6 ประเด็นลี้ลับช่วยไขปริศนาโลก มูลเหตุที่ทำให้ 3 ภารกิจอวกาศต่างมุ่งหน้าไป ‘ดาวศุกร์’

ทำไมดาวฝาแฝดอย่างโลกกับดาวศุกร์จึงแตกต่างกันมาก?

เป็นที่ฉงนสงสัยกันมานานแล้วว่า ทั้งที่ดาวศุกร์และโลกมีขนาดและระยะห่างจากดวงอาทิตย์ใกล้เคียงกัน แต่ทำไมจึงได้แตกต่างกันเสียเหลือเกิน? โลกเป็นสถานที่ที่มีสภาวะเหมาะสม เป็นแหล่งกำเนิดและที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตนานาสายพันธุ์ ในขณะที่ดาวศุกร์กลับเป็นสถานที่เลวร้ายที่มีบรรยากาศเป็นพิษประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์และอุณหภูมิพื้นผิวที่ร้อนพอที่จะละลายตะกั่วได้ หากเปรียบเทียบความต่างก็เหมือนกับสวรรค์และนรกเลยทีเดียว

ภาพเปรียบเทียบขนาดดาวศุกร์กับโลกของเรา
Credit : NASA/JPL-Caltech

พอล ไบร์เน (Paul Byrne) นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเหนือ (North Carolina State University) อธิบายว่า “มันคือโลกที่เหมือนกับโลกของเรา แต่ต่างกันที่สิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ผ่านมา มันช่างน่าฉงนว่า ประวัติศาสตร์เหล่านี้แตกต่างกันอย่างมากมายถึงเพียงนี้ได้อย่างไร”

เพื่อหาคำตอบ นักวิทยาศาสตร์จะใช้ภารกิจ VERITAS และ EnVision สำรวจทางธรณีวิทยาเพื่อดูว่าดาวเคราะห์วิวัฒนาการมาอย่างไร โดยทั้งสองภารกิจจะศึกษาบันทึกทางธรณีวิทยาของดาวเคราะห์ด้วยการถ่ายภาพพื้นผิวของมันด้วยเครื่องมือเรดาร์ที่ติดตั้งไปกับยาน

ในขณะเดียวกัน ภารกิจ DAVINCI+ จะเติมเต็มภาพที่ยานอวกาศทั้งสองถ่ายในช่วงแสงอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด ด้วยข้อมูลจากโพรบทรงกลมขนาดเล็กที่ปล่อยลงสู่ชั้นบรรยากาศ โพรบนี้จะสุ่มตัวอย่างบรรยากาศ รวมถึงการมองหาก๊าซที่ไม่ทำปฏิกิริยา เช่น ฮีเลียมและซีนอน ซึ่งคงอยู่เป็นเวลานาน “ก๊าซเหล่านี้จะให้เบาะแสเกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ในยุคแรกเริ่ม บ่งชี้ว่าพวกมันมาจากหินหนืดภายในหรือไม่ หรือพวกมันเกิดจากการก่อตัว หรือมาจากดาวหางกันแน่” วิลสันอธิบาย

กาลครั้งหนึ่ง ดาวศุกร์เคยมีมหาสมุทรหรือไม่?

การค้นหาว่าดาวศุกร์เคยมีน้ำที่เป็นของเหลวบนพื้นผิวบนดาวหรือไม่นั้น มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจว่าทำไมดาวศุกร์และโลกจึงแตกต่างกัน นักดาราศาสตร์สามารถเห็นร่องรอยของน้ำในอดีตในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ แต่ก็ไม่ชัดเจนว่าน้ำนี้มาจากมหาสมุทรโบราณบนพื้นผิวที่หายไปเมื่อดาวร้อนขึ้น หรือ เป็นน้ำที่มีสถานะเป็นไอน้ำมาตั้งแต่ช่วงก่อกำเนิดดาว ซึ่งหากเป็นอย่างแรก ก็จะเป็นข้อบ่งชี้ว่า ครั้งหนึ่งดาวเคราะห์นี้ อาจจะ ‘เคย’ เป็นอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตได้เหมือนโลก

ภารกิจ DAVINCI+ จะเป็นพระเอกของการตอบคำถามในเรื่องนี้ ในการสำรวจชั้นบรรยากาศของดาวนั้น โพรบจะถูกส่งลงไปในชั้นบรรยากาศประมาณ 1 ชั่วโมง และจะสุ่มตัวอย่างจากชั้นบรรยากาศทุก ๆ 100 เมตรที่ลดระดับลงไป และจะทำการวัดด้วยวิธีการวัดที่มีความแม่นยำสูงเพื่อดูว่ามีก๊าซใดอยู่ในชั้นบรรยากาศบ้าง 

