ไทแทน เปิดเผยความลับ

Titan Reveals More Secrets

March 8, 2005

(คำใต้รูป) นี่คือภาพพาโนรามาที่ประกอบจากภาพที่ถ่ายในทิศทางต่างๆรอบ 360 องศา ขณะที่ยาน Huygens อยู่เหนือพื้นดินประมาณ 8 กิโลเมตร (26,000 ฟุต) ร่องรอย ”แม่น้ำ” ที่กัดกร่อนจนแหลมและชายทะเลอยู่ทางด้านซ้ายบน เส้นสว่างที่อยู่บนแนวมืดอาจจะเป็นก้อนกรวดและ/หรือ พื้นหมอกของก๊าซมีเทน หรือ อีเทน ใกล้พื้น เพราะอยู่ในแนวใต้ลง ภาพจาก ESA / NASA / JPL / มหาวิทยาลัยอริโซนา

นักวิทยาศาสตร์จาก European Space Agency (ESA) จัดการประชุมในกรุงปารีส เพื่ออธิบายการค้นพบจาก ยาน Huygens ของ ESA เมื่อวันที่ 14 มกราคม ยาน Huygens ปล่อยร่มชูชีพและลอยลงผ่านบรรยากาศของดาวไทแทนที่หนาแน่นและเต็มไปด้วยเมฆ (ดาวบริวาร หรือ “ดวงจันทร์” ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์) จนกระทั่งลงจอดอย่างนิ่มนวลบนโคลนในที่ราบที่เต็มไปด้วยก้อนกรวดซึ่งมียอดเขาเป็นน้ำแข็งอยู่ใกล้ๆ ภารกิจของยาน Huygens สำเร็จเกินความคาดหมายและหลังจากที่ยานฮอยเกนส์ลงถึงพื้นยังคงส่งข้อมูลยังโลกอีกหลายชั่วโมงก่อนที่จะแพ้ความหนาวจัดของดาวไทแทน

“เรามีหลักฐานหลักหลายสำหรับเหตุการณ์ที่คล้ายคลึงกับกระบวนการของโลก เช่น ฝนการเซาะ และการสึกกร่อน” สรุปโดย Martin G. Tomasko หัวหน้าโครงการ สำหรับเครื่องมือ Descent Imager-Spectral Radiometer บนยานฮอยเกนส์

ที่ประหลาดเมื่อเทียบกับธรณีศาสตร์ของโลก คือ อุณหภูมิหนาวจัดของดาวไทแทน ซึ่งไม่ห่างมากจากเหนือศูนย์องศาเคลวิน (ที่จริงเป็น 93 องศา K หรือ -180 องศาเซลเซียส ณ จุดที่ลงจอด) และอีกประเด็นหนึ่งที่ประหลาดคือ เคมีทางบรรยากาศที่ตรงข้ามกับโลก ขณะที่โลกมีชั้นบรรยากาศที่ออกซิไดซ์ (โดยออกซิเจน) และมีเชื้อเพลิงน้อยที่เหลือสำหรับการเผาไหม้กับออกซิเจน ดาวไทแทนมีชั้นบรรยากาศแบบ reducing กล่าวคือ เต็มไปด้วยเชื้อเพลิงแบบมีเทน ซึ่งพบในก๊าซธรรมชาติแต่ไม่ใช่ออกซิเจน

ความคล้ายคลึงกันมีสาเหตุมาจากการที่อุณหภูมิเย็นมาก จนกระที่งสารมีเทนมีวัฎจักรระหว่างก๊าซและของเหลวที่เหมือนกับน้ำที่เกิดขึ้นบนโลก ดังนั้นดาวไทแทนมี “troposphere” ที่มีสภาพอากาศแบบที่เราคุ้นเคย: เมฆพายุสีขาว และฝนเป็นก๊าซธรรมชาติเหลว ซึ่งไหลเป็น “แม่น้ำ” บนพื้นดิน จนไหลออกไปสู่ “ทะเล” ซึ่งแท้จริงเป็นเพียงที่ราบกว้างใหญ่ ที่นั่นมีเทนจะซึมเข้าไปในพื้นดินและระเหยกลับไปสู่ชั้นบรรยากาศ

ใต้รูป ภาพนี้ประกอบด้วยภาพย่อยที่ต่อกัน แสดงถึง”ชายทะเล” หลายกิโลเมตรที่ถูกวางต่อกันโดย Daniel Crotty โดยใช้โปรแกรม PTAssembler และ GNU Image Manipulation ภาพจาก Daniel Crotty / ESA / NASA / JPL / มหาวิทยาลัยอริโซนา

ทันทีที่ยาน Huygens ลดระดับลงจากความสูงที่มีหมอกควันปกคลุม รูปถ่ายของดาวไทแทนเริ่มแสดงลักษณะของภูมิประเทศที่ขรุขระพร้อมด้วยช่องทางของเหลว และช่องทางย่อยๆ นำไปสู่ “ชายทะเล” ซึ่งยังมีบางแห่งที่ดูเหมือนชายหาดบนขอบของสิ่งที่มีลักษณะคล้ายทะเลสีดำที่กว้างใหญ่ ยาน Huygens ลงสู่ตำแหน่งห่างจากชายฝั่ง ”ทะเล” เพียง 2-3 กิโลเมตร แต่ปรากฏว่าทะเลนั้นเป็นเพียงพื้นดินที่ว่างเปล่า ซึ่งเปียกด้วยมีเทนเหลวใต้ผิวพื้นดินรอบๆ จุดที่ลงเต็มไปด้วยกรวดหิน

