เรื่องน่าสนใจเกี่ยวกับ น้ำบนดาวอังคาร ซึ่งน้ำถือว่าเป็นปัจจัยที่สำคัญในการดำรงชีวิต ดังนั้นแล้วนักวิทยาศาสตร์จึงให้ความสนใจเกี่ยวกับเรื่องนี้ สำหรับบนดาวอังคารจะมีน้ำมากน้อยแค่ไหน มีอยู่บริเวณใดบ้างตั้งแต่ในอดีต-ปัจจุบัน มีข้อมูลจาก NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ มาให้คนที่สนใจเรื่องนี้ได้อ่านกันค่ะ
1.น้ำบนดาวอังคาร ในปัจจุบัน มีทั้งสภาพเป็นน้ำแข็งและไอน้ำ
น้ำเกือบทั้งหมดที่อยู่บนดาวอังคารในปัจจุบัน มีสภาพเป็นน้ำแข็ง และยังมีน้ำอีกส่วนที่เป็นไอน้ำเจือปนอยู่ในบรรยากาศของดาวอังคารเล็กน้อย ทั้งนี้นักวิทยาศาสตร์เคยคาดการณ์ว่าน้ำบนดาวอังคารที่มีอยู่นั้นเป็นน้ำเค็มที่ซึมอยู่ตื้น ๆ ใต้ผิวดิน และได้เกิดเป็น “แนวลายเส้นซ้ำตามแนวลาดเอียง” (Recurrent slope lineae) อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ เพราะก็มีนักวิทยาศาสตร์อีกส่วนหนึ่งบอกว่าอาจไม่ใช่ร่องรอยน้ำเค็มใต้ดิน แต่อาจจะเกิดจากทรายและฝุ่นที่ไหลลงไปตามลาดเนินแล้วทิ้งร่องรอยเป็นแนวลายเส้นไว้ ในเรื่องยี้ก็ยังคงต้องมีการศึกษากันต่อไป
[ภาพ : NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona, NARIT
2.น้ำแข็งบริเวณ ขั้วดาวอังคาร มีปริมาตรทั้งหมดประมาณ 21 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตร
นักดาราศาสตร์ตรวจพบน้ำแข็งบนดาวอังคารเหนือพื้นผิวและใต้ผิวดินระดับตื้น มีปริมาตรทั้งหมดประมาณ 21 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตร น้อยกว่าปริมาตรน้ำแข็งทั้งหมดบนทวีปแอนตาร์กติกาเล็กน้อย ส่วนมากเป็นน้ำแข็งที่กระจุกตัวอยู่บริเวณขั้วเหนือและขั้วใต้ของดาว และมีการคาดการณ์ว่ายังมีน้ำแข็งตามใต้ผิวดินระดับลึกบนดาวอังคารที่ยังไม่ถูกตรวจพบอีก
[ภาพ : ESA/DLR/FU Berlin; NASA MGS MOLA Science Team, NARIT
นอกจากนี้ ผลการสำรวจบริเวณขั้วใต้ด้วยเรดาร์บนยานมาร์สเอ็กซ์เพรสขององค์การอวกาศยุโรป ในปี ค.ศ. 2012-2019 ทำให้มีนักวิทยาศาสตร์เสนอว่าอาจมีทะเลสาบน้ำเค็มอยู่ใต้พืดน้ำแข็งขั้วใต้ของดาวอังคาร ขนาดความกว้างตั้งแต่ไม่กี่กิโลเมตรไปจนถึง 30 กิโลเมตร กระจายตัวกินพื้นที่ประมาณ 75,000 ตารางกิโลเมตร แต่ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ เนื่องจากความร้อนที่ชั้นใต้ดินของดาวอังคารไม่น่าจะเพียงพอที่จะทำให้น้ำแข็งใต้ดินละลายได้ และหากเป็นทะเลสาบจริง ก็ยังคงมีประเด็นเรื่องความเข้มของเกลือที่เจือปนในน้ำ ซึ่งคาดว่าจะเข้มข้นเกินกว่าที่สิ่งมีชีวิตจะอยู่อาศัยได้ ทำให้เรื่องแหล่งน้ำใต้น้ำแข็งบริเวณขั้วดาวอังคารยังคงเป็นประเด็นที่ต้องศึกษาเพิ่มต่อ
3.น้ำในบรรยากาศและบนพื้นผิวดาวอังคารปัจจุบัน อาจมีน้ำในสถานะของเหลวคงอยู่บนพื้นผิวดาวได้เพียงชั่วครู่
