ยานอวกาศ เนียร์ ซึ่งได้ถูกตั้งชื่อใหม่ว่า เนียร์-ชูเมคเก้อร์ ตามนักธรณีดาราศาสตร์คนสำคัญ จีน ชูเมคเก้อร์(Gene Shoemaker) เป็นยานอวกาศลำแรกในโครงการสำรวจอวกาศขนาดย่อม ซึ่งได้บินผ่านดาวเคราะห์น้อย Mathilde ก่อนที่จะไปสำรวจ ดาวเคราะห์น้อยอีโรส นับเป็น ครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่เราส่งยานอวกาศไปโคจรรอบดาวเคราะห์น้อย แม้จะไม่ได้ถูกออกแบบมาสำหรับการจอดลงบนพื้น เมื่อสำเร็จภารกิจหลัก คือการถ่ายภาพ อีโรส ด้วยกล้องความชัดสูง หลังจากได้โคจรวนรอบอีโรส เพื่อถ่ายภาพมาได้ครบปีแล้ว ทางฝ่ายผู้ดำเนินโครงการ จึงตัดสินใจนำยานลงจอด เพื่อถ่ายภาพในระยะเผาขน และยังสามารถใช้เครื่องวัดรังสีเอ็กซ์ และรังสีแกมม่า อันเป็นการวิเคราะห์ส่วนประกอบทางเคมีของพื้นดาว ได้รับข้อมูลที่แม่นยำในระยะใกล้อีกด้วย ทีมงานวิทยาศาสตร์ ได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาวิจัยอย่างละเอียด ของข้อมูลจากยานเนียร์ ในนิตยสาร Nature เมื่อวันที่ ๒๗ กันยายน ที่ผ่านมา

การก่อตัวของดาวเคราะห์ เริ่มต้นอย่างนิ่มนวลในยามแรกเกิดของระบบสุริยะ ด้วยการตกตะกอนจับตัวกันของฝุ่นจากเนบิวล่าแม่ของดวงอาทิตย์ และเมื่อเศษฝุ่นจับตัวกันใหญ่ขึ้นเป็นชิ้นเป็นอัน แรงปะทะก็สูงขึ้นไปเรื่อยๆ จนถึงจุดรุนแรงที่สุดเมื่อประมาณ ๑๐ ถึง ๑๐๐ ล้านปีต่อมา โดยดาวเคราะห์ใหญ่น้อย หรือกลุ่มของแข็งที่ก่อตัวใหญ่ขึ้นเรื่อย มาพุ่งชนปะทะเข้าหากัน ด้วยความเร็วนับสิบๆกิโลเมตรต่อวินาที ในยุคนั้น เหตุการณ์ต่างๆเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก และก็ยังไม่เป็นที่เข้าใจได้มากนัก เพราะเราไม่มีเศษซากของวัตถุที่ก่อตัวมาแต่แรกนั้น หลงเหลือมาให้ศึกษากันบนโลก เนื่องจากพื้นโลกเรามีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ตัวอย่างที่แสดงถึงความรุนแรงของการปะทะกันเหล่านี้ ก็เช่น การถือกำเนิดของดวงจันทร์ อันก่อเกิดมาจากการที่มีดาวเคราะห์ขนาดพอๆกับดาวอังคาร พุ่งเข้าชนโลกในวัยทารกอย่างรุนแรง จนเนื้อดาวเคราะห์นั้นจมหาย ถูกกลืนเข้าไปในพื้นโลก เนื้อมวลของโลกส่วนหนึ่งก็ถูกซัดสาดกระจายไปในอวกาศ จนในภายหลังกลับมาเกาะกันเป็น บริวารโคจรรอบโลก คือ ดวงจันทร์ นั่นเอง

