ผลการวิเคราะห์ข้อมูลดวงจันทร์ไททันล่าสุดคาดว่าโครงสร้างใต้เปลือกดวงจันทร์อาจไม่ได้มีชั้นมหาสมุทรหนาอยู่ใต้แผ่นน้ำแข็งขนาดยักษ์ แต่เป็นลักษณะของพื้นผิวที่ลอยอยู่เหนือชั้นน้ำของเหลวที่มีลักษณะคล้ายกับน้ำผสมกับเกล็ดน้ำแข็ง และอาจมีกระเปาะน้ำอุ่นใต้ชั้นของเหลวเหล่านี้อีกด้วย
ผลการวิเคราะห์นี้เกิดจากการนำข้อมูลสนามโน้มถ่วงของดวงจันทร์ไททันที่เคยถูกตรวจวัดโดยยานแคสซินีกลับมาวิเคราะห์ใหม่อีกครั้งหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจวัดสนามโน้มถ่วงของดวงจันทร์ไททันโดยอาศัยปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (Doppler Shift) ที่เกิดขึ้นในการสื่อสารระหว่างตัวยานกับโลก สนามโน้มถ่วงของดวงจันทร์จะทำให้เกิดการยืดและหดลงเล็กน้อยและส่งผลให้ความถี่ของสัญญาณที่ยานแคสซินีใช้สื่อสารกับโลกเปลี่ยนแปลงไป
การเปลี่ยนแปลงสัญญาณวิทยุเล็กน้อยเหล่านี้หากนำมาวิเคราะห์ย้อนกลับแล้วจะพอทำให้สามารถสร้างภาพของสนามโน้มถ่วงของดวงจันทร์ไททันได้และสามารถนำมาวิเคราะห์โครงสร้างที่อยู่ภายใต้ของดวงจันทร์ไททันได้ว่า พื้นที่ที่สัญญาณเดินทางผ่านมานั้นมีวัตถุอะไรอยู่ด้านล่าง เป็นน้ำ ไฮโดรคาร์บอน หรือหิน อีกทั้งยังสามารถนำมาวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของดวงจันทร์ที่เกิดจากแรงไทดัลกับดาวเสาร์ได้อีกด้วย
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์การยืดและหดตัวของดวงจันทร์ไททันจากการไทดัลกับดาวเสาร์ว่า ดวงจันทร์ไททันมีการยืดและหดตัวที่เป็นลักษณะเฉพาะของเทหวัตถุที่มีของเหลวอย่างเช่นน้ำอยู่ข้างใต้ของชั้นเปลือกดวงจันทร์ จึงมีการตั้งสมมติฐานว่าดวงจันทร์ไททันน่าจะมีเปลือกที่เป็นไฮโดรคาร์บอน ถัดลงมาเนื้อในเป็นชั้นน้ำแข็งหนาที่ลอยอยู่ใต้มหาสมุทรเกลือขนาดใหญ่ และมีหินร้อนเป็นแกนกลาง แต่จากข้อมูลการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ใหม่อีกครั้งหนึ่ง ร่วมกับเทคนิคการประมวลผลแบบใหม่เพื่อลดสัญญาณรบกวน (Noise) ทำให้พบสัญญาณการสูญเสียพลังงานอย่างรุนแรงลึกเข้าไปภายในดวงจันทร์ไททัน และการบิดตัวของดวงจันทร์ไททันนั้นแตกต่างจากการบิดตัวหากดวงจันทร์นี้มีน้ำที่เป็นของเหลวจริง เพราะมีอาการหน่วง ค่อย ๆ บิดตัวจากการถูกไทดัลโดยดาวเสาร์ ซึ่งการหน่วงกินระยะเวลาหลายชั่วโมงซึ่งว่าช้ามาก หากดวงจันทร์ไททันมีลักษณะของน้ำที่เป็นของเหลวอยู่ข้างใต้จริงการยืดและหดตัวของดวงจันทร์ควรเกิดขึ้นโดยทันทีไม่มีการหน่วงแบบนี้
นักวิทยาศาสตร์จึงตั้งสมมติฐานว่าเนื้อในของดวงจันทร์ไททันที่แท้จริงควรจะเป็นชั้นน้ำที่เป็นเกล็ดน้ำแข็งผสมอยู่ มีลักษณะที่เป็นชั้นหนืดและมีความหนามากครอบคลุมเนื้อภายในของดวงจันทร์ และน่าจะมีกระเปาะน้ำอุ่นเล็ก ๆ ที่ชั้นล่างสุดที่สัมผัสกับแกนกลางที่เป็นหิน ซึ่งละลายจากความร้อนจากการบิดตัวของแกนหินจากแรงไทดัล
ภายใต้สมมติฐานล่าสุดนี้แสดงว่าดวงจันทร์ไททันมีโครงสร้างขนาดใหญ่ที่เป็นของแข็งกึ่งของเหลวและมีของเหลวที่แท้จริงอย่างเดียวคือกระเปาะน้ำที่ละลายบริเวณใกล้กับแกนกลางของดวงจันทร์เท่านั้น และน้ำเหล่านี้ก็อาจจะร้อนจัดและค่อย ๆ แทรกตัวขึ้นไปตามชั้นเกล็ดน้ำแข็งเหล่านี้ขึ้นไปจนถึงเปลือกดาวและพวยพุ่งเกิดเป็นภูเขาไฟที่พวยพุ่งน้ำออกมา (Cryovolcano) คอยถ่ายเทสารอินทรีย์จากใต้ดวงจันทร์ขึ้นสู่ด้านบน และสภาพแวดล้อมของกระเปาะน้ำใต้ดวงจันทร์ก็น่าจะมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมเอื้อต่อการกำเนิดขึ้นของชีวิตในดวงจันทร์ไททันได้
แม้ในตอนนี้เราอาจจะฟันธงไม่ได้ว่าโครงสร้างของดวงจันทร์ไททันนั้นมีลักษณะใด แต่ในอนาคตอันใกล้ โครงการดรากอนฟลาย (Dragonfly) เฮลิคอปเตอร์ลำแรกที่จะบินในชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์ไททันจะช่วยไขคำตอบของหลาย ๆ คำถามเกี่ยวกับโครงสร้างของดวงจันทร์ไททันได้ ผ่านเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวเครื่องแรก รวมไปถึงเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ที่จะช่วยให้เราเข้าใจองค์ประกอบทางเคมีของพื้นผิวที่เต็มไปด้วยไฮโดรคาร์บอนของดวงจันทร์ที่มีชั้นบรรยากาศและองค์ประกอบที่ซับซ้อนแห่งนี้เพิ่มขึ้นอีกด้วย โดยภารกิจดรากอนฟลายมีกำหนดส่งในปี 2028 และคาดว่าจะเดินทางไปถึงดวงจันทร์ไททันภายในปี 2034
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
