“แผ่นดินไหวบนดาวอังคาร” ชี้ร่องรอยน้ำใต้เปลือกดาวเคราะห์แดง

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งที่น่าจะเป็นชั้นหินอิ่มน้ำใต้ผิวดาวอังคาร โดยใช้ข้อมูลจากยานสำรวจ InSight (อินไซต์) ขององค์การนาซา (NASA) การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าน้ำในสถานะของเหลวอาจซ่อนตัวอยู่ไม่ไกล เพียงไม่กี่กิโลเมตรใต้พื้นผิวดาวเคราะห์แดง ซึ่งใกล้กว่าที่เคยคาดการณ์ไว้มาก

ทีมนักวิจัยนานาชาติ นำโดยนักวิทยาศาสตร์จากจีน ได้เจาะลึกข้อมูลคลื่นไหวสะเทือนจากปรากฏการณ์ “แผ่นดินไหวบนดาวอังคาร” และร่องรอยการพุ่งชนของอุกกาบาต ที่ยาน InSight บันทึกไว้ระหว่างปี ค.ศ. 2018 ถึง 2022 ผลการวิเคราะห์เผยให้เห็นเขตปริศนาในเปลือกดาวอังคาร ซึ่งบ่งชี้ว่าน่าจะเป็นชั้นหินที่อิ่มตัวด้วยน้ำ

รายงานจากวารสาร National Science Review เมื่อเดือนที่แล้วระบุว่า ชั้นใต้ดินนี้อยู่ลึกลงไป 5.4 ถึง 8 กิโลเมตร อาจมีปริมาณน้ำมหาศาล เทียบเท่ากับชั้นน้ำที่ปกคลุมทั่วดาวอังคารที่มีความหนาถึง 780 เมตร

นักวิจัยจาก Chinese Academy of Sciences (สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีน), Australian National University (มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย) และ University of Milano-Bicocca (มหาวิทยาลัยมิลาน-บิโคกกา) อธิบายว่า ปริมาณน้ำที่พบนี้ สอดคล้องกับปริมาณน้ำที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหายไปจากดาวอังคาร เมื่อนำปัจจัยต่างๆ เช่น การระเหยออกสู่อวกาศ การกักเก็บในหิน และการคงอยู่ในรูปของน้ำแข็งและไอน้ำมาพิจารณา

หลักฐานทางแผ่นดินไหววิทยาชิ้นแรก บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของน้ำเหลวที่ฐานเปลือกดาวอังคารส่วนบน ซึ่งจะช่วยปรับความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวัฏจักรน้ำบนดาวอังคาร รวมถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนาสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้บนดาวเคราะห์ดวงนี้

ยานสำรวจ InSight ของ NASA เดินทางถึงดาวอังคารในปี 2018 พร้อมภารกิจพิเศษ แทนที่จะสำรวจพื้นผิวโดยรอบ ยานลำนี้ถูกส่งไปเพื่อฟังสิ่งที่เกิดขึ้นใต้พื้นดิน เป็นเวลานานถึง 4 ปี ยาน InSight ใช้เครื่องวัดแผ่นดินไหวที่มีความไวสูงในการตรวจจับการสั่นสะเทือนของพื้นดิน ซึ่งเกิดจากความเค้นภายในเปลือกดาวเคราะห์และการพุ่งชนของอุกกาบาต

นักวิทยาศาสตร์ใช้หลักการคล้ายกับการอัลตราซาวนด์ทางการแพทย์ เพื่อสร้างภาพข้อมูลเกี่ยวกับชั้นต่างๆ ใต้ผิวดาวอังคาร โดยการศึกษาลักษณะการเคลื่อนที่ของคลื่นไหวสะเทือนภายในดาวเคราะห์ แม้ว่ายาน InSight จะยุติการทำงานไปแล้วในปี 2022 แต่ยานได้บันทึกข้อมูลเหตุการณ์ไหวสะเทือนไว้มากกว่า 1,000 ครั้ง ซึ่งเป็นข้อมูลล้ำค่าที่นักวิจัยยังคงศึกษาอย่างต่อเนื่อง

ในปี 2024 ทีมวิจัยจาก University of California San Diego (มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก) และ UC Berkeley (มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์) ได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญ โดยค้นพบว่าเปลือกดาวอังคารชั้นกลาง ซึ่งอยู่ที่ความลึกประมาณ 11 ถึง 20 กิโลเมตร อาจมีหินแตกที่มีน้ำเหลวแทรกซึมอยู่ การศึกษาก่อนหน้านี้ได้เสนอความเป็นไปได้ว่าดาวอังคารอาจมีน้ำใต้ดิน แต่การค้นพบใหม่นี้เป็นหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่หนักแน่นยิ่งขึ้น

การศึกษาล่าสุดนี้ นำโดย Sun Weijia (ซุน เหวยเจีย) จาก Institute of Geology and Geophysics (สถาบันธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์) ของ Chinese Academy of Sciences (สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีน) ได้ต่อยอดไปอีกขั้น แทนที่จะใช้ข้อมูลความถี่ต่ำซึ่งตรวจจับได้เฉพาะโครงสร้างขนาดใหญ่เหมือนการศึกษาก่อนหน้านี้ ทีมของ Sun ใช้สัญญาณความถี่สูง ทำให้ได้ภาพที่คมชัดกว่า โดยมีความละเอียดถึง 500 เมตร สำหรับเปลือกดาวอังคารในระดับความลึก 10 กิโลเมตรแรก

จากการวิเคราะห์สัญญาณจากเหตุการณ์ไหวสะเทือน 3 ครั้งที่ยาน InSight บันทึกไว้ ซึ่งรวมถึงแผ่นดินไหวที่รุนแรงที่สุดเท่าที่เคยมีการบันทึกบนดาวเคราะห์ดวงอื่น นักวิจัยสังเกตเห็นความเร็วของคลื่นที่ลดลงอย่างชัดเจนที่ความลึกประมาณ 5.4 ถึง 8 กิโลเมตร ปรากฏการณ์นี้บ่งชี้ว่ามีชั้นของหินพรุนที่เต็มไปด้วยน้ำเหลว ในระดับความลึกดังกล่าว สภาพแวดล้อมบนดาวอังคารมีความอบอุ่นและแรงดันสูงเพียงพอที่น้ำจะอยู่ในสถานะของเหลวได้ นักวิจัยเสนอว่าบริเวณนี้อาจเป็นที่หลบภัยสุดท้ายของน้ำเหลวบนดาวอังคารในยุคปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการค้นพบนี้จะมีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์อย่างมาก แต่น้ำที่พบยังอยู่ลึกเกินกว่าจะเข้าถึงได้ด้วยเทคโนโลยีการขุดเจาะในปัจจุบัน นั่นหมายความว่าน้ำนี้ยังไม่สามารถนำมาใช้ประโยชน์สำหรับภารกิจสำรวจอวกาศในอนาคตได้ อย่างน้อยก็ในอนาคตอันใกล้นี้

ทีมวิจัยยังตั้งข้อสังเกตว่า การประมาณการปริมาณน้ำนี้อิงตามข้อมูลที่ได้จากบริเวณใต้ตำแหน่งที่ตั้งของยาน InSight เท่านั้น ภารกิจในอนาคตที่มาพร้อมกับเครื่องวัดแผ่นดินไหวที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น จะช่วยยืนยันผลการค้นพบนี้ได้ ทั้งในบริเวณที่ยาน InSight เคยสำรวจ และในภูมิภาคอื่นๆ ทั่วดาวอังคาร