ทางเดียวที่จะเข้าใจกำเนิดของโลก รวมทั้งระบบสุริยะของเราได้ ก็ด้วยการหาตัวอย่างเศษซากจากยุคนั้นมาศึกษาวิเคราะห์ ซากประวัติศาสตร์ของเรา ถูกรักษาอยู่ในดาวเคราะห์น้อย และดาวหาง ในยุคปัจจุบัน เราจึงเริ่มมีโครงการต่างๆมากมาย เพื่อไปศึกษาดาวหาง และดาวเคราะห์น้อย และผลพลอยได้จากการทำความเข้าใจเทหวัตถุเหล่านี้ ก็มิได้จำกัดอยู่เพียงการศึกษาอดีต หากยังอาจเป็นทางรอดของมนุษย์ในอนาคตอีกด้วย หากมีดาวเคราะห์น้อย พุ่งเข้าชนโลกในภายภาคหน้า เราต้องมีความเข้าใจในส่วนประกอบของมวลสารเหล่านี้ให้ดีก่อน ก่อนที่จะหาวิธีรักษาความอยู่รอดของมนุษย์เราได้

อีโรส ถือกำเนิดอยู่ในแถบดาวเคราะห์น้อย ที่เลยวงโคจรของดาวอังคารไปก่อนถึงดาวพฤหัส มวลสารวัตถุในบริเวณนั้น ในยามที่ระบบสุริยะเพิ่งถือกำเนิดขึ้นมาก และเริ่มจับตัวกันเป็นดาวเคราะห์ ก็อยู่ใกล้กับดาวพฤหัสซึ่งมีมวลมากมหาศาลมากเกินไป สนามแรงถึงดูดของดาวพฤหัส ฉีกทำลายมวลก้อนใหญ่ๆให้แตกออก จนไม่อาจจับรวมตัวกันได้ กลายเป็นก้อนหินใหญ่น้อยจำนวนมากมาย ลอยโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นแถบที่เรียกว่า Asteroid Belt และปะทะชนกันเองอยู่ตลอดเวลา แรงงานจากการปะทะเหล่านี้ ในบางครั้งมีมากพอที่จะส่งมวลสารบางตัว ให้หลุดหนีออกจากวงโคจรของ แถบดาวเคราะห์น้อย แล้วถูกดูดเข้ามาให้วงโคจรแคบลง กลายเป็นเข้ามาอยู่ในหมู่ดาวเคราะห์วงใน อันมี โลก รวมอยู่ด้วย หากดาวเคราะห์หลงทางเหล่านี้ โคจรล่องลอยไปได้ประมาณ ๑๐ ล้านปีขึ้นไปแล้ว วงโคจรของมันก็จะเอาแน่อะไรไม่ได้ เพราะถูกดูดถูกผลักโดยทั้งดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ทั้งหลาย ชะตากรรมของ มวลที่กลายมาเป็นดาวเคราะห์น้อยหลงทาง จะกลายเป็นเคราะห์มากอย่างไร ก็เพียงบอกได้ด้วยเปอร์เซ็นต์สถิติของความเป็นไปได้เท่านั้น เพราะมันมีความไม่แน่นอนสูง ดาวเคราะห์น้อย อีโรส มีโอกาสประมาณ ๕ เปอร์เซ็นต์ ที่จะมาชนโลกได้ แต่ถึงจะมีโอกาสมาชนได้มาก ก็คงจะอีกยาวนานมากในอนาคต คงไม่มีใครในหมู่พวกเราจะมีโชค(ดีหรือร้ายก็ไม่ประจักษ์) ได้อยู่รู้เห็นเหตุการ์ด้วยเป็นแน่

อีโรส มีขนาดยาว ๓๔ กว้าง ๑๓ หนา ๑๓ กิโลเมตร นับว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก (คือพวกที่พลัดหลุดออกมาจากแถบดาวเคราะห์) ที่ใหญ่เป็นที่สอง ดวงที่ใหญ่กว่านั้นชื่อ Ganymed ที่มีขนาด ๔๐ กิโลเมตร อีโรส มีรอบแผลเป็นปุปะเต็มไปหมด อันเนื่องมาจากจากการถูกชนปะทะอย่างต่อเนื่องกันมาเกือบ สี่พันล้านปี ในแถบดาวเคราะห์ และเนื้อดาวบางส่วน คงหลุดหายด้วยการโดนโยนสาดไปในอวกาศ หลังจากการปะทะเหล่านั้น ผลจากข้อมูลที่วัดได้ด้วยเครื่องวิเคราะห์รังสีเอ๊กส์ และรังสีแกมม่า สรุปได้ว่า เนื้อมวลของ อีโรส ไม่ได้ถูกเปลี่ยนไปมากนัก จากสารประกอบของเนบิวล่าดึกดำบรรพ์ และก็ไม่เคยผ่านความร้อน จนเนื้อดาวแยกออกจากกันเป็นส่วนแกนในและส่วนเปลือกผิว เช่นดาวเคราะห์ดวงใหญ่ๆเลย


