'นาซา' พบหลักฐานการปะทุของ 'ภูเขาไฟบนดาวศุกร์' จ่อส่งยานสำรวจ

ข้อมูลจากยานมาเจลลัน ของ 'นาซา' เปิดเผยถึงการปะทุของภูเขาไฟที่เกิดขึ้นบน 'ดาวศุกร์' ในยุคปัจจุบัน โดยนักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานว่า 'ภูเขาไฟบนดาวศุกร์' ยังคงปะทุอยู่ นับเป็นการพบหลักฐานโดยตรงครั้งแรกเกี่ยวกับกระบวนการทางภูเขาไฟบนดาวศุกร์ และกลายเป็นพื้นที่น่าสนใจที่ทางนาซาจะส่งยานในภารกิจ VERITAS ไปศึกษาในอนาคต

 

เมื่อวันที่ 15 มีนาคม ค.ศ. 2023 'นาซา' เผยว่า ค้นพบหลักฐานโดยตรงที่บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงของ 'ภูเขาไฟ' บนพื้นผิวดาวศุกร์ได้เป็นครั้งแรก โดยนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบระหว่างการนำข้อมูลเก่าของยานมาเจลลัน (Magellan) ที่เคยใช้เรดาร์ในการศึกษาพื้นผิวดาวศุกร์ตั้งแต่ช่วงคริสต์ทศวรรษ 1990 ข้อมูลภาพเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงปากปล่องภูเขาไฟที่เปลี่ยนรูปร่างและมีขนาดใหญ่ขึ้นในช่วงเวลาน้อยกว่า 1 ปี ช่วยยืนยันว่า 'ภูเขาไฟบนดาวศุกร์' ยังคงมีการปะทุอยู่จริง

 

นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์สนใจศึกษา 'ภูเขาไฟ' ที่ยังคุกรุ่นอยู่ เพื่อทำความเข้าใจถึงกระบวนการที่โครงสร้างภายในของดาวเคราะห์หินส่งผลกระทบต่อวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ และส่งผลต่อเนื่องต่อสภาพเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต เป็นที่มาของโครงการสำรวจ 'ดาวศุกร์' โครงการใหม่ของนาซา นั่นคือ 'VERITAS' (ย่อมาจาก Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, And Spectroscopy) ที่คาดว่าจะส่งขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 2031 เป็นยานโคจรรอบดาวเพื่อสำรวจพื้นผิวและโครงสร้างภายใน ศึกษากระบวนการที่ทำให้ดาวเคราะห์ฝาแฝดของโลกดวงนี้มีวิวัฒนาการจนมีสภาพแตกต่างจากโลกไปอย่างสิ้นเชิง

 

 

การเริ่มต้นโครงการ VERITAS ของนาซา ทำให้มีนักวิทยาศาสตร์สนใจที่จะกลับไปศึกษาข้อมูลของยานมาเจลลันอีกครั้ง เพื่อค้นหาข้อมูลการเปลี่ยนแปลงของภูเขาไฟที่ยานอาจเคยบันทึกเอาไว้ได้ โดย Robert Herrick ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยอลาสกาแฟร์แบงค์ และสมาชิกทีมนักวิทยาศาสตร์ของภารกิจ VERITAS และเป็นผู้นำทีมในการค้นพบครั้งนี้ให้ข้อมูลว่า

 

'ผมไม่ได้คาดหวังว่าจะค้นพบอะไรใหม่ แต่หลังจากการพยายามเปรียบเทียบภาพถ่ายจากยานมาเจลลันด้วยมือทีละรูป นานกว่า 200 ชั่วโมง ผมพบว่ามีภาพของพื้นที่เดียวกัน 2 ภาพที่ถ่ายห่างกัน 8 เดือน ซึ่งแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาจากการปะทุของภูเขาไฟ'

 

