ดาวอังคารส่งเสียงครวญครางกับกิจกรรม และยานลงจอดใหม่ล่าสุดของ NASA ก็กำลังฟังอยู่โดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่ 26 กุมภาพันธ์ 2020 16:00 น
ศาสตร์
ภาพประกอบเครื่องบินลงจอดบนดาวอังคาร
เครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนของยานลงจอด InSight ตั้งอยู่บนพื้นดิน สัมผัสได้ถึงเสียงก้องกังวานของดาวเคราะห์แดง NASA/JPL-คาลเทค
เช่นเดียวกับนักแผ่นดินไหววิทยาหลายคน Bruce Banerdt ตรวจสอบอีเมลของเขาทุกเช้าเพื่อดูรายงานแผ่นดินไหวล่าสุด อย่างไรก็ตาม ต่างจากคนอื่นๆ เขาหวังเป็นอย่างยิ่งว่าในที่สุด “ตัวใหญ่” ก็โจมตีได้ นั่นเป็นเพราะข้อมูลในการบรรยายสรุปประจำวันของเขามาจากดาวดวงอื่น โดยที่ “คลื่นยักษ์” ไม่เป็นอันตรายต่อชีวิตมนุษย์หรือโครงสร้างพื้นฐาน หากมีสิ่งขนาดใหญ่เข้ามาโดยเดินทางตรงไปทั่วโลกและเขย่า InSight Lander ของ NASA บนพื้นผิว มันจะไม่มีอะไรนอกจากข่าวดีมาสู่
นักวิจัยที่กำลังมองหาหน้าต่างสู่ด้านในของดาวอังคาร
ยานสำรวจ InSight (การสำรวจภายในโดยใช้ Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) ได้ลงจอดบนดาวอังคารในเดือนพฤศจิกายนปี 2018 และชุดเครื่องมือซึ่งรวมถึงเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนที่ละเอียดอ่อนอย่างประณีต สนามแม่เหล็กและเซ็นเซอร์สภาพอากาศ ได้เฝ้าติดตามดาวเคราะห์แดง เสียงก้องและเสียงครวญครางต่าง ๆ มานานกว่าหนึ่งปี เมื่อวันจันทร์ ทีมงาน InSight ได้แบ่งปันสิ่งที่พวกเขาได้เรียนรู้จากกิจกรรม 10 เดือนแรกของการสอบสวน โดยมีบทความ5 บทความ ที่ ตีพิมพ์ในNature Geoscience ผลลัพธ์เบื้องต้นสนับสนุนความคาดหวังบางอย่างในขณะที่เพิ่มความลึกลับใหม่ ๆ และเป็นก้าวไปสู่เป้าหมายสูงสุดในการทำความเข้าใจว่าทำไมเพื่อนบ้านของเราจึงดูแตกต่างจากโลกมาก
“ความเข้าใจของ InSight เกี่ยวกับวิธีที่ดาวเคราะห์สองดวงนี้ก่อตัวและวิวัฒนาการต่างกันจะช่วยให้เราเข้าใจการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ของเราเอง และในที่สุดแม้แต่ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะอื่นๆ” Ingrid Daubarนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยบราวน์และสมาชิกในทีม InSight กล่าว
Rumbles สีแดง
ไฮไลท์ของภารกิจยืนยันว่าดาวอังคาร เช่น โลกและดวงจันทร์ กำลังสั่นสะเทือน
“ในที่สุด เราก็ได้พิสูจน์แล้วว่าดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่มีคลื่นไหวสะเทือน เป็นครั้งแรก” บาเนิร์ดท์ ผู้ตรวจสอบหลัก InSight กล่าวในการแถลงข่าวเมื่อวันที่ 21 กุมภาพันธ์
