ยานสำรวจอวกาศค้นพบ "ภูเขาไฟน้ำแข็ง" บน​ดาวพลูโต

วันนี้​ (30​ มี.ค.2565)​ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ​ (สดร.)​ เปิดเผยว่า​ ข้อมูลล่าสุดจากยานสำรวจอวกาศนิวฮอไรซันส์ (New Horizons) ได้เปิดเผยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบหลักฐานที่ว่า "บนดาวพลูโตมีภูเขาไฟน้ำแข็งอยู่" นำไปสู่ข้อสรุปที่ว่าภายในดาวพลูโตนั้นอาจจะยังมีความร้อนหลงเหลืออยู่ รวมถึงเพิ่มความเป็นไปได้ที่จะมีสภาพแวดล้อมที่อาจจะเอื้อต่อสิ่งมีชีวิตภายใต้พื้นผิวดาวเคราะห์แคระดวงนี้

ดาวพลูโต เป็นหนึ่งในห้าดาวเคราะห์แคระของระบบสุริยะ (หรืออาจจะมีมากถึงแปดหรือเก้าดวงภายใต้บางนิยาม) มีวงโคจรอยู่เลยออกไปจากดาวเคราะห์เนปจูน ด้วยระยะห่างที่ไกลจากดวงอาทิตย์ขนาดนี้ ทำให้ดาวพลูโตมีอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยอยู่ที่ -229°C ซึ่งเย็นเพียงพอที่จะทำให้แม้กระทั่งไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศบาง ๆ ของพลูโตนั้นแข็งเช่นเดียวกันน้ำแข็งบนโลก และทำให้พื้นผิวของดาวพลูโตนั้น แทนที่จะเต็มไปด้วย ”ก้อนหิน” แต่กลับประกอบขึ้นจาก “น้ำแข็ง” ที่เกิดขึ้นจากน้ำอันเย็นยะเยือกที่แข็งประดุจดั่งก้อนหินบนโลก

ด้วยความเย็นยะเยือกนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่า พื้นผิวของดาวพลูโตนั้นน่าจะ “ตาย” ไปแล้ว กล่าวคือไม่ได้เกิดความเปลี่ยนแปลงอะไรขึ้นเลยมาเป็นเวลานับพันล้านปี เราคาดว่าพื้นผิวของดาวเคราะห์แคระอันห่างไกลนี้น่าจะเต็มไปด้วยร่องรอยของหลุมอุกกาบาตจำนวนมากที่สั่งสมเอาไว้บนพื้นผิวตลอดชั่วอายุของระบบสุริยะ เช่นเดียวกับพื้นผิวของดวงจันทร์

อย่างไรก็ตาม เมื่อยานสำรวจอวกาศนิวฮอไรซันส์ได้เปิดเผยถึงภาพแรกของดาวพลูโต เมื่อปี 2558 ภาพที่ได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ฉงนเป็นอย่างมาก เพราะแทนที่เราจะพบพื้นผิวอันเก่าแก่เต็มไปด้วยหลุมบ่อบนดาวพลูโต เรากลับพบกับทุ่งที่ราบเรียบ และพื้นผิวที่เต็มไปด้วยภูเขา สันเขา ราวกับว่ามีคนมาปั้น คอยลบเลือนหลุมอุกกาบาตที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เราจึงได้ทราบว่าสิ่งที่เราเข้าใจมาตลอดเกี่ยวกับดาวพลูโตนั้นอาจจะผิดทั้งหมด นำไปสู่คำถามที่น่าสนใจอีกต่อไปว่า เกิดอะไรขึ้นกับดาวพลูโตกันแน่?

การคาดการณ์ถึงการมีอยู่ของ “ภูเขาไฟน้ำแข็ง”​ บนดาวพลูโตนั้นมีมาตั้งแต่ในยุคแรก ๆ ที่เพิ่งได้ยลพื้นผิวของโลกอันห่างไกลนี้เป็นครั้งแรกในปี 2558 เพราะถึงแม้ว่าพื้นผิวของดาวพลูโตนั้นจะเย็นยะเยือกเสียจนน้ำนั้นแข็งยิ่งกว่าหิน แต่หากภายในใจกลางของดาวนั้นมีความร้อนเพียงพอ น้ำแข็งอาจจะละลายเป็นของเหลว และผุดขึ้นมาบนพื้นผิวประหนึ่งหินหลอมเหลวของโลกหรือแมกม่า ที่ผุดขึ้นมาเป็นลาวาผ่านปากปล่องภูเขาไฟบนโลกของเรา อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้มีข้อมูลเพียงพอที่จะยืนยันทฤษฎีเหล่านี้

ไขปริศนา "พลูโต" ดาวเคราะห์ที่ตายแล้ว ?

