นาซาพบหลุมอุกกาบาตเกิดใหม่บนดวงจันทร์ ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกได้

“ผมหยุดทุกอย่างทันที แล้วเริ่มตรวจสอบว่าจุดนั้นคืออะไร” โรเบิร์ต วากเนอร์ (Robert Wagner) กล่าว เขาเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการประมวลผลภาพจากบริษัท Intuitive Machines และทำงานกับข้อมูลจากระบบกล้อง Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) ของนาซา จุดที่พบบนพื้นผิวมีสีขาวสว่างผิดปกติ ล้อมรอบด้วยวงมืด แตกต่างจากรอบข้าง ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของพื้นผิวที่ถูกชนอย่างรุนแรงจนเปิดให้เห็นเนื้อด้านในของดวงจันทร์

การชนซึ่งรุนแรงที่สุดในรอบ 100 ปี

หลุมอุกกาบาตนี้พบที่บริเวณขอบด้านตะวันออกของดวงจันทร์ มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 222 เมตร ลึกประมาณ 43 เมตร คาดการณ์กันว่าช่วงเวลาที่ชนอาจเป็นได้ตั้งแต่ 11 เมษายน ถึง 22 พฤษภาคม 2024 อาจจะเป็นดาวหางหรือดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดเทียบเท่าอาคารสูง 3–6 ชั้น ซึ่งต่อมาได้หลุมนี้ได้รับการตั้งชื่อว่าแม็กเก็ตชิน (McGetchin) เพื่อเป็นเกียรติแก่ ทอม แม็กเก็ตชิน (Tom McGetchin) นักวิทยาศาสตร์ด้านดวงจันทร์ในยุคบุกเบิกการสำรวจดวงจันทร์ในยุคอะพอลโล

เนื่องจากดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศทำหน้าที่ชะลอหรือเผาไหม้สิ่งแปลกปลอม วัตถุจากอวกาศจึงสามารถพุ่งเข้าถึงพื้นผิวได้โดยตรงและเกิดเป็นหลุมอุกกาบาตที่สังเกตได้จากยานสำรวจอวกาศบนวงโคจร หนึ่งในนั้นคือยาน LRO ซึ่งมีกล้องถ่ายภาพพื้นผิวความละเอียดสูงที่สุดเท่าที่มีในวงโคจรของดวงจันทร์ ณ ขณะนี้ กล้องประจำยานจะคอยถ่ายภาพพื้นผิวของดวงจันทร์และทำแผนที่ความละเอียดสูงอย่างต่อเนื่อง ทีมนักวิจัยประเมินว่าขนาดหลุมที่ LRO จับภาพได้ เกิดจากวัตถุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.1 เมตร พุ่งเข้าชนพื้นผิวดวงจันทร์โดยตรง ซึ่งจากสถิติแล้วมีการประเมินกันว่าหลุมในกลุ่มที่ LRO จะสามารถจับภาพได้นั้นมีความถี่ในการเกิดขึ้นใหม่ราว 140 หลุมต่อปี แต่หลุมเกิดใหม่ส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดจากวัตถุระดับไมโครเมตร ซึ่งมีขนาดเล็กเกินกว่าจะจำแนกได้จากภาพถ่ายในวงโคจร สำหรับหลุมอุกกาบาตแม็กเก็ตชินนั้น คาดการณ์ว่าเป็นหลุมเกิดใหม่ที่ใหญ่ที่สุดในวัฏจักรสถิติ 100 ปี

ภายหลังการค้นพบ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้อุปกรณ์ตรวจวัดความร้อน Diviner บนยาน LRO สำรวจพื้นที่ดังกล่าวเพิ่มเติม และตรวจพบบริเวณกว้างประมาณ 6.4 กิโลเมตรรอบหลุม มีอุณหภูมิในเวลากลางคืนต่ำกว่าพื้นที่ข้างเคียงประมาณ 9 องศาเซลเซียส ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้ระบุว่าความเย็นนี้เกิดขึ้นเพราะแรงกระแทกจนทำให้ชั้นดินและเศษหินบนดวงจันทร์ หรือเรโกลิท (regolith) รอบหลุมยกตัวขึ้นมา ในลักษณะจับตัวอย่างหลวม ๆ ส่งผลให้มีความหนาแน่นลดลงและกักเก็บความร้อนได้น้อยลง

ขอบเขตอันกว้างใหญ่ของบริเวณที่เย็นกว่ารอบข้างนี้น่าสนใจอย่างยิ่ง เพราะแสดงให้เห็นว่าการชนสามารถเปลี่ยนสภาพพื้นผิวของดวงจันทร์ในพื้นที่ไกลเกินกว่าตัวหลุมอุกกาบาตเอง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพเช่นนี้อาจส่งผลต่อปฏิสัมพันธ์ระหว่างล้อยานสำรวจกับพื้นผิวได้เช่นกัน

