ปฏิบัติการไขกำเนิดระบบสุริยะผ่านใจกลางดาวพุธ

มีคำถามมากมายเกี่ยวกับ “ดาวพุธ” ดาวเคราะห์ลำดับแรกในระบบสุริยะที่ใกล้ชิดดวงอาทิตย์มากที่สุด ทั้งเรื่องใจกลางดาวเคราะห์นั้นเป็นของเหลวหรือของแข็ง แล้วทำไมใจกลางนั้นถึงใหญ่มากเมื่อเทียบกับขนาดดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุดในระบบสุริยะ และดาวเคราะห์ดวงนี้จะบอกอะไรให้เราได้ทราบถึงความเป็นมาของระบบสุริยะนี้บ้าง

คำถามต่างๆ เหล่านี้ได้รับความหวังว่าจะได้คำตอบจากภารกิจ “เบพิโคลอมโบ” (BepiColombo) ปฏิบัติการส่งยานอวกาศไปสำรวจดาวพุธโดยความร่วมมือระหว่างองค์การอวกาศยุโรป (European Space Agency: ESA) และญี่ปุ่น ซึ่งได้ส่งยานมุ่งหน้าสู่เป้าหมายตั้งแต่วันที่ 20 ต.ค.2018 ที่ผ่านมา จากฐานปล่อยจรวดในเฟรนซ์-เกียนา

อะแล็ง โดเรซซูนดีราม (Alain Doressoundiram) นักดาราศาสตร์จากหอดูดาวปารีส (Paris Observatory) ให้ความเห็นว่า ยานเบพิโคลอมโบนี้เป็นเหมือนอัศวินขี่ม้าขาว ที่จะให้ข้อมูลที่แม่นยำกว่าและดีขึ้นกว่าเดิม

“การทำความเข้าใจว่าโลกกำเนิดขึ้นมาอย่างไรนั้น เราจำเป็นต้องทำความเข้าใจว่า ดาวเคราะห์หินนั้นกำเนิดอย่างไร รวมทั้งทำความเข้าใจดาวศุกร์และดาวอังคารด้วย แต่ดาวพุธนั้นแยกเดี่ยว ซึ่งเรายังไม่เข้าใจว่าเพราะอะไร” โดเรซซูนดีรามกล่าว

หลังถูกส่งขึ้นไปโดยจรวดเอเรียน 5 (Ariane 5) แล้ว ยานอวกาศสำรวจดาวพุธลำนี้จะใช้เวลาเดินทาง 7 ปี และเดินทางอีกประมาณ 9 ล้านกิโลเมตร เพื่อไปถึงเป้าหมายดาวเคราะห์วงในสุดของระบบสุริยะ

ทางด้าน เอเรียนกรุ๊ป (ArianeGroup) แถลงหลังปล่อยจรวดส่งยานแล้วว่า ยานประสบความสำเร็จในการหลุดพ้นแรงโน้มถ่วงของโลก และเริ่มต้นการเดินทางอันยาวไกลด้วยความเร็วที่ทะยานไปถึง 40,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

อ้างอิงจาก ปิแอร์ บูเกต์ (Pierre Bousquet) วิศวกรศูนย์วิจัยอวกาศแห่งชาติฝรั่งเศส (National Centre for Space Research) และหัวหน้าทีมปฏิบัติการของฝรั่งเศส ระบุว่า ดาวพุธนั้นมีขนาดเล็ก “ผิดปกติ” ซึ่งนำไปสู่ข้อสันนิษฐานว่า ดาวพุธคือดาวเคราะห์ที่เหลือรอดจากการพุ่งชนตั้งแต่ดาวเคราะห์อายุยังน้อย

บูเกต์ให้ข้อมูลผ่านเอเอฟพีว่า หลุมอุกกาบาตใหญ่ที่เห็นได้จากพื้นผิวดาวพุธนั้น อาจจะเป็นร่องรอยการถูกปะทะในอดีต ซึ่งหนึ่งในภารกิจที่ยานเบพิโคลอมโบต้องทำคือ การหาคำตอบว่าสันนิษฐานดังกล่าวนั้นถูกต้องหรือไม่

ข้อสันนิษฐานดังกล่าวยังอาจเป็นเหตุผลที่อธิบายได้ว่า เหตุใดแกนกลางของดาวพุธจึงมีมากถึง 55% ของมวลทั้งหมด เมื่อเปรียบเทียบกับโลกแล้วมีแกนกลางเพียง 30% และนอกจากโลกของเราแล้ว ดาวพุธยังเป็นดาวเคราะห์หินที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เพียงดวงเดียวที่มีสนามแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็กนั้นเกิดขึ้นจากแกนกลางที่เป็นของเหลว แต่เมื่อพิจารณาขนาดของดาวพุธแล้ว แกนกลางของดาวเคราะห์ลำดับที่ 1 ดวงนี้น่าจะเย็นและแข็งไปแล้ว เหมือนที่แกนกลางของดาวอังคารเป็น

