ผลทดลองนาซาชี้ชัด ลมสุริยะอาจเกี่ยวข้องกับน้ำบนดวงจันทร์

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าอนุภาคจากดวงอาทิตย์ทำปฏิกิริยาสร้างโมเลกุลน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์ได้

นับตั้งแต่ทศวรรษ 1960 นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งทฤษฎีว่า ดวงอาทิตย์อาจเป็นแหล่งสำคัญของส่วนประกอบที่ก่อให้เกิดน้ำบนดวงจันทร์ และล่าสุด การทดลองในห้องปฏิบัติการที่จำลองสภาพแวดล้อมบนดวงจันทร์ได้อย่างสมจริงที่สุด นำโดยนักวิจัยจาก องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA) ได้ยืนยันความเป็นไปได้ดังกล่าวแล้ว

ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร JGR Planets เมื่อวันที่ 17 มีนาคม 2568 ระบุว่า เมื่อกระแสของอนุภาคมีประจุที่เรียกว่า ลมสุริยะ (solar wind) พุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์ จะกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมีที่สามารถสร้างโมเลกุลของน้ำได้ การค้นพบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อภารกิจอาร์ทิมิส (Artemis) ของ NASA ที่มีเป้าหมายจะส่งนักบินอวกาศไปยังขั้วใต้ของดวงจันทร์ ซึ่งคาดการณ์ว่ามีน้ำแข็งสะสมอยู่ในบริเวณเงามืดถาวร

ดร. ลี เซีย เยียว (Dr. Li Hsia Yeo) นักวิทยาศาสตร์การวิจัยจากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด (Goddard Space Flight Center) ของ NASA ผู้นำการศึกษา กล่าวว่า “สิ่งที่น่าตื่นเต้นคือการที่เพียงแค่มีดินบนดวงจันทร์และส่วนประกอบพื้นฐานจากดวงอาทิตย์ ซึ่งปล่อยไฮโดรเจน (hydrogen) ออกมาอยู่เสมอ ก็มีความเป็นไปได้ที่จะสร้างน้ำได้ มันเป็นสิ่งที่น่าทึ่งมาก

ลมสุริยะ คือกระแสของอนุภาคที่มีประจุซึ่งส่วนใหญ่เป็นโปรตอน (proton) หรือนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนที่สูญเสียอิเล็กตรอน เคลื่อนที่ด้วยความเร็วกว่าหนึ่งล้านไมล์ต่อชั่วโมง แผ่ปกคลุมไปทั่วระบบสุริยะ ปรากฏการณ์ แสงเหนือแสงใต้ (aurora) บนโลกของเราก็เป็นผลมาจากลมสุริยะที่ปะทะกับชั้นบรรยากาศโลก

โลกของเรามีสนามแม่เหล็กและชั้นบรรยากาศเป็นเกราะป้องกันอนุภาคเหล่านี้ แต่ดวงจันทร์ไม่มีเกราะป้องกันดังกล่าว เมื่อโปรตอนจากลมสุริยะพุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์ ซึ่งประกอบด้วยวัสดุที่เป็นฝุ่นและหินที่เรียกว่า รีโกลิธ (regolith) มันจะชนกับอิเล็กตรอนและรวมตัวกันใหม่เป็นอะตอมไฮโดรเจน จากนั้นอะตอมไฮโดรเจนจะเคลื่อนที่ผ่านพื้นผิวดวงจันทร์และรวมตัวกับอะตอมออกซิเจนที่มีอยู่มากมายในแร่ธาตุ เช่น ซิลิกา (silica) ก่อให้เกิดโมเลกุล ไฮดรอกซิล (hydroxyl: OH) ซึ่งเป็นส่วนประกอบของน้ำ และโมเลกุลของน้ำ (H2O) ในที่สุด

นักวิทยาศาสตร์ได้พบร่องรอยของทั้งโมเลกุลไฮดรอกซิลและน้ำในชั้นดินบนสุดของดวงจันทร์ การตรวจวัดจากยานอวกาศยังบ่งชี้ว่า สัญญาณสเปกตรัมที่เกี่ยวข้องกับน้ำบนดวงจันทร์มีการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลาของวัน โดยจะเข้มข้นขึ้นในช่วงเช้าที่เย็นกว่าและจางลงเมื่อพื้นผิวร้อนขึ้น ซึ่งบ่งชี้ถึงแหล่งที่มาที่ยังคงมีการเติมน้ำอยู่ ซึ่งน่าจะเป็นลมสุริยะ

เพื่อยืนยันสมมติฐานนี้ ดร.เยียว และ ดร.เจสัน แมคเลน ได้สร้างอุปกรณ์พิเศษเพื่อวิเคราะห์ตัวอย่างดินจากดวงจันทร์ที่เก็บโดยภารกิจ อะพอลโล 17 (Apollo 17) ในปี พ.ศ. 2515 พวกเขาได้จำลองการยิงอนุภาคลมสุริยะใส่ตัวอย่างดินเป็นเวลาหลายวัน ซึ่งเทียบเท่ากับ 80,000 ปีบนดวงจันทร์ และใช้เครื่องสเปกโทรมาตร (spectrometer) วัดการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบทางเคมี ผลการทดลองพบว่า มีการลดลงของสัญญาณแสงในช่วงความยาวคลื่นที่น้ำดูดกลืนพลังงาน ซึ่งเป็นร่องรอยที่บ่งชี้ถึงการก่อตัวของทั้งโมเลกุลไฮดรอกซิลและน้ำ

ถึงแม้การทดลองนี้จะยังไม่สามารถยืนยันได้อย่างชัดเจนว่ามีการสร้างโมเลกุลน้ำขึ้นมาโดยตรงหรือไม่ แต่ผลลัพธ์ที่ได้ก็สนับสนุนแนวคิดที่ว่า ลมสุริยะมีบทบาทสำคัญในการสร้างหรือสะสมน้ำบนดวงจันทร์ ซึ่งจะเป็นทรัพยากรที่มีค่าสำหรับการสำรวจอวกาศในอนาคต

ข้อมูลอ้างอิง: NASA Science
– Can Solar Wind Make Water on Moon? NASA Experiment Shows Maybe