การค้นพบในครั้งนี้ได้ตีพิมพ์ในวารสารวิจัย Science และ Herrick ได้นำเสนอในการประชุมวิชาการด้านวิทยาศาสตร์ดวงจันทร์และดาวเคราะห์ ที่รัฐเท็กซัส สหรัฐฯ เมื่อวันที่ 15 มีนาคม ค.ศ. 2023

 

 

 

การจำลองภูเขาไฟ

 

การเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาที่ Herrick ค้นพบอยู่ในบริเวณ 'พื้นที่แอตลา' (Atla Regio) บริเวณพื้นที่สูงกว้างใหญ่ใกล้เส้นศูนย์สูตรของดาวศุกร์ และมีภูเขาไฟลูกใหญ่ที่สุดบนดาวศุกร์ 2 ลูก คือ ภูเขาไฟออสซา (Ozza Mons) และภูเขาไฟมาอัต (Maat Mons) นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์กันมานานแล้วว่าพื้นที่แห่งนี้ยังมีพลวัตรทางภูเขาไฟ แต่ยังไม่มีหลักฐานโดยตรงที่แน่ชัดว่ากระบวนการทางภูเขาไฟยังมีอยู่ในปัจจุบัน ขณะที่กำลังวิเคราะห์ข้อมูลภาพจากระบบเรดาร์ของยานมาเจลลัน Herrick พบว่าปากปล่องภูเขาไฟบนภูเขาไฟมาอัตมีความเปลี่ยนแปลงระหว่างเดือนกุมภาพันธ์ กับเดือนตุลาคม ค.ศ. 1991

 

ในภาพถ่ายเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1991 ปากปล่องภูเขาไฟมีรูปร่างเกือบกลม กินพื้นที่น้อยกว่า 2.2 ตารางกิโลเมตร มีหลักฐานที่บ่งชี้ว่าลาวาอาจไหลออกมาอยู่ตรงเนินเขาด้านนอก ส่วนภาพถ่ายจากเรดาร์ในเดือนตุลาคม แสดงปากปล่องภูเขาไฟที่มีรูปร่างเปลี่ยนแปลงไป มีขนาดพื้นที่เพิ่มขึ้น 2 เท่า และมีพื้นที่ลาวาหลากทับถมใหม่ตรงเชิงเขา

 

แต่เนื่องจากการสังเกตการณ์ 2 ครั้งนี้ ยานมาเจลลันถ่ายภาพจากมุมมองที่ต่างกัน ทำให้เปรียบเทียบภาพได้ยากขึ้น อีกทั้งภาพถ่ายจากเทคโนโลยีเมื่อ 3 ทศวรรษก่อนมีความละเอียดค่อนข้างน้อย ทำให้การวิเคราะห์ภาพยากขึ้น

 

Herrick ได้ร่วมทีมกับ Scott Hensley นักวิทยาศาสตร์จาก JPL ของนาซา หนึ่งในทีมภารกิจ VERITAS ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญการวิเคราะห์ข้อมูลภาพถ่ายจากระบบเรดาร์ ได้สร้างแบบจำลองในคอมพิวเตอร์ของปากปล่องภูเขาไฟแห่งนี้ เพื่อทดสอบความเป็นไปได้ของเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาแบบต่างๆ เช่น ดินถล่ม ซึ่งจากแบบจำลองทางทฤษฎีในคอมพิวเตอร์ พบว่ามีเพียงการปะทุของภูเขาไฟเท่านั้นที่จะให้ผลสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจริงบนดาวศุกร์

 

'มีแบบจำลองเพียงคู่เดียวที่ให้ผลสอดคล้องกับภาพถ่าย และสถานการณ์ที่เป็นไปได้มากที่สุดคือ เกิดการเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติของภูเขาไฟบนดาวศุกร์ในช่วงที่ยานมาเจลลันกำลังปฏิบัติภารกิจ แม้ว่านี่จะเป็นการตัดสินสภาพของดาวเคราะห์ทั้งดวงจากข้อมูลเพียงจุดเดียว แต่ก็สามารถใช้ยืนยันได้ว่าในยุคปัจจุบันนี้ ดาวศุกร์ก็ยังคงมีการปะทุของภูเขาไฟอยู่' Henley กล่าว

