ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

ยาน MAVEN กับการไขปริศนาการสูญเสียชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร

17 มิ.ย. 684 นาที17 มิ.ย. 68

ตลอดหนึ่งทศวรรษของยาน MAVEN ที่โคจรรอบดาวอังคาร มันได้ติดตามการเปลี่ยนแปลงชั้นบรรยากาศของดาวอังคารมาโดยตลอด ที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้สนใจการสูญเสียชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเมื่อหลายพันล้านปีก่อน

ขนาดตัวอักษร

ตลอดหนึ่งทศวรรษของยาน MAVEN ที่โคจรรอบดาวอังคาร มันได้ติดตามการเปลี่ยนแปลงชั้นบรรยากาศของดาวอังคารมาโดยตลอด ที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้สนใจการสูญเสียชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเมื่อหลายพันล้านปีก่อนอาจเกิดจากการกระเด็นของอะตอมในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเป็นตัวผลักโมเลกุลอากาศในชั้นบรรยากาศให้หลุดออกไปสู่นอกอวกาศ

ยาน MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) เข้าสู่วงโคจรของดาวอังคารมาตั้งแต่ปี 2014 เป้าหมายหลักคือการติดตามการเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร เพื่อศึกษาการสูญเสียชั้นบรรยากาศและติดตามมีเทนในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร

ภาพวาดของยาน MAVEN ภาพจาก NASA

การสูญเสียชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเป็นหนึ่งในโจทย์ที่ทั่วทั้งโลกให้ความสนใจ เรามีการตั้งทฤษฎีไว้ว่าเพราะการสนามแม่เหล็กดาวอังคารที่หายไปทำให้น้ำบนพื้นผิวและชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่ของดาวอังคารนั้นหลุดออกไปจากดาวอังคาร เหลือเพียงชั้นบรรยากาศที่เบาบางดังที่เราพบกันในปัจจุบันนี้ นับเป็นสิ่งที่แปลกประหลาด เพราะเมื่อเทียบกันแล้ว ดาวศุกร์ที่ไม่มีสนามแม่เหล็กเหมือนดาวอังคารกลับยังคงชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นกว่าดาวอังคารได้ ทางนักวิทยาศาสตร์จึงตั้งประเด็นที่ข้อนี้เป็นสำคัญว่าต้องมีกระบวนการบางอย่างภายในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารที่เตะโมเลกุลของชั้นบรรยากาศด้วยกันเองออกไปจากตัวดาว

เราเรียกกระบวนการนี้ว่า การกระเด็น (sputtering) เป็นกระบวนการที่อะตอมในบรรยากาศถูกอนุภาคประจุที่มีพลังงานสูงพุ่งชนจนกระเด็นออกจากชั้นบรรยากาศ เปรียบได้กับคนตัวใหญ่กระโดดลงไปในสระน้ำและน้ำกระเด็นออกมาจากสระน้ำ อะตอมหนักที่มีพลังงานสูงได้พุ่งชนชั้นบรรยากาศของดาวอังคารและแหวกทางภายในชั้นบรรยากาศจนอะตอมต่าง ๆ ที่เป็นกลางในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารกระเด็นออกไป

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เคยพบหลักฐานทางอ้อมว่ากระบวนการนี้อาจเกิดขึ้นจริง โดยอิงจากการศึกษาสัดส่วนของไอโซโทปเบาและหนักของอะตอมอาร์กอน (Argon) ในชั้นบรรยากาศชั้นบนของดาวอังคาร โดยพบว่าไอโซโทปเบาจะลอยอยู่สูงกว่าไอโซโทปหนัก และพบว่ามีไอโซโทปเบาน้อยมากเมื่อเทียบกับไอโซโทปอาร์กอนหนัก ซึ่งเป็นการบ่งชี้ว่ามีการหลุดออกโดยกระบวนการกระเด็นที่พูดถึงนี้

ภาพจำลองสนามไฟฟ้ารอบดาวอังคารที่เกิดจากลมสุริยะพัดผ่านดาว ซึ่งเป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดการกระเด็นของอนุภาคในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารขึ้น ภาพจาก NASA

เพื่อให้พบหลักฐานจริงของการหลุดของชั้นบรรยากาศจากอาร์กอน ทีมนักวิจัยต้องอาศัยการวัดข้อมูลพร้อมกันจากเครื่องมือสามชนิดบนยาน MAVEN ได้แก่ เครื่องวิเคราะห์ไอออนจากลมสุริยะ (Solar Wind Ion Analyzer) เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก (Magnetometer) และเครื่องตรวจวัดมวลของก๊าซและไอออนที่เป็นกลาง (Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer) นอกจากนี้ยังต้องเก็บข้อมูลทั้งด้านกลางวันและกลางคืนของดาวอังคารในระดับความสูงต่ำ ซึ่งต้องใช้เวลาในการเก็บข้อมูลร่วมสิบปี

