หากภาพยนตร์แนววิทยาศาสตร์จินตนาการหรือไซไฟมักมีฉากกองทัพเอเลี่ยนตื่นตกใจเมื่อเดินทางมาถึงแล้วพบว่าดวงดาวมี “บาเรีย” หรือโล่พลังงานคอยปกป้องอยู่ ในความเป็นจริงอันน่าทึ่งทางวิทยาศาสตร์ โลกของเราก็มีโล่ธรรมชาติที่คอยปกป้องสิ่งมีชีวิตจากรังสีอันตรายในอวกาศเช่นกันนั่นคือสนามแม่เหล็กโลก แต่ล่าสุดทีมนักดาราศาสตร์ต้องตื่นเต้นเมื่อค้นพบว่า ปรากฏการณ์บีบอัดทางฟิสิกส์อันเนื่องมาจากลมสุริยะที่เคยเกิดขึ้นเฉพาะในบริเวณสนามแม่เหล็ก ได้เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศของดวงดาวที่ไม่มีสนามแม่เหล็กหลงเหลืออยู่เลยอย่างดาวอังคารเป็นครั้งแรก โดยผลงานวิจัยระดับพลิกความคาดหมายนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการชั้นนำอย่างเนเจอร์ คอมมูนิเคชันส์ (Nature Communications)
ทีมนักวิจัยได้นำข้อมูลล้ำค่าจากยานอวกาศเมเวน (MAVEN – Mars Atmosphere and Volatile Evolution) ของ NASA ที่บันทึกไว้ในช่วงเดือนธันวาคม พ.ศ. 2566 มาทำการวิเคราะห์เชิงลึกและค้นพบปรากฏการณ์ซวาน-วูล์ฟ (Zwan-Wolf effect) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์พลาสม่าที่เกิดขึ้นเมื่อลมสุริยะ (Solar Wind) ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคมีประจุพลังงานสูงที่พุ่งมาจากดวงอาทิตย์ เข้าปะทะกับชั้นบรรยากาศจนเกิดแรงบีบอัดให้พลาสม่ามีความหนาแน่นสูงอย่างรุนแรง โดยปกติแล้วปรากฏการณ์นี้จะถูกตรวจพบในชั้นสนามแม่เหล็กที่คอยปกป้องโลก แต่เนื่องจากดาวอังคารสูญเสียสนามแม่เหล็กดั้งเดิมไปนานแล้ว ปรากฏการณ์นี้จึงขยับลงมาเกิดขึ้นโดยตรงในชั้นไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere) ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศส่วนบนที่เต็มไปด้วยไอออนและอิเล็กตรอนอิสระที่อยู่สูงจากพื้นผิวดาวอังคารประมาณ 110 ถึง 300 กิโลเมตร โดยพายุสุริยะที่รุนแรงในเวลานั้นได้ช่วยขยายสัญญาณบีบอัดให้เด่นชัดพอที่เครื่องมือวิทยาศาสตร์บนยานเมเวนจะตรวจจับลายเซ็นอันเหนือความคาดหมายนี้ได้สำเร็จ
ดร. คริสโตเฟอร์ ฟาวเลอร์ อาจารย์นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเวสต์เวอร์จิเนีย และผู้เขียนหลักของงานวิจัยชิ้นนี้ระบุว่า ไม่มีใครคาดคิดมาก่อนว่าปรากฏการณ์นี้จะสามารถเกิดขึ้นได้ในชั้นบรรยากาศของดวงดาว สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบฟิสิกส์ที่น่าสนใจซึ่งไม่เคยถูกสำรวจมาก่อน และเป็นวิธีใหม่ที่ดวงอาทิตย์รวมถึงสภาพอวกาศสามารถเปลี่ยนพลศาสตร์ในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารได้ นอกจากนี้ ข้อมูลดังกล่าวเป็นกุญแจสำคัญที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจพฤติกรรมของดาวเคราะห์ที่ไร้สนามแม่เหล็กดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ เช่น ดาวศุกร์ ที่แม้จะมีแกนโลหะเหลวคล้ายโลกแต่ขาดระบบธรณีแปรสัณฐานหรือการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก ทำให้ภายในดาวศุกร์ขาดกระบวนการพาความร้อนที่จะกระตุ้นให้สร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมาได้เช่นกัน
สำหรับตัวขับเคลื่อนภารกิจครั้งนี้ ยานอวกาศเมเวนถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2556 และเดินทางถึงดาวแดงในเดือนกันยายน พ.ศ. 2557 โดยมีวัตถุประสงค์หลักในการสืบหาคำตอบว่าดาวอังคารสูญเสียชั้นบรรยากาศที่เคยหนาแน่นในอดีตไปได้อย่างไร ซึ่งยานลำนี้ได้พิสูจน์สมมติฐานที่ว่า ลมสุริยะ คือตัวการสำคัญที่ค่อยๆ กัดเซาะและพัดพาชั้นบรรยากาศของดาวอังคารออกไปสู่อวกาศ จนทำให้ดาวอังคารสูญเสียความสามารถในการกักเก็บน้ำในสถานะของเหลวบนพื้นผิวและกลายเป็นดาวเคราะห์ที่แห้งแล้งในปัจจุบัน แม้ยานเมเวนจะขาดการติดต่อและเงียบหายไปอย่างไม่ทราบสาเหตุในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2568 แต่ข้อมูลที่ยานทิ้งไว้จะยังคงเปิดประตูบานใหม่ให้เราเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างดวงดาวและสภาพอวกาศในเอกภพต่อไปอีกยาวนาน
ข้อมูลอ้างอิง: Universe Today
- MAVEN Spacecraft Finds New Plasma Squeezing at Mars