 

มรดกจากยานมาเจลลัน

 

ทั้ง Herrick และ Henley รวมถึงสมาชิกคนอื่นของทีม VERITAS ต่างสนใจว่า ชุดเครื่องมือวิทยาศาสตร์รุ่นล่าสุดที่จะติดตั้งไปบนยาน VERITAS ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัยกว่า 30 ปี จะให้ข้อมูลที่มีความละเอียดสูงยิ่งกว่ายานมาเจลลันมาก ช่วยเติมเต็มองค์ความรู้เกี่ยวกับดาวศุกร์ได้ดียิ่งกว่ายานมาเจลลันมาก

 

ยาน VERITAS จะใช้ระบบเรดาร์สร้างแผนที่ดาวศุกร์แบบ 3 มิติ และใช้อุปกรณ์ตรวจวัดสเปกตรัมในย่านรังสีอินฟราเรดศึกษาองค์ประกอบของพื้นผิวดาวศุกร์ และยังสามารถวัดความโน้มถ่วง ณ พื้นที่ต่างๆ ของดาวศุกร์ได้ เพื่อศึกษาโครงสร้างภายในของดาวเคราะห์ดวงนี้ ซึ่งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงกระบวนการทางธรณีวิทยาบนดาวศุกร์ทั้งในอดีตและปัจจุบัน

 

ขณะที่ข้อมูลจากยานมาเจลลันจะนำมาใช้ศึกษาต่อได้ค่อนข้างยาก ทาง Herrick บอกว่าในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1990 นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้แผ่น CD จำนวนมากในการเก็บข้อมูลของดาวศุกร์ แล้วใช้การส่งทางไปรษณีย์ส่งต่อข้อมูลไปยังหน่วยงานต่างๆ ซึ่งแตกต่างไปจากยุคปัจจุบันนี้โดยสิ้นเชิง VERITAS จะลงข้อมูลบนฐานข้อมูลออนไลน์เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์เข้าถึงได้อย่างสะดวก และสามารถใช้เทคนิคใหม่ๆ ในการวิเคราะห์ข้อมูลโดยไม่จำเป็นต้องเช็คข้อมูลเองทีละภาพ ก็จะยิ่งทำให้การวิเคราะห์ข้อมูลมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

 

นอกจากนี้ยังมีอีกหนึ่งภารกิจสำรวจดาวศุกร์นั่นคือ EnVision ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ที่จะส่งยานสำรวจดาวศุกร์ขึ้นสู่อวกาศในช่วงต้นคริสต์ทศวรรษ 2030 ยานลำนี้จะบรรทุกระบบเรดาร์ เรียกว่า VenSAR ที่พัฒนาโดย JPL และอุปกรณ์ตรวจวัดสเปกตรัมที่คล้ายกับยาน VERITAS โดยที่ Hensley และ Herrick จะเป็นสมาชิกในทีมนักวิทยาศาสตร์ของอุปกรณ์ VenSAR ด้วยเช่นกัน

 

 

ข้อมูลระดับความสูงต่ำของภูมิประเทศบริเวณภูเขาไฟมาอัตและภูเขาไฟออสซา (ภาพซ้าย) ขณะที่ 2 ภาพขาวดำทางขวาแสดงข้อมูลภาพเฉพาะหย่อมพื้นที่ที่นักวิทยาศาสตร์ศึกษา โดยภาพ A และภาพ B เป็นภาพก่อน-หลังตามลำดับ ซึ่งการสังเกตการณ์ของยานมาเจลลันแสดงให้เห็นว่าปากปล่องภูเขาไฟมาอัตขยายตัว และอาจมีพื้นที่ลาวาหลากทับถมที่เชิงภูเขาไฟหลังเกิดการปะทุ (ภาพ : Robert Herrick / UAF)

 

อ้างอิง : www.nasa.gov

Cr. พิสิฏฐ นิธิยานันท์ เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ชำนาญการ สดร.