จนกระทั่งเมื่อวานนี้ (29 มี.ค.2565) จากภาพถ่ายและข้อมูลที่ค่อย ๆ ทยอยส่งตามมาจากยานนิวฮอไรซันส์ ทำให้ทีมนักดาราศาสตร์สามารถยืนยันการมีอยู่ของภูเขาไฟน้ำแข็งบนดาวพลูโตจริงในบริเวณเทือกเขาที่มีชื่อว่า Wright Mons และ Piccard Mons นอกจากนี้ยังเป็นภูเขาไฟที่แม้กระทั่งในปัจจุบันนี้ก็ยังคุกกรุ่น (active) อยู่ และได้ตีพิมพ์ผลงานการค้นพบลงในวารสาร Nature ซึ่งเท่ากับว่าเป็นการยืนยันว่า ดาวพลูโตนั้นไม่ได้เป็นดาวเคราะห์ที่เย็นยะเยือกและ “ตายแล้ว” อย่างที่เคยเข้าใจกันอีกต่อไป

นอกจากนี้ บริเวณภูเขา Wright Mons และ Piccard Mons ที่มีการค้นพบว่าเป็นบริเวณที่มีภูเขาไฟน้ำแข็งนี้ ไม่เพียงแต่เป็นบริเวณที่แปลกประหลาดที่สุดบนดาวพลูโต แต่เรายังพบว่านี่เป็นพื้นผิวเพียงหนึ่งเดียวในระบบสุริยะที่ยังไม่เคยพบที่ใดอีกเลย พื้นผิวในบริเวณนี้นั้นเต็มไปด้วยเนินเขากลม ๆ เตี้ย ๆ ที่อาจจะค่อย ๆ รวมตัวกันเป็นระยะเวลานานกลายเป็นภูเขาขนาดใหญ่ พื้นผิวในบริเวณนี้นั้น มีหลุมอุกกาบาตน้อยมาก บ่งชี้ให้เห็นว่าพื้นผิวนี้เพิ่งเกิดขึ้นมาได้ไม่นานในเชิงธรณีวิทยา โดยอาจจะมีอายุไม่เกินหนึ่งพันล้านปี และในบางบริเวณอาจจะมีอายุเพียงไม่ถึง 200 ล้านปีด้วยซ้ำ

ลักษณะที่แตกต่างจากภูเขาไฟบนโลกนี้ บ่งชี้ว่า “ลาวา” ที่เป็นน้ำที่ไหลออกมานั้นอาจจะไม่ได้อยู่ในสภาวะที่เหลวโดยสิ้นเชิง แต่อาจจะมีลักษณะคล้ายของแข็งมากกว่า บนโลกนั้นเราทราบกันว่าน้ำที่เป็นน้ำแข็งยังสามารถ “ไหล” ได้ ในลักษณะของธารน้ำแข็ง บางทีภูเขาไฟน้ำแข็งบนดาวพลูโตอาจจะมีลักษณะใกล้เคียงกับธารน้ำแข็งมากกว่าภูเขาไฟที่เราคุ้นเคยกันก็เป็นได้ หรือบางทีภูเขาไฟน้ำแข็งเหล่านี้นั้นอาจจะค่อยผุด หรือดันขึ้นมาจากใต้พื้นผิว

อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้ก็ยังนำไปสู่ปริศนาอีกมากมาย ตั้งแต่พลังงานความร้อนภายในของดาวพลูโตนั้นมาจากไหน ? วัตถุที่มีขนาดเล็กเช่นนี้ ควรจะค่อย ๆ สูญเสียความร้อนจนเย็นตัวลงไปนานแล้ว ความเป็นไปได้หนึ่งก็คือแหล่งพลังงานนี้อาจจะมาจากสารกัมมันตรังสี ที่ปลดปล่อยพลังงานความร้อนออกมาผ่านการแผ่รังสี ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานสำคัญในแกนกลางของโลกของเราเช่นเดียวกัน ซึ่งพื้นผิวดาวพลูโตอาจจะมีวัสดุบางอย่างที่ทำหน้าที่เป็นฉนวนที่คอยกักเก็บความร้อนภายในนี้เอาไว้ ให้ค่อย ๆ ปลดปล่อยออกมาช้า ๆ

ภาพ: บริเวณภูเขาไฟบนพื้นผิวของดาวพลูโต บริเวณสีฟ้าแสดงถึงบริเวณที่คาดการณ์ว่าน่าจะเกิดขึ้นจากภูเขาไฟน้ำแข็ง โดย NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/ Southwest Research Institute/ Isaac Herrera /Kelsi Singer