14 ก.ย. เวลา 09:38 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ยานสำรวจดาวพุธเตรียมเข้าสู่วงโคจรรอบดาวพุธแล้ว

ดาวพุธ ดาวเคราะห์ดวงเล็กที่สุดและเป็นที่เข้าใจน้อยที่สุดในระบบสุริยะส่วนใน กำลังซ่อนปริศนาที่ใหญ่กว่าตัวมันเองไว้ และสุดท้าย นักวิทยาศาสตร์ก็ส่งยานอวกาศถึงสองลำเพื่อถอดรหัสพิภพที่แปลกประหลาดแห่งนี้
ต้องขอบคุณปฏิบัติการเบปิโคลอมโบ(BepiColombo) ปฏิบัติการร่วมระหว่างองค์กรอวกาศยุโรป(European Space Agency) และองค์กรเพื่อสำรวจการบินอวกาศญี่ปุ่น(JAXA) ที่ออกสู่อวกาศในเดือนตุลาคม 2018 หลังจากการเดินทางอย่างทรหดผ่านระบบสุริยะส่วนใน ปฏิบัติการก็มาถึงการปรับเส้นทางครั้งสำคัญในวันที่ 3 กันยายน เมื่อระวางวิทยาศาสตร์แยกตัวออกจากยานนำส่ง ในเดือนเมษายน 2027 นักวิทยาศาสตร์หวังว่ายานอุปกรณ์เต็มเปี่ยมทั้งสองลำจะรวบรวมการสำรวจที่จะช่วยไขปริศนาเกี่ยวกับดาวพุธ และอาจจะรวมถึงระบบสุริยะด้วย
Rachel Klima นักธรณีวิทยาดาวเคราะห์ที่ห้องทดลองฟิสิกส์ประยุกต์(APL) มหาวิทยาลัยจอห์น ฮอบกินส์ กล่าวว่า ดาวเคราะห์นี้ทั้งแปลกประหลาดและน่าสนใจน่าทึ่ง สำหรับตอนนี้ ดาวพุธได้รับเกียรติเป็นดาวเคราะห์ที่ถูกสำรวจน้อยที่สุดในระบบส่วนใน โดยรวมแล้วมีปฏิบัติการเพียง 2 งานที่ไปเยี่ยมเยือน โดยยานมาริเนอร์ 10(Mariner 10) ของนาซาได้ไปบินเฉียดผ่าน 3 ครั้งในปี 1975 และ 1975 ให้ภาพพื้นผิวที่เป็นรอยแตกและปุปะด้วยหลุมอุกกาบาตเป็นครั้งแรก รวมทั้งยืนยันว่าพิภพนี้มีชั้นบรรยากาศเบาบางและสนามแม่เหล็ก
BepiColombo ภาพปก ภาพพื้นผิวส่วนขั้วเหนือดาวพุธที่อยู่ในเงาในขณะที่บินผ่านครั้งที่หกเมื่อวันที่ 8 มกราคม 2025 จะมองเห็นโซ่ของหลุมอุกกาบาต
Sean Solomon นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย กล่าวว่า มันให้ภาพดาวพุธในระยะประชิดเป็นครั้งแรก แต่ก็ยังมีหน้าที่ว่างเปล่าอีกเป็นตั้ง และก็เป็นอย่างนั้นอยู่หลายสิบปี นักวิทยาศาสตร์ได้ย้อนกลับไปที่ดาวพุธอีกครั้งในปี 2011 จากปฏิบัติการ MESSENGER ของนาซา ซึ่งมี Solomon เป็นผู้นำปฏิบัติการ ยานเต็มไปด้วยเครื่องมือที่เตรียมมาเฉพาะอย่าง สเปคโตรมิเตอร์ที่ตรวจสอบรังสีแกมมา, รังสีเอกซ์และนิวตรอน และเครื่องมือเพื่อตรวจสอบชั้นบรรยากาศ และสนามแม่เหล็ก
สี่ปีของปฏิบัติการ MESSENGER ได้แสดงให้นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นพื้นผิวดาวพุธอย่างครบถ้วนเป็นครั้งแรก และในช่วงปลายปฏิบัติการ ยานก็บินผ่านในระยะทางเพียง 25 กิโลเมตรเหนือพื้นผิว แต่กระนั้น MESSENGER ก็ยังไม่ดีพอที่จะกระเทาะปริศนาดาวพุธหรือเผยให้เห็นกำเนิดของพิภพประหลาดแห่งนี้ ผมคิดว่ายังไม่รู้แน่ชัดว่าดาวพุธมีความเป็นมาอย่างไร Solomon กล่าว
ภาพอธิบายการแยกตัวของ Mio และ MPO
MESSENGER เองก็ทิ้งปริศนาไว้ด้วยเช่นกัน มันได้พบหลุมดิ่งลึกที่สว่างที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า hollows พบธาตุชุดหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์เรียกว่า ระเหยง่าย(volatiles) จากความยืดหยุ่นที่สามารถหลุดออกจากหินได้ง่าย ซึ่งมีอยู่บนพื้นผิวดาวพุธมากกว่าพื้นผิวโลกเสียอีก ปฏิบัติการยังคำนวณพบว่าศูนย์กลางสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์นั้นเอียงไปจากแกนกลางของดาวเคราะห์
