นักดาราศาสตร์พบกระบวนการเกิดน้ำบนดาวเคราะห์น้อยที่ไร้บรรยากาศ

          ดาวเคราะห์น้อย (Asteroid) คือเทหวัตถุขนาดเล็กที่โคจรอยู่ในอวกาศ ส่วนมากอยู่บริเวณแถบดาวเคราะห์น้อย (Asteroid Belt) ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่มีบรรยากาศเบาบางหรือไม่มีเลย ทำให้พวกมันมีสภาพคล้ายก้อนหินยักษ์ที่แห้งแล้งและหนาวเย็น แต่หลักฐานการค้นพบจำนวนมากกลับบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์น้อยหลายดวงมีน้ำสะสมตัวอยู่บนพื้นผิว คำถามคือน้ำเหล่านี้มีอยู่ตั้งแต่ก่อนดาวเคราะห์น้อยจะแตกกระจายออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย หรือเกิดขึ้นภายหลังด้วยกระบวนการที่ยังไม่มีใครทราบแน่ชัด


          ล่าสุด เมื่อต้นเดือนตุลาคมที่ผ่านมา คณะวิจัยจาก Curtin University ร่วมด้วย University of Hawaii และ California State University ได้ตีพิมพ์งานวิจัยชื่อ Regenerative water sources on surfaces of airless bodies ลงในวารสาร Nature Astronomy โดยคณะวิจัยได้ตั้งสมมติฐานว่าลมสุริยะ (Solar Wind) และแรงกระแทกที่ทำให้เกิดความร้อน (Thermal Shock) จากอุกกาบาตขนาดเล็กคือปัจจัยสำคัญที่ทำให้โมเลกุลของน้ำสามารถเกิดและสะสมตัวอยู่บนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยที่ไม่มีอากาศและมีอุณหภูมิต่ำได้


          คณะวิจัยได้นำชิ้นส่วนของอุกกาบาตชื่อ Murchison ซึ่งตกลงมาบนโลกที่รัฐวิกตอเรีย ประเทศออสเตรเลีย เมื่อวันที่ 28 กันยายน ค.ศ.1969 มาทำการจำลองสภาพการผุพังในอวกาศ (Space Weathering) ขณะดาวเคราะห์น้อยกำลังเคลื่อนที่ผ่านอวกาศอันหนาวเหน็บ โดยการระดมยิงอิเล็กตรอนกับแสงเลเซอร์ไปยังพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย ซึ่งอิเล็กตรอนถูกใช้เป็นตัวแทนของอนุภาคจากลมสุริยะ ส่วนแสงเลเซอร์เป็นตัวแทนของอุกกาบาตขนาดเล็กที่พุ่งชนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยจนเกิดความร้อน


          สิ่งที่เกิดขึ้นในการทดลองคือเมื่อแสงเลเซอร์ถูกยิงไปที่พื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย พื้นผิวบางๆ ของดาวเคราะห์น้อยจะปริแตกออก จากนั้นอิเล็กตรอนจะพุ่งเข้าชนทำให้อะตอมของไฮโดรเจนกับออกซิเจนที่หลุดออกมามีอุณหภูมิสูงขึ้นแล้วรวมกันเป็นโมเลกุลน้ำสะสมตัวอยู่บนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย หากกลไกดังกล่าวเกิดขึ้นซ้ำๆ เป็นเวลานานก็จะทำให้น้ำบนพื้นผิวดาวเคราะห์น้อยมีปริมาณเพิ่มขึ้น

            จากผลการทดลองสรุปได้ว่ากระบวนการดังกล่าวอาจเป็นสิ่งที่ทำให้น้ำสามารถเกิดและสะสมตัวอยู่บนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยได้ แต่ไม่ได้หมายความว่าน้ำบนดาวเคราะห์น้อยทุกดวงเกิดจากกระบวนการนี้ เพราะปัจจัยการเกิดค่อนข้างถูกจำกัดอยู่ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม แต่การค้นพบในครั้งนี้ก็ทำให้นักดาราศาสตร์มีความรู้ความเข้าใจมากขึ้นว่าน้ำสามารถเกิดภายใต้เงื่อนไขใดได้บ้าง เพราะน้ำเป็นทรัพยากรที่มีค่าอย่างยิ่งหากมนุษย์ต้องย้ายถิ่นฐานจากโลกไปสู่อวกาศนั่นเอง


 

อ้างอิง
 

• https://news.curtin.edu.au/media-releases/curtin-scientist-helps-discover-how-water-is-regenerated-on-asteroids/?fbclid=IwAR3Ha1zqqi7TDcKiRK7ekWaX72NYw0d6u59BnrKmWwa3tu1-bSC_idYCOxs
• https://sservi.nasa.gov/articles/space-weathering-on-airless-bodies/