสำรวจสภาพแวดล้อมใต้มหาสมุทรของมัน

ภารกิจในอนาคตที่จะเดินทางไปยังดวงจันทร์ยูโรปาเพื่อศึกษาว่าดวงจันทร์ดวงนี้มีศักยภาพมากพอที่จะให้กำเนิดสิ่งมีชีวิตหรือไม่ ได้แก่ ภารกิจ Europa Clipper ของ NASA ภารกิจนี้จะมุ่งไปที่การศึกษาชั้นน้ำใต้เปลือกพื้นผิวของน้ำแข็งใต้ดวงจันทร์น้ำแข็งทั้งสามของดาวพฤหัสบดี ผ่านการใช้สนามไฟฟ้าและเรดาร์ในการตรวจสอบ ซึ่งภารกิจนี้จะเดินทางไปถึงดวงจันทร์ยูโรปาในปี 2030 และสำรวจเพื่อเป็นองค์ความรู้และใบเบิกทางสำคัญสำหรับภารกิจการสำรวจสิ่งมีชีวิตนอกโลกในอนาคต

เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล

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

ที่มาข้อมูล: NASA, NASA, NASA, NASA, NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ทำความรู้จักกับ “ดวงจันทร์ยูโรปา” ดวงจันทร์น้ำแข็งแห่งดาวพฤหัสบดี