นอกจากนี้ วงโคจรที่ซับซ้อนของ MESSENGER ทำให้ยานเห็นไม่เห็นพื้นผิวครึ่งใต้ของดาวเคราะห์ได้คมชัดเท่ากับพื้นผิวครึ่งเหนือ สิ่งเหล่านี้เป็นปริศนาที่หวังให้ปฏิบัติการ BepiColombo ขบให้แตก
ในเดือนเมษายนปีหน้า ถ้าทุกอย่างเป็นไปตามแผน ปฏิบัติการซึ่งประกอบด้วยยาน 2 ลำต่างก็รวบรวมแต่ก็ประสานข้อมูลดาวพุธเข้าด้วยกัน ยานฝั่งยุโรป MPO(Mercury Planetary Orbiter) มุ่งเป้าไปที่ดาวเคราะห์ ขนอุปกรณ์ 11 ชิ้นที่ทำแผนที่ภูมิประเทศ, แร่ธาตุบนเปลือก และสนามแรงโน้มถ่วง, สำรวจฮอล์โลว์และกองเศษภูเขาไฟ และสำรวจว่ากระแสอนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์ส่งผลต่อดาวเคราะห์วงในสุดอย่างไรบ้าง
ขั้นตอนคร่าวๆ เมื่อ BepiColombo ไปถึงเป้าหมาย แล้วเตรียมเข้าสู่วงโคจรรอบดาวพุธ โดยยานสำรวจสองลำแยกออกจากยานนำส่ง(MTM)
ในขณะที่ยานของญี่ปุ่น Mio(Mercury Magnetosphere Orbiter) จะมุ่งเป้าไปที่สิ่งแวดล้อมของดาวเคราะห์ทั้งมักนีโตสเฟียร์ และชั้นบรรยากาศที่เบาบาง เช่นเดียวกับศึกษาฝุ่นในละแวกข้างเคียง ยานทั้งสองยังนำเครื่องมือที่ตรวจสอบสนามแม่เหล็กของดาวพุธ จะทำการสำรวจสนามส่วนที่แตกต่างกันได้พร้อมกันแก่นักวิทยาศาสตร์ซึ่งมักจะได้ข้อมูลเฉพาะที่รวบรวมจากตำแหน่งเดียวในเวลาหนึ่งๆ เท่านั้น
ในความเป็นจริงแล้ว เครื่องมือเหล่านี้บางส่วนก็ทำการสำรวจแล้วในระหว่างการเดินทางอันยาวนานสู่ดาวพุธของ BepiColombo และบินผ่านดาวเคราะห์แบบเร็วๆ 6 ครั้ง แต่เนื่องจากรูปแบบการเดินทาง ทำให้เครื่องมือเกือบทั้งหมดไม่สามารถทำงานได้จนกว่า MPO และ Mio จะแยกออกจากกันซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นในเดือนธันวาคม
งานทางวิทยาศาสตร์ของปฏิบัติการจึงยังเป็นเพียงเรียกน้ำย่อย ในขณะที่ที่เหลือยังคงต้อรอเวลา Solomon กล่าวว่า ผลสรุปใหม่ๆ ยังเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จากการบินผ่านของ BepiColombo แต่ผมคาดว่าจะไหลทะลักเมื่อพวกมันเข้าสู่วงโคจรแล้ว เขาคาดหวังเป็นที่พิเศษที่จะได้เห็นซีกโลกใต้ของดาวพุธอย่างคมชัด และจะพบน้ำแข็งอยู่ทั่วบริเวณ กองน้ำแข็งน่าจะอยู่ในหลุมอุกกาบาตลึกที่ไม่เคยสัมผัสความร้อนจากดวงอาทิตย์เลย
การเดินทางแปดปีของ BepiColombo จากโลกสู่ดาวพุธในเส้นทางที่วกวนและเฉียดผ่านดาวเคราะห์วงในหลายครั้ง image credit:
เพื่อตรวจสอบพื้นที่ส่วนนี้ของดาวเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์จะสามารถชดเชยความโน้มเอียงไปฝั่งเหนือในข้อมูลจาก MESSENGER และได้เห็นภาพโดยรวมของดาวพุธได้ ในขณะเดียวกัน Klima ก็ตั้งตารอคอยงานของ MPO ในการทำแผนที่ธาตุและแร่ธาตุในพื้นผิวดาวเคราะห์ ซึ่งแผนที่นี้ใช้ดีกว่าแผนที่จาก MESSENGER ซึ่งใช้เทคนิคที่พึ่งพาหินที่อุดมด้วยเหล็กและวัสดุสารคล้ายๆ กัน แต่กลับไม่พบ
MPO นำเทคโนโลจีที่แตกต่างออกไปซึ่งจะสามารถอ่านหินบนพิภพได้แม้จะไม่มีเหล็ก ซึ่ง Klima บอกว่าจะช่วยเผยว่าดาวพุธและระบบสุริยะทั้งปวงของเราก่อตัวขึ้นได้อย่างไร เธอยังหวังว่า BepiColombo จะช่วยให้ผู้คนตระหนักถึงดาวพุธ ซึ่งเป็นดาวเคราะห์หินที่ถูกมองข้าม
แหล่งข่าว space.com : 2 spacecraft will soon reach Mercury after 8 years in space. Here’s what BepiColombo can do
โฆษณา