นักวิทยาศาสตร์คาดว่า อาจมีน้ำในสถานะของเหลวคงอยู่บนพื้นผิวดาวได้เพียงชั่วครู่ โดยอยู่ในรูปของละอองน้ำขนาดเล็กที่เบาบาง แต่เนื่องจากบริเวณพื้นผิวดาวอังคารในปัจจุบันโดยเฉลี่ยมีอุณหภูมิที่หนาวเย็นและความดันบรรยากาศน้อยเกินไป
[ภาพ : ESA/AOES Medialab, NARIT]
จึงไม่มีแหล่งน้ำที่มีน้ำในสถานะของเหลวบนพื้นผิวดาวอังคารได้ น้ำจะมีเฉพาะสภาพน้ำแข็งและไอน้ำที่มีการระเหิดและการระเหิดกลับ (เปลี่ยนสถานะจากแก๊สเป็นของแข็ง) สลับกันไป
4.น้ำบนดาวอังคารในยุคดึกดำบรรพ์ เคยมีแหล่งน้ำในสถานะของเหลว ทะเลสาบ แม่น้ำ หรือมหาสมุทร
นักวิทยาศาสตร์ พบว่า ดาวอังคารในยุคดึกดำบรรพ์ถึงช่วง 3.8 พันล้านปีก่อน เคยมีบรรยากาศที่หนาแน่นกว่าและอุณหภูมิพื้นผิวอุ่นกว่าในปัจจุบัน ทำให้ดาวอังคารในช่วงเวลานั้น เคยมีแหล่งน้ำในสถานะของเหลวบนพื้นผิวดาว ทั้งในรูปของทะเลสาบ แม่น้ำ หรือมหาสมุทร
[ภาพ : Emily Lakdawalla / Tanaka & Hartmann 2012 , NARIT]
ซึ่งอาจกินพื้นที่รวมกันประมาณ 1 ใน 3 ของพื้นที่ผิวดาวอังคารทั้งหมด ในช่วงเวลาหลังจากนั้นที่บรรยากาศดาวอังคารเริ่มเบาบางลง ก็ยังมีธารน้ำไหลปรากฏบนพื้นผิวดาวอังคารเป็นช่วงสั้น ๆ หลายช่วงในธรณีประวัติช่วงหลังของดาวอังคาร
5.น้ำบนดาวอังคาร หายไปได้อย่างไร?
นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่า ช่วงเวลาที่ดาวอังคารมีสนามแม่เหล็กครอบคลุมอยู่ที่ประมาณ 4.5 – 3.7 พันล้านปีก่อน ดาวอังคารที่ภายในเย็นตัวลง ทำให้การปะทุของภูเขาไฟปล่อยแก๊สเติมเข้าไปในชั้นบรรยากาศน้อยลงจนหยุดตัว และดาวอังคารที่มีมวลน้อยกว่าโลก ทำให้ความโน้มถ่วงในการดึงดูดแก๊สในชั้นบรรยากาศน้อยกว่าโลก ปัจจัยทั้งสองจึงเป็นปัจจัยเสริมการสูญเสียแก๊สจากบรรยากาศดาวอังคาร
แผนภาพแสดงวิวัฒนาการของน้ำบนดาวอังคารในช่วง 4 พันล้านปีก่อนถึงปัจจุบัน ที่เคยมีมหาสมุทร ก่อนที่จะสูญเสียน้ำในสถานะของเหลวไปตามแนวคิดของนักวิทยาศาสตร์ [ภาพ : NASA, NARIT]
เมื่อบรรยากาศดาวอังคารเบาบางลงจากการสูญเสียแก๊ส ทำให้สภาวะเรือนกระจกลดน้อยลงตามไป พื้นผิวดาวอังคารจึงเย็นตัวลง รังสีอัลตราไวโอเลตที่แผ่จากดวงอาทิตย์ที่แผ่ลงมาทำให้ไอน้ำในบรรยากาศดาวอังคารแตกตัวและหลุดออกสู่อวกาศ ความดันบรรยากาศและอุณหภูมิพื้นผิวที่น้อยลง ทำให้น้ำบนดาวอังคารส่วนที่เหลือกลายเป็นน้ำแข็งตามขั้วดาว หรือน้ำแข็งใต้ดิน
6.การสำรวจร่องรอยของน้ำบนดาวอังคาร
การศึกษาร่องรอยของน้ำบนดาวอังคารทั้งในยุคดึกดำบรรพ์และในยุคปัจจุบันสามารถทำได้หลายวิธี ได้แก่
- การใช้ยานโคจรรอบดาวหรือยานที่เฉียดผ่านตัวดาวถ่ายภาพพื้นผิวดาวอังคาร และสำรวจระยะไกล (Remote sensing) เช่น การวัดสเปกตรัมของธาตุหรือสารประกอบ การใช้เรดาร์ส่งคลื่นวิทยุไปยังเป้าหมาย เมื่อคลื่นสะท้อนกลับมาจะสามารถระบุคุณสมบัติของวัสดุได้ เป็นต้น