จากการศึกษาภาพถ่ายจากยานเนียร์ นักวิทยาศาสตร์นับก้อนหินที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางเกิน ๑๕ เมตร ได้ ๖๗๖๐ ก้อน

ส่วนใหญ่ของก้อนหินใหญ่น้อยที่ปกคลุมพื้นผิวของ อีโรส ปรากฏว่ามาจากหลุมอุกกาบาตเดียว อันเกิดจากการปะทะพุ่งชนโดยอุุกาบาต หรือดาวหางลูกเดียวเท่านั้น คือหลุมอุกกาบาตที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อให้ว่า หลุมชูเมคเก้อร์ ที่อยู่ส่วนปลายด้านหนึ่งของ อีโรส

บทความทั้งสามที่ตีิพิมพ์ในนิตยสาร Nature สรุปว่า การปะทะครั้งนั้น ที่สันนิษฐานว่า เกิดขึ้นเมื่อประมาณพันล้านปีมาแล้ว ได้สาดส่งก้อนหินใหญ่น้อยไปปกคลุมทั่วพื้นผิวของ อีโรส ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่า บนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยเช่นนี้ ที่ถูกปะทะถล่มชนกันสันตะโรอยู่ในแถบดาวเคราะห์ คงไม่เหลือก้อนหินดินทรายปกคลุมอยู่บนพื้นผิวอีกแล้ว เพราะมวลขนาดเล็กที่มีสนามแรงดึงดูดน้อยของดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ คงไม่สามารถยึดอะไรบนเปลือกอยู่ได้ (สนามแรงดึงดูดของ อีโรส มีกำลังเพียง ๐.๐๖ เปอร์เซ็นต์ ของโลกเท่านั้น) หากชิ้นส่วนเหนือพื้นผิว เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเพียง ไม่กี่เมตรต่อหนึ่งวินาที ก็คงมีแรงผละหลุดออกจากกำลังยึดของแรงดึงดูดอันน้อยนิด บนดาวเคราะห์น้อยไปได้นานแล้ว แต่กลับกลายเป็นว่า นอกจากจะมีหินเต็มไปหมดแล้ว เปลือกของ อีโรส ยังมีฝุ่นปกคลุมอยู่อีกด้วย

ถ้าเป็นจริงดังที่ว่า ก้อนหินส่วนใหญ่ น่าจะกระเด็นมาจากหลุมอุกกาบาตเดียวกัน นักจำลองแบบทางคณิตศาสตร์ที่พยายามศึกษารายละเอียดของการปะทะ ก็สามารถเอาไปสร้างข้อจำกัด เพื่อสร้างแบบจำลองขึ้นมาได้ เพราะการจำลองสร้าง ต้องมีสมมติฐานจากสิ่งที่เป็นไปได้ เช่น ถ้าเนื้อดาวอีโรส ทนต่อการแตกแยกมากเกินไป ก็ต้องมีแรงปะทะกำลังสูง เพื่อให้เฉาะเนื้อหลุดออกมาได้ แต่แรงปะทะเช่นนั้น ก็ให้พลังงานต่อมวลที่หลุดกระเด็นออกมา ให้มีความเร็วมากเกินไป จน อีโรส ยึดไว้ไม่อยู่ แต่ถ้ากำหนดให้เนื้อร่วนเกินไป โดนปะทะเข้าทีก็จะป่นไปหมด ไม่เกิดหินก้อนใหญ่ที่ถูกโยนออกมากองให้เราเห็น ปัญหาที่ยังขบไม่แตกอีกก็คือว่า รอบๆก้อนหินเหล่านี้ กลับราบเรียบไม่มีหลุมบ่อเลย ซึ่งโดยปกติแล้ว ถ้าหินตกลงมาด้วยความเร็วหลายๆเมตรต่อวินาที เมื่อหล่นลงมาบนพื้นร่วนเป็นฝุ่นอย่างนี้ ก็ต้องมีหลุมมีรูเล็กน้อยรอบๆตรงที่หินตกลงมากองอยู่นั้น แต่การที่ไม่มีรอยอะไร ก็ยังเป็นที่น่าขบคิดหาเหตุผลกันอยู่อีก