DAVINCI + จะสังเกตจากทั้งด้านบนและภายในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ โดยเคลื่อนที่ในแนวดิ่งตามธรรมชาติจากด้านบนของชั้นบรรยากาศ ผ่านก้อนเมฆ และลึกไปจนถึงเหนือพื้นผิว
และถ่ายภาพทิวทัศน์ของภูเขาในแบบ 3 มิติพร้อมกับเก็บข้อมูลรายละเอียดทางเคมีด้วย
Credit : NASA GSFC visualization and CI Labs Michael Lentz and colleagues

เจมส์ การ์วิน (James Garvin) หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของศูนย์ Goddard Space Flight Center ของนาซา และหัวหน้าภารกิจ DAVINCI+ กล่าวว่า ข้อมูลนี้จะละเอียดกว่าข้อมูลบรรยากาศของดาวศุกร์ที่ยานสำรวจวิเนรา (Venera) ของสหภาพโซเวียตถ่ายไว้ในปี 1960 1970 และ 1980

“ร่องรอยทางเคมีเหล่านี้จะช่วยบอกประวัติความเป็นมาของดาว รวมถึงการมีอยู่ของมหาสมุทรบนพื้นผิวดาวได้ เมื่อเรารู้ถึงเงื่อนไขดังกล่าวก็จะช่วยให้เราสร้างแบบจำลองสภาพอากาศ ซึ่งจะช่วยตอบคำถามทางด้านธรณีวิทยาที่ภารกิจ VERITAS และ EnVision สำรวจและเก็บข้อมูลมาได้ด้วย

หรือดาวศุกร์มีทวีปเหมือนโลก?

ประมาณ 7% ของดาวศุกร์ครอบคลุมพื้นที่สูงที่เรียกว่า Tesserae ซึ่งเป็นที่ราบสูงที่อยู่เหนือพื้นผิวโดยรอบ โดยไบร์เนกล่าวว่า มันอาจเทียบเท่ากับทวีปต่าง ๆ บนโลกของเราเลยทีเดียว

เพื่อหาคำตอบ VERITAS จะศึกษาองค์ประกอบของ Tesserae รวมทั้งเปรียบเทียบองค์ประกอบของหินบะซอลต์ภูเขาไฟกับหินจากบริเวณที่ระดับความสูงต่ำกว่า ซูซานเน เซมเรคาร์ (Suzanne Smrekar) หัวหน้าภารกิจ VERITAS ที่ JPL (Jet Propulsion Laboratory) ของนาซากล่าวว่า “บนโลก เมื่อทวีปก่อตัวขึ้น หินบะซอลต์จำนวนมหาศาลในเปลือกโลกในมหาสมุทรจะละลายในน้ำ ดังนั้น ที่ราบสูงขนาดใหญ่เหล่านี้จึงเปรียบเสมือนรอยนิ้วมือให้เราสืบหาร่องรอยดูได้ว่าเคยมีน้ำอยู่บนพื้นผิวดาวหรือไม่” 

หากมีร่องรอยการละลายของหินบะซอลต์รอบ Tesserae นั่นก็หมายความว่ามันเคยมีน้ำอยู่มาก่อนและ Tesserae เคยเป็นทวีปที่ครั้งหนึ่งเคยล้อมรอบด้วยน้ำมาก่อน

นอกจากนี้ โพรบในภารกิจ DAVINCI+ จะร่อนลงมาเหนือ Tessera บริเวณที่เรียกว่า Alpha Regio โดยคาดว่าจะถ่ายภาพถึง 500 ภาพในขณะที่ตกลงสู่พื้นผิว แม้ว่ายานอวกาศอาจถูกทำลายจากการพุ่งลงไปยังดาว แต่ก็มีโอกาสเล็กน้อยที่มันจะยังสามารถใช้งานได้บนพื้นผิวเป็นเวลาหลายนาทีก่อนที่ความดันและอุณหภูมิที่รุนแรงทำให้ใช้งานไม่ได้ในที่สุด รูปภาพของ Tessera ในช่วงท้ายของภารกิจนี้อาจให้ความกระจ่างแก่เราได้ “ภาพสุดท้ายของเราน่าจะมีความละเอียดหลายสิบเซนติเมตรเลยทีเดียว” การ์วินกล่าว และนั่นก็น่าจะช่วยเรามองเห็นรายละเอียดพื้นผิวเพิ่มเติมจากภาพเหล่านั้นได้

(อ่านต่อหน้า 3 คลิกด้านล่างเลย)