การรวบรวมข้อมูลจากยาน MAVEN ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างแผนที่อาร์กอนที่กระเด็นออกไปโดยสัมพันธ์กับทิศทางของลมสุริยะ แผนที่ทำให้เราทราบว่ามีอาร์กอนกระเด็นออกมาบริเวณที่อนุภาคพลังงานสูงพุ่งชนบรรยากาศพอดี แสดงให้เห็นกระบวนการกระเด็นแบบจะจะเป็นครั้งแรก นักวิจัยยังพบด้วยว่ากระบวนการนี้เกิดขึ้นในอัตราที่สูงกว่าที่คาดไว้ถึง 4 เท่า และอัตรานี้จะเพิ่มขึ้นระหว่างในช่วงที่มีพายุสุริยะพัดผ่าน

การสังเกตโดยตรงครั้งนี้ยืนยันว่าการกระเด็นเป็นกลไกหลักที่ทำให้ดาวอังคารสูญเสียบรรยากาศไปมากในอดีตยุคต้น ในสมัยที่ดวงอาทิตย์ยังมีพลังงานสูงกว่าปัจจุบันมาก

การค้นพบนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจกระบวนการสูญเสียชั้นบรรยากาศและวิวัฒนาการของดาวอังคารได้ดียิ่งขึ้น เกิดเป็นโจทย์ใหม่สำหรับการศึกษาของยานอวกาศในยุคถัดไปในแง่มุมที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น เพื่อที่จะได้กลับมาทำความเข้าใจโลกของเราได้มากขึ้น

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล


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

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
 

เขียนโดย

🌎 "รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก" ไปกับ Thai PBS Sci & Tech • วิทยาศาสตร์ • เทคโนโลยี นวัตกรรม • ดาราศาสตร์ • Media Literacy • Cyber Security • Tips & Tricks • Trends

บทความที่เกี่ยวข้อง

NASA อาจเสียยาน MAVEN ไปอย่างเป็นทางการหลังขาดการติดต่ออวกาศ

NASA อาจเสียยาน MAVEN ไปอย่างเป็นทางการหลังขาดการติดต่อ

หลังยานสำรวจ MAVEN ของ NASA ขาดการติดต่อบนดาวอังคาร ณ ตอนนี้ความหวังในการกู้ยานกลับมาเหลือน้อยลงเต็มทีจนมีแววว่าเราจะเสียยานอวกาศลำนี้ไป

22 ม.ค. 69|22 ม.ค. 69
อ่านต่อ →
กล้องฯ ฮับเบิล, MAVEN ไขปริศนาสูญเสียน้ำครั้งสำคัญของดาวอังคารอวกาศ

กล้องฯ ฮับเบิล, MAVEN ไขปริศนาสูญเสียน้ำครั้งสำคัญของดาวอังคาร

NASA ในช่วงวัฏจักร Solar Maximum ของดวงอาทิตย์ในรอบนี้ NASA ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลควบคู่กับยานอวกาศ MAVEN ที่อยู่ในวงโคจรของดาวอังคารสำรวจการสูญเสีย “น้ำ” ในชั้นบรรยากาศของ “ดาวอังคาร” ว่ามีส่วนเกี่ยวข้องกับวัฏจักรของดวงอาทิตย์หรือไม่

23 ก.ย. 67|23 ก.ย. 67
อ่านต่อ →
อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%AI

อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%

วันนี้ (12 ต.ค. 69) หนึ่งในประเด็นที่ถูกพูดถึงในวันแรกของงาน World Bank Flagship “Small AI: More and Better Jobs” ระหว่างการประชุมประจำปี IMF และ World Bank Group 2026 ณ กรุงเทพมหานคร

12 ต.ค. 69|8 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้าสิ่งแวดล้อม

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้า

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคตเทคโนโลยี

หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคต

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศวิทยาศาสตร์

กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศ

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
ลูกเรือ Crew-12 กลับถึงโลกปลอดภัย! ปิดฉากภารกิจในอวกาศ 237 วันอวกาศ

ลูกเรือ Crew-12 กลับถึงโลกปลอดภัย! ปิดฉากภารกิจในอวกาศ 237 วัน

09 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
รู้จัก 2 ภาพจาก Google Doodle ต้อนรับสัปดาห์อวกาศโลก 2026อวกาศ

รู้จัก 2 ภาพจาก Google Doodle ต้อนรับสัปดาห์อวกาศโลก 2026

08 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
อวกาศอาจเป็นทางออก ! เมื่อพลังงานจากโลกไม่พอใช้ จนหลายชาติเล็งผลิตไฟฟ้านอกโลกอวกาศ

อวกาศอาจเป็นทางออก ! เมื่อพลังงานจากโลกไม่พอใช้ จนหลายชาติเล็งผลิตไฟฟ้านอกโลก

07 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
นาซาพบหลุมอุกกาบาตเกิดใหม่บนดวงจันทร์ ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกได้อวกาศ

นาซาพบหลุมอุกกาบาตเกิดใหม่บนดวงจันทร์ ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกได้

06 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
ย้ายกล้องไปบนดวงจันทร์? นักวิทย์แห่เสนอภารกิจใหม่ หนีมลภาวะทางแสงจากบนโลกอวกาศ

ย้ายกล้องไปบนดวงจันทร์? นักวิทย์แห่เสนอภารกิจใหม่ หนีมลภาวะทางแสงจากบนโลก

03 ต.ค. 69
อ่านต่อ →