นอกจากนั้น พื้นผิวของ อีโรส บางส่วน ก็ถูกคลุมด้วยหลุมอุกกาบาตที่พื้นล่างมีร่องรอยราบเรียบ เหมือนโคลนก้นสระ เรายังไม่มีความเข้าใจมากนัก ต่อการที่ผงฝุ่นตกลงจับผิวพื้น ในภาวะที่แทบจะไม่มีแรงดึงดูดเลยเช่นนั้น มันคงไม่จับตัวกันตกลงมาง่ายๆอย่างบนโลกเป็นแน่ ทีมงานอีโรส เสนอข้อสันนิษฐานว่า คงเป็นไปได้ว่า เศษชิ้นเล็กขนาดเม็ดกรวดเม็ดทรายที่ถูกโยนขึ้นมา และได้รับแสงแดดมากที่ใกล้แถบศูนย์สูตรของ อีโรส เกิดประจุไฟฟ้าขึ้นมา จากการดูดซับพลังงานจากรังสีกำลังสูงๆของดวงอาทิตย์ จนสามารถลอยตัวอยู่ได้นานกว่าอนุภาคอื่นๆที่ชั้นบนๆ แล้วค่อยๆตกลงมาช้าๆ ไปซ้อนตัวกันอย่างเป็นระเบียบในก้นหลุมอุกกาบาต เหมือนตะกอนก้นสระ

ตามภาพถ่ายปรากฏว่า ตะกอนก้นหลุมอุกกาบาตเหล่านี้ ออกสีฟ้าๆ ก็อาจจะมาจากคุณสมบัติทางอ๊อพติกส์ ของอนุภาคขนาดเล็กกว่า ๑ มม. ที่กระเจิงแสงสีฟ้าได้ดีกว่า การเกิดแผ่นดินไว ก็อาจเป็นสาเหตุหนึ่งของการเคลื่อนย้ายฝุ่นบนพื้นผิวดาวเคราะห์น้อย อีโรส ก็เป็นได้

ข้อมูลด้านนี้ ช่วยประกอบความเข้าใจเกี่ยวกับการทดลองในสภาพแรงโน้มถ่วงต่ำๆ หรือแม้แต่สาขาอื่นๆ เช่น การออกแบบอุปกรณ์หว่านเมล็ดพืชหรือเม็ดปุ๋ย การทำยาที่มาจากผง สารเคมี หรือแร่ธาตุ เพราะพฤติกรรมของอนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้ ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก

และหากฝุ่นบนดาวเคราะห์น้อย มีประจุไฟฟ้าอยู่จริง ก็จะเป็นปัญหาหนักอกทีเดียว ทั้งสำหรับมนุษย์นักสำรวจอวกาศ และทั้งสำหรับเครื่องมือหรือยานที่จะลงจอดไปทำงานบนดาวเหล่านี้ เพราะขยับหน่อยฝุ่นก็ปลิว หากฝุ่นที่ฟุ้งขึ้นมามีประจุไฟฟ้า ก็จะเกาะหรืออาจแทรกตัวเข้าไปทำลายเครื่องยนต์กลไกได้ เพราะแม้แต่ฝุ่นละเอียดมากๆ แต่ไม่มีประจุไฟฟ้าบนดวงจันทร์ ก็สร้างความปวดเศียรแก่โครงการอพอลโลไม่น้อย ดังนั้น เราจึงจำต้องเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพของฝุ่นที่มีประจุไฟฟ้าให้มากกว่านี้ ก่อนที่คิดจะทำการสำรวจลึกซึ้งไปมากกว่านี้ โดยเฉพาะก่อนที่จะส่งมนุษย์ไปสำรวจเอง ตัวอย่างของโครงการในอนาคตก็มีเช่น โครงการ MUSES-C ของญี่ปุ่นร่วมกับนาซ่า ที่จะส่งยานสำรวจไปลอยเรี่ยๆเหนือพื้นดาวเคราะหฺน้อย 1998 SF36 แล้วจะยิงกระสุนเจาะพื้นดาว เพื่อเก็บตัวอย่างกลับมาศึกษาบนโลก หรือโครงการอื่นๆที่ยังเพิ่งอยู่ในขั้นร่างอยู่

