ยานอวกาศมาเวนยืนยันว่าบรรยากาศของดาวอังคารหายไปได้อย่างไร

ยานอวกาศมาเวนยืนยันว่าบรรยากาศของดาวอังคารหายไปได้อย่างไร

ดาวอังคาร (Mars) ดาวเคราะห์หินสีแดงที่มีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของโลกเป็นดาวเคราะห์ที่ นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจศึกษาไม่น้อยกว่าวัตถุอื่นบนท้องฟ้า

          ล่าสุดนักวิทยาศาสตร์ ได้ออกมายืนยันถึงสาเหตุของการหายไปของบรรยากาศของดาวอังคารด้วยผลการสำรวจจากยานอวกาศมาเวน (MAVEN spacecraft ) ทำให้ทราบว่าตัวการสำคัญที่ทำให้ชั้นบรรยากาศดาวอังคารหายไปก็คือ “ลมสุริยะ ( Solar wind)” ซึ่งกระแทกเอาอะตอมของแก๊สในบรรยากาศดาวอังคารออกไปมากกว่า 50% ในช่วงระยะเวลา 4,000 ล้านปีที่ผ่านมา

ภาพยานอวกาศมาเวน

          ลมสุริยะ คืออนุภาคมีประจุไฟฟ้าที่พุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์ ทั้งโปรตอนและอิเล็กตรอน ซึ่งอนุภาคเหล่านี้มีความเร็วราว ๆ 400 กิโลเมตรต่อวินาที มันถูกปลดปล่อยออกมาตลอดเวลา และกระจายออกไปทั่วระบบสุริยะ ดาวเคราะห์ทุกดวงในระบบสุริยะต่างก็เผชิญกับลมสุริยะนี้ แต่แตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากดวงอาทิตย์และปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ ยกตัวอย่างเช่น หากพวยแก๊สขนาดใหญ่บนดวงอาทิตย์เกิดการระเบิดขึ้น หรือที่เรียกว่า Coronal mass ejection กลุ่มอนุภาคมีประจุเหล่านี้ก็จะเคลื่อนที่เร็วขึ้น ความเร็วและปริมาณอนุภาคมีประจุไฟฟ้าที่ออกมาจากดวงอาทิตย์ก็จะเพิ่มมากขึ้น เป็นต้น

          กระบวนการสูญเสียบรรยากาศของดาวอังคารเกิดจากกระบวนการ สปัตเตอริง (sputtering) เมื่อรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปกระแทกอะตอมของแก๊สในบรรยากาศจนแตกตัวเป็นไอออน จากนั้นก็ถึงคิวของตัวการหลักของเรื่องนี้ คือลมสุริยะเป็นตัวฉุดเอาไอออนดังกล่าวหลุดออกไปในอวกาศ กระบวนการนี้เกิดขึ้นต่อเนื่องซ้ำแล้วซ้ำอีกจนทำให้ดาวอังคารมีสภาพอย่างในปัจจุบัน ดังภาพ

          ยานอวกาศมาเวนเน้นการตรวจจับแก๊สอาร์กอน (Ar -36 , Ar - 38) ซึ่งเป็นแก๊สเฉื่อยที่มีปริมาณน้อยมากๆในบรรยากาศดาวอังคาร อย่างไรก็ดีถึงแม้มันจะมีปริมาณน้อย แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังให้ความสนใจเพราะอะตอมของแก๊สอาร์กอนนั้นมีเสถียรภาพสูง กล่าวคือเกือบจะไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีกับธาตุอื่นๆบนพื้นผิวดาวอังคารเลย วิธีเดียวที่มันจะเกิดการสลายหายไปจากบรรยากาศดาวอังคารในอดีต ก็คือการถูกชนอย่างต่อเนื่องด้วยลมสุริยะเท่านั้น ดังนั้นแก๊สอาร์กอนถือเป็นกุญแจสำคัญที่จะบอกว่าเราว่าชั้นบรรยากาศของดาวอังคารหลุดหายไปในอวกาศเพราะสาเหตุใด ส่วนสาเหตุที่ทำให้ดาวอังคารถูกโจมตีจากลมสุริยะมากขนาดนี้ ก็เนื่องมาจากขนาดที่เล็กของตัวดาวอังคารเอง ทำให้สนามแม่เหล็กของดาวอังคารนั้นมีความเข้มน้อยมาก แตกต่างจากโลกที่มีสนามแม่เหล็กเป็นเกราะป้องกันอนุภาคมีประจุเหล่านี้อยู่ บรรยากาศของโลกจึงมีความอุดมสมบูรณ์ เอื้อต่อการดำรงชีพของสิ่งมีชีวิต