Home ข่าวทั่วไทย 'นาซ่า' แถลงพบน้ำบนพื้นผิวของดวงจันทร์ มีปริมาณมากกว่าที่คิด อาจเป็นจุดหมายสำคัญของโครงการสำรวจอวกาศในอนาคต

‘นาซ่า’ แถลงพบน้ำบนพื้นผิวของดวงจันทร์ มีปริมาณมากกว่าที่คิด อาจเป็นจุดหมายสำคัญของโครงการสำรวจอวกาศในอนาคต

-

‘นาซ่า’ แถลงพบน้ำบนพื้นผิวของดวงจันทร์ มีปริมาณมากกว่าที่คิด อาจเป็นจุดหมายสำคัญของโครงการสำรวจอวกาศในอนาคต

      เมื่อวันที่ 26 ตุลาคม 2563 สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ เปิดเผยว่าเมื่อเวลาประมาณ 23:00 น. ของวันที่ 26 ตุลาคม 2563 ตามเวลาประเทศไทย NASA แถลงข่าว การค้นพบน้ำบนพื้นผิวด้านสว่างของดวงจันทร์โดยกล้องโทรทรรศน์ในช่วงอินฟราเรดไกลบนหอสังเกตการณ์ SOFIA

ทำความรู้จักหอสังเกตการณ์ SOFIA

SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) เป็นหอสังเกตการณ์ลอยฟ้าเพียงลำเดียวที่ยังประจำการอยู่ โดยเครื่องบินจัมโบ้เจ็ท Boeing 747SP ลำนี้ ได้ถูกดัดแปลงเพื่อบรรทุกกล้องโทรทรรศน์ขนาดมหึมา 2.7 เมตร (ใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร ของหอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบพระชนมพรรษา ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในอาเซียน) หอดูดาวบินได้นี้จะทำงานที่ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลระหว่าง 38,000-45,000 ฟุต ซึ่งทำให้อยู่สูงกว่าชั้นบรรยากาศที่บดบังแสงในช่วงคลื่นอินฟราเรดไปมากกว่า 99 เปอร์เซนต์

SOFIA นี้เป็นความร่วมมือระหว่างองค์การบริหารการบินอวกาศแห่งชาติ สหรัฐอเมริกา (NASA – National Aeronautics and Space Administration) และศูนย์อวกาศเยอรมนี (German Aerospace Center – DLR)

และด้วยความที่ SOFIA นั้นเป็นหอสังเกตการณ์ลอยฟ้า มันจึงสามารถเดินทางไปได้ทุกที่บนโลก และสามารถเดินทางไปสังเกตการณ์จากมหาสมุทรหรือที่ห่างไกล เพื่อสังเกตปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเหนือน่านน้ำที่ไม่มีกล้องโทรทรรศน์ หรือผู้ใดอาศัยอยู่ได้ เช่น ในวันที่ 29 มิถุนายน 2015 ดาวพลูโตได้โคจรผ่านหน้าดาวฤกษ์ เงาของมันได้พาดผ่านเหนือมหาสมุทรใกล้ประเทศนิวซีแลนด์ SOFIA ได้ทำการศึกษาและสามารถศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวพลูโตเอาไว้ได้

นอกจากนี้ การที่ SOFIA นั้นต้องลงจอดบนพื้นดินอยู่เป็นประจำ ทำให้การดูแลรักษาอุปกรณ์นั้นสามารถทำได้ง่ายกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศมาก และสามารถปรับเปลี่ยนและดัดแปลงอุปกรณ์ให้เหมาะกับสถานการณ์ได้

การสังเกตการณ์ในช่วงคลื่นอินฟราเรด

ตามปกติแล้ว รังสีอินฟราเรดที่มาจากนอกโลกนั้น ส่วนมากจะถูกดูดกลืนโดยชั้นบรรยากาศ โดยเฉพาะจากความชื้นในชั้นบรรยากาศ การสังเกตการณ์จากภาคพื้นในช่วงคลื่นนี้ จึงสามารถทำได้เพียงบนยอดภูเขาสูง และ/หรือในทะเลทรายอันแห้งแล้ง การที่ SOFIA บินอยู่ในชั้นบรรยากาศที่สูง จึงทำให้สามารถสังเกตการณ์ในช่วงคลื่นที่กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินทั่วไปไม่สามารถสังเกตการณ์ได้

วัตถุท้องฟ้าเกือบทุกชนิดมีการแผ่รังสีในช่วงคลื่นรังสีอินฟราเรด ไม่เพียงเท่านั้น รังสีอินฟราเรดนั้นจะสามารถทะลุผ่านกลุ่มฝุ่นละอองได้ดี ทำให้การศึกษาในช่วงคลื่นนี้สามารถทำให้เรามองเห็นดาวที่ถูกบดบังโดยแถบฝุ่นหนาได้