- การสำรวจภาคพื้นดินด้วยยานลงจอดหรือรถสำรวจ เช่น การขุดตัวอย่างดินและหินมาตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี การใช้กล้องจุลทรรศน์บนยานตรวจสอบแร่ตามตัวอย่างหิน
ในการสำรวจระยะไกลของยานเอ็มอาร์โอ
[ภาพ : NASA/JPL/Corby Waste]
ร่องรอยทางธรณีวิทยาของน้ำบนดาวอังคารที่ตรวจพบ บ่งชี้ว่าน้ำมีบทบาทสำคัญทางธรณีวิทยาและธรณีประวัติของดาวอังคาร แม้ว่ากระบวนทางธรณีวิทยาของน้ำบนดาวอังคารในปัจจุบันจะน้อยกว่าในยุคดึกดำบรรพ์
7.ความเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตของสภาพแวดล้อมบนดาวอังคาร
แม้ว่าพื้นผิวดาวอังคารจะเคยชุ่มชื้นและอบอุ่น มีสภาพที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของพวกจุลชีพในช่วงหลายพันล้านปีก่อน แต่ในปัจจุบัน สภาพแวดล้อมบนพื้นผิวดาวอังคารกลับไม่ค่อยเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต ด้วยปัจจัย 2 อย่างที่เป็นอุปสรรคสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต ได้แก่
- สภาพแวดล้อมบนพื้นผิวดาวอังคารในปัจจุบันแห้งแล้งและหนาวเย็น (มีอุณหภูมิเฉลี่ยที่ -63 องศาเซลเซียส)
- ดาวอังคารในปัจจุบันไม่มีชั้นโอโซน สนามแม่เหล็ก และบรรยากาศที่หนาแน่นเพียงพอ ทำให้รังสีคอสมิกและรังสีจากดวงอาทิตย์พุ่งสู่พื้นผิวดาวอังคารได้ ซึ่งเป็นอันตรายต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงคาดว่าสถานที่ที่เป็นไปได้ที่จะตรวจพบสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารมากที่สุด คือ บริเวณใต้พื้นผิวดาวอังคาร ซึ่งอาจมีน้ำปริมาณมากฝังอยู่ และเป็นสถานที่ที่ปราศจากรังสีคอสมิกและรังสีจากดวงอาทิตย์ เช่น บริเวณชั้นน้ำแข็งใต้ดินที่ตำแหน่งละติจูดสูง หรือพืดน้ำแข็งขั้วใต้ที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนหนึ่งเสนอว่าอาจมีทะเลสาบน้ำเค็มอยู่ใต้ผิวน้ำแข็ง
8.ยานที่สำรวจเรื่องน้ำบนดาวอังคาร
ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาว่า ดาวอังคารเคยมีสภาพแวดล้อมที่ “น่าอยู่” มากกว่านี้หรือไม่ และในสภาพแวดล้อมปัจจุบันมีโอกาสที่จะเจอสิ่งมีชีวิตหรือไม่ รวมไปถึงการสำรวจและตั้งถิ่นฐานของมนุษย์บนดาวอังคารในอนาคต จึงเกิดเป็นหัวข้อการศึกษา “ตามล่าหาน้ำบนดาวอังคาร” (Follow the Water) สำหรับโครงการสำรวจดาวอังคารขององค์การนาซาของสหรัฐฯ (MEP) ยานอวกาศที่ศึกษา สำรวจและเก็บข้อมูลเรื่องน้ำบนดาวอังคาร ได้แก่
[ภาพ : NASA / JPL]
- ยาน 2001 มาร์ส โอดิสซีย์
- ยานมาร์ส เอ็กซ์เพรส
- ยานเอ็มอาร์โอ
- ยานฟีนิกซ์
- รถสำรวจสปิริต ออพพอร์ทูนิตี และคิวรีออซิตี
ขอบคุณที่มาจาก :