นาซ่าค้นหามาร์สเควกกับยานลงจอดไวกิ้งครั้งแรกในปี 1970 แต่เครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนของพวกมันยังคงอยู่บนดาดฟ้าของยานสำรวจซึ่งพวกเขาวัดเฉพาะลมเท่านั้น InSight วางเครื่องมือลงบนพื้นโดยตรงด้วยแขนหุ่นยนต์ ซึ่งสามารถรับแรงสั่นสะเทือนได้ดีกว่าความกว้างของอะตอมไฮโดรเจนเพียงตัวเดียว ตามข้อมูลของ Daubar ณ วันที่ 30 กันยายนมีการบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหว 174ครั้ง โดยมากกว่า 20 ครั้งมีระดับความรุนแรง 3 ถึง 4 ครั้ง อาจแข็งแกร่งเพียงพอที่นักบินอวกาศจะสังเกตเห็น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความลึกของแผ่นดินไหว แต่ไม่รุนแรงพอที่จะสร้างความเสียหายต่อโครงสร้างพื้นฐานใดๆ
แผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดจากการเสียดสีเนื่องจากแผ่นเปลือกโลกที่ประกอบเป็นเปลือกโลกของเราจับและลื่นไถลกันขณะที่พวกมันลอยอยู่เหนือหินหลอมเหลวด้านล่าง อย่างไรก็ตาม พื้นผิวดาวอังคารยังคงนิ่งอยู่ไม่มากก็น้อย การสั่นสะเทือนส่วนใหญ่เกิดจากการหดตัวของพื้นผิวนั้นอย่างช้าๆ เมื่อเวลาผ่านไป ลึกลงไป ดาวเคราะห์ยังคงกักเก็บความร้อนจากการก่อตัว และจะหดตัวเมื่อเย็นลง บังคับให้เปลือกโลกแตกและหดตัวตามไปด้วย
การสั่นสะเทือนเล็กน้อยที่ InSight
ได้บันทึกไว้ดูเหมือนว่าจะเดินทางผ่านเปลือกโลก และจำนวนของมันนั้นมากหรือน้อยก็ตรงกับที่นักแผ่นดินไหววิทยาคาดการณ์ไว้โดยอิงจากพฤติกรรมของโลกและดวงจันทร์ แม้ว่าจะมีเสียงดังกึกก้องไปไกลกว่านั้น ดังนั้นทีมจึงหวังที่จะอนุมานตำแหน่งและองค์ประกอบของเสื้อคลุมของดาวอังคารหากพวกเขาสามารถบันทึกการสั่นสะเทือนที่รุนแรงขึ้นในปีที่สองของภารกิจได้ ความขาดแคลนของแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในปัจจุบันน่าแปลกใจเล็กน้อยเมื่อเทียบกับความถี่ของโลกและดวงจันทร์ ตามรายงานของ Banerdt แต่นั่นสามารถเปลี่ยนแปลงได้ทุกวัน (แคตตาล็อกของแผ่นดินไหวมีถึง 450 และเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ)
แต่แม้การสั่นสะเทือนตื้น ๆ ก็บ่งบอกถึงการค้นพบใหม่ ทีมติดตามการสั่นสะเทือนขนาดใหญ่สองครั้งกลับไปที่ Cerberus Fossae ซึ่งเป็นภูมิภาคที่แสดงสัญญาณของรอยเลื่อนใหม่และลาวาไหลในช่วง 10 ล้านปีที่ผ่านมา (ซึ่งนับเป็นล่าสุดในแง่ธรณีวิทยา) แบบจำลองง่าย ๆ คาดการณ์ว่าบริเวณนี้น่าจะสงบสุขแล้ว แต่แรงสั่นสะเทือนบ่งชี้ว่าอาจยังคงทำงานอยู่ในปัจจุบัน บางทีอาจจะซ่อนแมกมาที่หลอมละลายอยู่ใต้ดินด้วย
หินแม่เหล็ก
เกิดความประหลาดใจมากขึ้นจากเครื่องมือของ InSight ในการวัดสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กของโลกผุดขึ้นจากแกนโลหะที่ปั่นป่วน แต่ใจกลางของดาวอังคารรวมตัวกันเมื่อหลายพันล้านปีก่อน อย่างไรก็ตาม ยานลงจอดได้วัดสนามแม่เหล็กที่ไม่เปลี่ยนแปลงที่พื้นผิวซึ่งแรงกว่าที่ยานอวกาศโคจรได้วัดจาก 100 ไมล์บนท้องฟ้าถึง สิบเท่า
ทีมงานตีความสนามนี้เป็นหลักฐานของชั้นหินแม่เหล็กที่มองไม่เห็นซึ่งฝังอยู่ใต้พื้นดินไม่กี่ไมล์ ย้อนกลับไปเมื่อดาวอังคารมีแกนหลอมเหลว สนามของมันจะเรียงตัวเป็นโลหะในหิน และพวกมันยังคงอยู่อย่างนั้นแม้หลังจากที่ดาวเคราะห์แข็งตัว ซึ่งเป็นสัญญาณว่าเปลือกโลกไม่ได้สัมผัสกับคลื่นความร้อนใดๆ ที่อาจรบกวนการดึงดูดใจ จากการศึกษาภาคสนามและแม้กระทั่งพื้นผิวหินในอนาคต นักวิจัยหวังว่าจะสามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าแกนจะแข็งตัวเมื่อใด