ยานฮอยเกนส์โชคดีเป็นพิเศษ กล่าวโดย Tomasko ที่เคลื่อนที่เข้าใกล้ขอบระหว่างเขตสว่าง (“บก”) และเขตมืด (“ทะเล”) เมื่อมองจากอวกาศ ภาพสเตอริโอของยอดสว่างที่ “ชายทะเล”เผยให้เห็นสันขอบที่สูงเกือบ 100 เมตร ในความกว้าง 1 กิโลเมตร ที่ถ่ายภาพได้ โดยมีค่าเฉลี่ยความลาดชันเป็น 10 เปอร์เซ็นต์ (ซึ่งจะพิจารณาเป็นความลาดชันอันตรายสำหรับถนนบนโลก) แต่ความลาดชันนั้นไม่ได้ราบเรียบ พื้นที่สูงเกือบทุกแห่งถูกตัดด้วยช่องทางเปื้อนดำด้านล่าง Tomasko กล่าวว่า คงมีฝนที่นำวัตถุมืดของดาวไทแทนออกจากหินดาน ซึ่งประกอบด้วยน้ำที่แข็งตัวเป็นน้ำแข็งถาวร ไม่ใช่ก้อนหิน และวัตถุมืดตกตะกอนในด้านล่างของช่องทางนั้นและบนที่ราบต่ำ

“ดิน” ที่ปรากฏในรูป เป็นการผสมกันระหว่างเศษน้ำแข็งที่ถูกกัดเซาะจากพื้นดินและสารไฮโดรคาร์บอนที่ตกลงจากหมอกเคมี ที่ปกคลุมด้านบนของชั้นบรรยากาศ กลุ่มหมอกนี้มาจากการแตกตัวของโมเลกุลมีเทนออกเป็นอะตอมเล็กๆ เนื่องจากแสงอาทิตย์ “ยังมีปริศนาว่า ทำไมยังคงมีมีเทนเหลืออยู่” เป็นข้อสังเกตโดย Tobias Owen (มหาวิทยาลัยฮาวาย) มีเทนที่สูญเสียไปในชั้นบรรยากาศด้านบนต้องชดเชยด้วยมีเทนใหม่ที่ยังคงออกมาจากภายในของดาวไทแทน กล่าวโดย Owen “นี่คือดาวเคราะห์ที่มีของเหลวเกิดขึ้นที่นั่น” เขาย้ำ

นักวิทยาศาสตร์ของ ESA เรียกจุดที่ลงจอดเป็น “โคลน” เครื่องวัดพบว่าพื้นดินมีความนุ่ม คล้ายทรายที่เปียก ด้านล่างของเปลือกแข็งบางที่อยู่ด้านบนสุด ส่วนยานฮอยเกนส์เองทรุดประมาณ 10 ถึง 15 เซนติเมตร (4 ถึง 6 นิ้ว) เข้าไปในพื้นดิน และยานให้ความอุ่นจนทำให้ของเหลวระเหยออกจากทรายโดยเครื่องวัดตรวจจับไอมีเทนได้ ไม่กี่นาที หลังจากยานแตะพื้น

ก้อนกรวดกลมๆ บนพื้นดินที่ยานลงจอด คงประกอบด้วยน้ำแข็งที่สกปรก ก่อรูปนี้โดยการไหลของของเหลวเหมือนกับก้อนกรวดของหินที่กลิ้งไปในแม่น้ำและคลื่นบนโลก ส่วนบริเวณต่ำบนพื้นที่ราบคงมีลวดลายโดยการไหลของของเหลว บริเวณดำรูปไข่ กล่าวโดย Tomasko “เป็นที่ซึ่งของเหลวสุดท้ายระเหยออกไปแล้ว”

ใต้รูป พื้นผิวของดาวไทแทน จะดูมีสีส้ม ถ้าคุณอยู่ที่นั่น เพราะแสงอาทิตย์ต้องผ่านการกรองแสงโดยกลุ่มหมอกสีส้มในระดับสูง ในบรรยากาศ ภาพนี้จึงเติมสีส้มให้เหมือนจริง (ทั้งหมดของยานฮอยเกนส์ เป็นภาพขาวดำ) กลุ่มก้อนเหล่านั้นน่าจะเป็นน้ำแข็งซึ่งเปรียบเสมือนก้อนหินของดาวไทแทน ในส่วนหน้า มีก้อนที่ขรุขระมีขนาดเท่ากำปั้น และมีข้อสังเกตว่าก้อนเหล่านั้นมีรูปร่างกลม ภาพจาก ESA / NASA / มหาวิทยาลัยอริโซนา

http://skyandtelescope.com/news/article_1477_1.asp

โดย Alan M. MacRobert แปลโดยทีมงาน ThaiSpaceWeather

[home] [about us] [staff members] [alumni] [news] [articles & presentations] [research papers] [Princess Sirindhorn neutron monitor] [FAQs] [glossary] [links] [contact us] [academic activities]