สิ่งที่พิเศษอย่างหนึ่งเกี่ยวกับช่วงคลื่นอินฟราเรด ก็คือในการศึกษาสเปกตรัมของมัน โมเลกุลทุกโมเลกุลที่มีการหมุน จะสามารถเปลี่ยนพลังงานในการหมุนได้โดยการดูดกลืนหรือปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา คลื่นที่ตรงกับสเปกตรัมในการหมุนของโมเลกุลทั่ว ๆ ไปนั้นอยู่ในช่วงคลื่นอินฟราเรดถึงไมโครเวฟพอดี การศึกษาสเปกตรัมในช่วงอินฟราเรดจึงสามารถบอกถึงชนิดของโมเลกุลที่พบอยู่ในวัตถุท้องฟ้าที่ห่างไกลออกไปได้

ตัวอย่างที่ดีที่สุดอย่างหนึ่งก็คือโมเลกุลของน้ำ เนื่องจากโมเลกุลของน้ำประกอบขึ้นด้วยอะตอมของไฮโดรเจนสองอะตอมที่ติดอยู่กับอะตอมของออกซิเจนหนึ่งอะตอมด้วยมุม 104.5 องศา ทำให้โมเลกุลของน้ำมีรูปแบบการหมุนที่แตกต่างออกไป จึงสามารถแผ่สเปกตรัมในการหมุนได้ทั้งในช่วงอินฟราเรด และช่วงไมโครเวฟ สเปกตรัมการหมุนของน้ำในช่วงคลื่นไมโครเวฟนี้เอง ที่เราใช้ในการอุ่นอาหารผ่านทางเตาไมโครเวฟ เนื่องจากเตาไมโครเวฟนั้นปล่อยรังสีที่ตรงกับสเปกตรัมการหมุนของน้ำ โมเลกุลของน้ำจึงสามารถดูดกลืนรังสีไปแล้วเปลี่ยนไปเป็นการหมุนที่เร็วขึ้น ทำให้มีอุณหภูมิที่สูงขึ้น

น้ำบนพื้นผิวของดวงจันทร์

ก่อนหน้านี้เราเคยพบน้ำในหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ที่ไม่มีแสงแดดส่องไปถึง แต่เรายังไม่เคยมีหลักฐานว่าเราสามารถพบน้ำได้นอกไปจากบริเวณหลุมอุกกาบาตที่มืดมิดเหล่านั้น นอกจากนี้ ถึงแม้ว่าการศึกษาก่อนหน้านี้อาจมีการค้นพบของหมู่ไฮดรอกซิล (OH) แต่ยังไม่สามารถยืนยันได้ถึงการมีอยู่ของน้ำในพื้นผิวด้านสว่างของดวงจันทร์

แต่การศึกษาของ SOFIA ทำให้ค้นพบสเปกตรัมการดูดกลืนที่เป็นลักษณะเฉพาะของโมเลกุลของน้ำในหลุมอุกกาบาต Clavius ซึ่งเป็นหลุมอุกกาบาตที่มีขนาดใหญ่ที่สุดหลุมหนึ่งที่สามารถเห็นได้จากโลก และอยู่ในบริเวณที่แสงอาทิตย์ส่องถึง ถือเป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่าแม้กระทั่งบนพื้นผิวด้านสว่างของดวงจันทร์ที่ถูกส่องสว่างโดยแสงอันแรงจ้าจากดวงอาทิตย์ก็สามารถพบน้ำได้เช่นกัน

ด้านสว่างของดวงจันทร์นั้นสามารถมีอุณหภูมิพื้นผิวสูงได้ถึง 127 องศาเซลเซียส (เทียบกับในเงาที่สามารถต่ำได้ถึง -173 องศาเซลเซียส) แต่เดิมเราจึงไม่คาดกันว่าจะมีน้ำหลงเหลืออยู่บนพื้นผิวของดวงจันทร์ด้านที่แสงแดดส่องถึง แต่การค้นพบนี้ ยืนยันว่าไม่เพียงแต่จะสามารถค้นพบน้ำบนดวงจันทร์ได้เท่านั้น แต่เราค้นพบว่าบนดวงจันทร์มีน้ำถึง 100 ถึง 412 ppm เทียบเท่ากับน้ำหนึ่งขวด ต่อดินดวงจันทร์ทุก ๆ หนึ่งลูกบาศก์เมตร

การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่จะทำให้เราค้นพบว่าดวงจันทร์นั้นมีน้ำมากกว่าที่เราคาดคิดเอาไว้แต่เดิม แต่ยังเป็นการท้าทายความเข้าใจเกี่ยวกับกำเนิดของน้ำบนวัตถุในระบบสุริยะ และยังอาจบ่งชี้ว่าน้ำนั้น อาจจะเกิดขึ้นได้ง่ายกว่านั้นมากในเอกภพ ความเป็นไปได้หนึ่งอาจจะเกิดขึ้นจากอุกกาบาตที่บรรทุกน้ำมาลงยังบนดวงจันทร์ แต่อีกความเป็นไปได้หนึ่งคืออาจจะเกิดจากการรวมตัวกันระหว่างหมู่ไฮดรอกซิล กับหมู่ไฮดรอกซิลด้วยกันอีกหมู่ หรือจากไฮโดรเจนที่มาจากดวงอาทิตย์ เกิดขึ้นมาเป็นน้ำอย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวดวงจันทร์