สิ่งที่ลึกลับกว่านั้นคือคลื่นแม่เหล็กและหนามแหลมที่กินเวลาเพียงไม่กี่วินาทีถึงนาที นักวิจัยกล่าวว่าการวัดเหล่านี้ชี้ให้เห็นถึงปรากฏการณ์ใหม่ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งอาจมีปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างดาวอังคารกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของลมสุริยะ
ปีศาจฝุ่นหาย
แต่สิ่งที่อาจเป็นปริศนาที่น่าสงสัยที่สุดของ InSight ก็คือการเปิดเผยที่ซึ่งบรรยากาศมาบรรจบกับพื้นผิว ยานลงจอดทำหน้าที่เป็นสถานีตรวจอากาศเป็นสองเท่า โดยวัดลม อุณหภูมิ และความดันในเวลาเกือบเรียลไทม์ (คุณสามารถตรวจสอบสภาพอากาศในสัปดาห์นี้ด้วยการหน่วงเวลา 12 ถึง 24 ชั่วโมงได้ที่นี่ ) ดูเหมือนว่าจะแตะพื้นในสถานที่ที่มีลมแรงที่สุดแห่งใดแห่งหนึ่งที่ยังไม่เคยสำรวจ โดยตรวจพบกระแสน้ำวนที่หมุนวนที่ความเร็ว 60 ไมล์ต่อชั่วโมง แม้ว่าจะอยู่ในอากาศบนดาวอังคารที่บางจนรู้สึกเหมือนเป็นสายลมเบาๆ
แต่มารฝุ่น—เมื่อกระแสน้ำวนหมุนฝุ่นขึ้นไปในอากาศอย่างเห็นได้ชัด—จะไม่เห็นที่ไหนเลย Don Banfield นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์ที่ Cornell และสมาชิกทีม InSight กล่าวว่า “สิ่งที่แปลกคือ” เราดูหลายร้อยครั้งในช่วงกลางดึกและเรายังไม่ได้ถ่ายภาพเลย
มีแต่ฝุ่นเยอะ แผงโซลาร์เซลล์ของ InSight ค่อยๆ ถูกปิดกั้นโดยเมล็ดธัญพืชที่ตกลงมา และภาพถ่ายดาวเทียมยืนยันว่ากระแสน้ำวนจะทิ้งรอยทางที่มองเห็นได้ทั่วพื้นดินรอบโพรบ แต่ทั้งสองแทบไม่มีปฏิสัมพันธ์กัน และไม่มีใครรู้ว่าทำไม “เราไม่เข้าใจจริงๆ มันไม่ใช่สิ่งที่ฉันกำลังพูดถึงว่า ‘สิ่งนี้น่าสนใจสำหรับวิทยาศาสตร์’” แบนฟิลด์กล่าว “ไม่ เราไม่เข้าใจเรื่องนี้จริงๆ”
นั่นเป็นปัญหาสำหรับดาวเคราะห์ทะเลทราย ที่ซึ่งฝุ่นสร้างสภาพอากาศเหมือนกับน้ำที่มีรูปร่างเหมือนโลก ยิ่งไปกว่านั้น การจัดการฝุ่นจะเป็นส่วนสำคัญในชีวิตของนักสำรวจในอนาคต ฝุ่นจากดวงจันทร์สร้างปัญหาให้กับนักบินอวกาศอพอลโลอย่างไม่รู้จบระหว่างการเดินทางออกนอกโลกช่วงสั้นๆ ตั้งแต่ไข้ละอองฟางไปจนถึงข้อต่อชุดที่ติดขัด และฝุ่นบนดาวอังคารก็ไม่ต่างกัน นาซ่าจะต้องเข้าใจว่าทรายสีแดงลอยขึ้นไปในอากาศได้อย่างไรและไปที่ไหนได้ค่อนข้างดีก่อนที่จะออกแบบแอร์ล็อคและชุดอวกาศที่ต้องใช้งานเป็นเวลาหลายเดือนถึงหลายปีในสภาพแวดล้อมที่มีทราย
จนถึงตอนนี้ InSight อาจตั้งคำถามมากกว่าที่ตอบไว้ แต่เมื่อคุณลงจอดอุปกรณ์ใหม่บนดาวเคราะห์นอกระบบ คุณจะคาดหวังอะไรอีก “เรายังคงพยายามหาสิ่งที่ Mars บอกเรา” Banerdt กล่าวในระหว่างการบรรยายสรุป “เราอยู่ในสถานการณ์เดียวกันกับที่นักธรณีฟิสิกส์เคยทำเพื่อโลกในช่วงต้นทศวรรษ 1900 โดยเห็นการเคลื่อนตัวเหล่านี้และใช้เครื่องมือวิเคราะห์ที่ดีที่สุดที่เรามี แต่มันก็ยังคงเป็นสถานการณ์ที่ลึกลับมาก”