ความไม่ปกตินี้อาจจะเป็นผลจากคุณลักษณะบางประการขององค์ประกอบในแกนกลางดาวพุธ ซึ่งเป็นเรื่องที่เครื่องมือที่ติดตั้งบนยานเบพิโคลอมโบจะตรวจวัด โดยจะให้ผลการวัดที่แม่นยำมากกว่าการวัดที่เคยเกิดขึ้นก่อนหน้านี้อย่างมาก

พื้นผิวของดาวพุธยังมีสภาพต่างกันสุดขั้ว โดยในกลางวันที่ร้อนจัดนั้นมีอุณหภูมิสูงถึง 430 องศาเซลเซียส ส่วนกลางคืนนั้นมีอุณหภูมิหนาวเหน็บถึง -180 องศาเซลเซียส แต่กลางวันและกลางคืนสำหรับบนดาวพุธนั้นยาวเกือบๆ 3 เดือนสำหรับเวลาบนโลก

ปฏิบัติการสำรวจดาวพุธก่อนหน้านี้เคยตรวจพบหลักฐานของน้ำแข็งในจุดที่ลึกสุดของหลุมอุกกาบาตบนดาวเคราะห์ดวงนี้ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่า น้ำแข็งดังกล่าวอาจสะสมมาจากดาวหางที่พุ่งชนพื้นผิวดาวพุธ

“หากได้รับการยืนยันว่ามีน้ำแข็งอยู่จริง นั่นหมายความว่าตัวอย่างน้ำแข็งเหล่านั้นจะมีอายุย้อนไปเกือบถึงช่วงกำเนิดของระบบสุริยะเลยทีเดียว” โดเรซซูนดีรามระบุ

ดาวพุธนั้นอยู่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 58 ล้านกิโลเมตร ซึ่งเป็นระยะที่ใกล้มากกว่าโลกเกือบ 3 เท่า โดยบูเกต์อธิบายว่า ดาวพุธนั้นถูกหวดด้วยลมสุริยะ ซึ่งเป็นกระแสอนุภาคมีประจุที่กระหน่ำพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงนี้ด้วยความเร็ว 500 กิโลเมตรต่อวินาที

นักวิทยาศาสตร์จะได้ศึกษาการปะทะจากลมสุริยะนี้บนสนามแม่เหล็กของดาวพุธ ซึ่งแรงกว่าการปะทะบนชั้นบรรยากาศโลกถึง 10 เท่า

สำหรับปฏิบัติการของยานเบพิโคลอมโบนี้จะปล่อยยานอวกาศ 2 ลำ นั่นคือ ยานเมอร์ดิวรีพลาเนตออร์บิเตอร์ (The Mercury Planet Orbiter) ที่สร้างโดยอีซา ซึ่งยานจะสำรวจพื้นผิวของดาวพุธและองค์ประกอบชั้นใน ส่วนอีกลำคือยานเมอร์คิวรีแมกนีโตสเฟียริคออร์บิเตอร์ (The Mercury Magnetospheric Orbiter) ที่สร้างโดยองค์การสำรวจการบินอวกาศญี่ปุ่น (Japan Aerospace Exploration Agency) หรือแจกซา (JAXA) โดยยานจะสำรวจอวกาศรอบๆ ดาวพุธที่ได้รับอิทธิพลจากสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์

นอกจากนี้ปฏิบัติการดังกล่าวยังจะค้นหาสัญญาณกิจกรรมบนชั้นดินดาวพุธ เพื่อทำความเข้าใจผลสังเกตการณ์สเปกตรัมที่แสดงผลว่าไม่มีเหล็กอยู่บนดาวพุธ ทั้งที่เชื่อว่าธาตุดังกล่าวคือหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของดาวเคราะห์

ในส่วนของการสำรวจนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับดาวอังคาร ดาวศุกร์และดาวเสาร์แล้ว ดาวพุธนั้นเป็นดาวเคราะห์ที่ได้รับการสำรวจค่อนข้างน้อย โดยมียานสำรวจเพียง 2 ลำเท่านั้นที่เดินทางไปสำรวจดาวพุธ

ยานมาริเนอร์ 10 (Mariner 10) ขององค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) บินผ่านดาวพุธ 3 ครั้ง เมื่อปี 1974 และ 1975 และถ่ายภาพแรกของดาวพุธในระยะใกล้ส่งกลับมาได้ จากนั้นอีก 30 ปีให้หลัง ยานเมสเซนเจอร์ (Messenger) ของนาซาได้ทำภารกิจเดียวกันนั้น ก่อนจะเข้าสู่วงโคจรของดาวพุธเมื่อปี 2011

ส่วนปฏิบัติการล่าสุดจากความร่วมมือระหว่างองค์การอวกาศของยุโรปและญี่ปุ่นนี้ ตั้งชื่อปฏิบัติการตามชื่อ กิวเซปเป โคลอมโบ (Giuseppe (Bepi) Colombo) นักคณิตศาสตร์อัจฉริยะผู้มีชื่อเสียงชาวสเปนที่มีชื่อเรียกขานว่า เบพิ โคลอมโบ (Bepi Colombo) โดยเขาคือคนแรกที่เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างการหมุนและวงโคจรของดาวพุธ