พื้นผิวที่หลับไหล แต่ไม่หยุดนิ่ง

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่บนดวงจันทร์ส่วนมากเกิดขึ้นเมื่อราว 4,000 ล้านปีก่อน เรียกกันว่ายุคระดมชนหนักครั้งหลัง (Late Heavy Bombardment) ในยุคนี้ วัตถุที่หลงเหลือจากการก่อร่างสร้างดาวเคราะห์ของระบบสุริยะได้เริ่มพุ่งเข้าชนดาวเคราะห์ดวงต่าง ๆ ซึ่งโลกและดวงจันทร์ต่างก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน ถึงแม้ว่าในปัจจุบันร่องรอยการถูกพุ่งชนจากอุกกาบาตบนโลกจากเมื่อ 4,000 ล้านปีก่อนจะไม่หลงเหลืออยู่ให้เห็นแล้วเนื่องจากกระบวนการธรณีแปรสัณฐานของโลก แต่บนดวงจันทร์ ร่องรอยเหล่านี้ยังมีสภาพคงเดิม เนื่องจากดวงจันทร์ไม่มีสิ่งกัดเซาะพื้นผิวอย่างเช่นน้ำและบรรยากาศ รวมถึงไม่มีการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกพื้นผิวที่คอยรีไซเคิลพื้นผิวเก่าและสร้างพื้นผิวใหม่ ต่างจากโลกของเรา

ถึงแม้ดวงจันทร์จะไม่มีกระบวนการกัดเซาะหรือเปลี่ยนแปลงพื้นผิวเหมือนกับบนโลก แต่พื้นผิวของดวงจันทร์ก็ยังเกิดการเปลี่ยนแปลงได้จากการถูกพุ่งชนโดยอุกกาบาตและรังสีจากดวงอาทิตย์ ปัจจัยทั้งสองส่งผลให้สภาพพื้นผิวของดวงจันทร์เปลี่ยนแปลงไปอย่างช้า ๆ ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมาหลายล้านปี ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าทั้งสองได้กลายเป็นปัจจัยหลักที่ก่อให้เกิดน้ำใต้พื้นผิวของดวงจันทร์ นับเป็นแหล่งทรัพยากรสำคัญของการเดินทางไปสำรวจดวงจันทร์ในยุคถัด ๆ ไป

ตรวจสอบด้วยซอฟต์แวร์ ยืนยันด้วยสองตา

ความน่าสนใจของดวงจันทร์นี้เองที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์เสาะแสวงหาสิ่งใหม่ ๆ ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของดวงจันทร์อย่างต่อเนื่อง ซึ่งยาน LRO คือหนึ่งในเครื่องมือสำคัญที่นักวิทยาศาสตร์ใช้สำรวจดวงจันทร์มายาวนานกว่า 17 ปี ด้วยกล้องมุมแคบ (Narrow-angle Camera) จำนวนสองตัวสำหรับภาพขาวดำความละเอียดสูง และกล้องมุมกว้าง (Wide-angle Camera) ที่ให้ภาพสี และมีเครื่องมือตรวจสอบตำแหน่งพื้นผิวของดวงจันทร์ที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องและตลอดเวลา

แต่ถึงอย่างนั้น กระบวนการดังกล่าวยังจำเป็นต้องอาศัยการตรวจสอบด้วยสายตา เนื่องจากซอฟต์แวร์จะแจ้งเตือนทุกการเปลี่ยนแปลงของแสงและเงา ก่อให้เกิดสัญญาณเตือนผิดพลาดจำนวนหลายร้อยรายการ ผู้ตรวจสอบจึงต้องพิจารณาลักษณะวงฟุ้งขนาดเล็กรอบจุดสว่างระดับหนึ่งพิกเซล ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้การกระจายตัวของเรโกลิทรอบหลุมเกิดใหม่

การค้นพบหลุมอุกกาบาตแม็กเก็ตชินที่เกิดขึ้นใหม่นี้ได้ผ่านกระบวนการถ่ายภาพและตรวจสอบดังที่กล่าวมาเช่นกัน นักวิทยาศาสตร์ต่างยกให้ว่าเป็นหนึ่งในร่องรอยซึ่งมีรูปแบบการกระจายตัวชัดเจนที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ สะท้อนถึงคุณค่าของข้อมูลจากยานโคจรรอบดวงจันทร์ในการศึกษาพื้นผิวของดาวบริวารของโลก และทำให้เรามองหาเป้าหมายที่น่าสนใจในการส่งยานอวกาศหรือภารกิจที่มีมนุษย์ไปสำรวจได้ดีและแม่นยำยิ่งขึ้น เพื่อที่จะนำไปสู่การต่อยอดกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์และเชิงพาณิชย์บนดวงจันทร์ในอนาคต

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