คำถามที่น่าสนใจถัดไปก็คือ น้ำที่ถูกผลิตขึ้นมานั้นสะสมขึ้นมาในปริมาณที่พบอยู่ได้อย่างไร ความเป็นไปได้ก็คือโมเลกุลของน้ำนั้นอาจจะไปแทรกตัวอยู่ระหว่างเม็ดดินบนดวงจันทร์ และถูกปกป้องเอาไว้จากแสงอาทิตย์

นี่เป็นครั้งแรกที่ SOFIA ได้หันกล้องไปยังดวงจันทร์ ตามปกติแล้ว SOFIA จะทำการสังเกตการณ์วัตถุท้องฟ้าจาง ๆ ที่ห่างไกลออกไปเป็นอย่างมาก เช่น กาแล็กซี หลุมดำ หรือกระจุกดาว และการศึกษาดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่สว่างขนาดนี้ และปราศจากซึ่งดาวฤกษ์ที่ระบบกล้องจะสามารถติดตามตำแหน่งและการเล็งได้นั้นเป็นสิ่งที่ไม่เคยทำกันมาก่อน การศึกษาที่นำไปสู่การค้นพบนี้ แท้จริงแล้วเป็นเพียงการ “ทดสอบระบบ” เพื่อจะตรวจสอบว่าระบบกล้องของ SOFIA นั้นจะสามารถติดตามตำแหน่งของดวงจันทร์ได้หรือไม่

เมื่อการทดสอบนำไปสู่การค้นพบเช่นนี้แล้ว แน่นอนว่านี่ย่อมจะต้องนำไปสู่การสังเกตการณ์ดวงจันทร์เพิ่มเติมในอนาคต และอาจจะนำไปสู่การทำ “แผนที่” ของน้ำบนพื้นผิวของดวงจันทร์ และดาวเคราะห์น้อยดวงอื่น ๆ ในอนาคต

การพบน้ำบนดวงจันทร์นั้นมีประโยชน์เป็นอย่างยิ่งเกี่ยวกับโครงการการส่งมนุษย์ไปยังดวงจันทร์ในอนาคต เช่นโครงการ Artemis ของนาซา ที่วางแผนจะส่งมนุษย์กลับไปเหยียบบนดวงจันทร์อีกครั้ง เนื่องจากน้ำเป็นทรัพยากรที่สำคัญ ไม่เพียงต่อการดำรงอยู่ของชีวิต แต่ยังอาจจะสามารถนำไปเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานอวกาศได้

นอกจากนี้ หากบนดวงจันทร์มีน้ำในปริมาณที่มากพอ นั่นหมายความว่าดวงจันทร์อาจจะเป็นจุดหมายสำคัญของโครงการสำรวจอวกาศในอนาคต ที่อาจจะต้องมาเติมเสบียงในการเดินทางต่อไปยังห้วงอวกาศที่ไกลออกไป

เรียบเรียง : ดร. มติพล ตั้งมติธรรม – ผู้เชี่ยวชาญดาราศาสตร์ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ

Must Read

สาวหอบหลักฐานโร่เข้าแจ้งความ หลังถูกโซเชียลแชร์ภาพกระหน่ำหาว่าเป็นหญิงที่ติดโควิด เผยเดือดร้อนหนักถูกต่อว่า แถมยังต้องถูกพักงานสูญเสียรายได้ ยันเอาเรื่องถึงที่สุด

สาวหอบหลักฐานโร่เข้าแจ้งความ หลังถูกโซเชียลแชร์ภาพกระหน่ำหาว่าเป็นหญิงที่ติดโควิด เผยเดือดร้อนหนักถูกต่อว่า แถมยังต้องถูกพักงานสูญเสียรายได้ ยันเอาเรื่องถึงที่สุด วันที่ 30 พ.ย. 63 รายงานข่าวแจ้งว่า จากกรณีที่ช่วงเย็นวานนี้ ที่สถานีตำรวจภูธรช้างเผือก อ.เมืองเชียงใหม่ ได้มี นางสาวสุมีนา (สงวนนามสกุล) อายุ 28 ปี ชาว ต.สันกลาง อ.สันกำแพง จ.เชียงใหม่ เดินทางเข้าแจ้งความร้องทุกข์ต่อ ร.ต.ท.ศุภสิน สุวรรณเลิศ ร.ต.ท.ศุภสิน สุวรรณเลิศ รอง สว. (สอบสวน) สภ.ช้างเผือก เพื่อแจ้งความดำเนินคดีกับบุคคลผู้ไม่หวังดีที่...
error: Alert: Content is protected !!