หากเราสามารถขุดเจาะลงไปใต้พื้นผิวของ อีโรส โดยไม่ทำให้เกิดฝุ่นคลุ้งมากมายนัก เราจะเจออะไร นักวิทยาศาสตร์หลายๆท่านคาดว่า ใต้พื้นลงไป ก็คงเป็นฝุ่นและก้อนหินลงไปตลอด ไม่มีแกนที่มีมวลสารต่างกัน เป็นข้อสันนิษฐานที่อาจช่วยให้เข้าใจภาพการก่อตัวของมวลสารเหล่านี้ คือแรงดึงดูดกำลังต่ำๆ ที่ทำให้มวลสารเกาะตัวกันหลวมๆ ช่วยดูดซับพลังงานจากการถูกปะทะชน ทำให้รอดตัวอยู่ได้ และมีโอกาสขยายตัวใหญ่ขึ้นด้วยการยึดจับมวลอื่นๆที่มาชนอีก

แต่อีกด้านหนึ่ง รอยร้าวทั่วไปบน อีโรส ก็แสดงว่า เคยเกิดการปะทะชนจนแตกออกอย่างนั้น ก็จะเกาะยึดกันอยู่ได้อย่างไร สันนิษฐานทั้งสองอย่าง ไปด้วยกันไม่ได้ ต้องมีเพียงอย่างใดอย่างหนึ่งถุูกเท่านั้น แต่เราเริ่มมองเห็นภาพแล้วว่า อีโรส นั้น มีรอบกะเทาะไปทั่ว แต่หากชิ้นส่วนแตกแยกกันเหล่านี้ยังเกาะตัวกันได้ โดยที่แรงปะทะไม่ได้เกิดแรงเกินไปจนโยนมันออกจากกัน


แม้โครงการเนียร์จะประสบผลสำเร็จอย่างงดงาม แต่เรากลับเหมือนยิ่งมีคำถามเกิดขึ้นมากมายกว่าเก่าเสียอีก และก็คงจะยังมีคำถามอื่นๆตามมา หลังจากการพิเคราะห์ข้อมูลเพิ่มเติมต่อจากนี้ไปอีก เพราะดูเหมือนว่า มันจะยุ่งยากสลับซับซ้อนกว่าที่เราคาดหมายไปเสียอีก แต่เราก็ต้องพยายามทำความเข้าใจ เพราะหากว่า สักวันหนึ่ง เกิดมีอุกกาบาต หรือดาวเคราะห์น้อย จะพุ่งเข้าชนโลก จนเราต้องคิดหาวิธีทำลายมัน เราก็ต้องเข้าใจโครงสร้างของมันก่อนที่จะเลือกได้ถูกว่า จะเอาอาวุธอะไรไปทำลายมันอย่างได้ผล

แม้ในขณะนี้ โลกเราจะกรุ่นไปด้วยภัยชนิดอื่นที่กำลังจะเกิดขึ้นจากมนุษย์ด้วยกันเอง แต่เราไม่ควรลืมว่า ความอยู่รอดของมนุษยชาติในอนาคต ก็ยังต้องอาศัยการเรียนรู้ และเข้าใจในธรรมชาติรอบตัวของเรา

อ้างอิง

ERIK ASPHAUG, Once upon an asteroid , Nature 413, 369 - 370 (2001) © Macmillan Publishers Ltd.

พวงร้อย
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 1144 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 220 ดวง - โหวตเพิ่มดาว