ดวงจันทร์ไททัน (Titan) หนึ่งในดาวบริวารของดาวเสาร์ จัดว่าเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่เป็นอันดับ 2 ในระบบสุริยะของเรา มีก๊าซมีเทนหนาทึบปกคลุมพื้นผิวซึ่งอำพรางลักษณะทางธรณีวิทยาที่สำคัญ การสำรวจของยานอวกาศ Cassini ที่โคจรรอบดาวเสาร์ระหว่างปี พ.ศ.2547-2560 นอกจากจะได้ข้อมูลของดาวเสาร์ แล้วยังได้ข้อมูลของดวงจันทร์บริวารมาด้วย โดยเฉพาะไททัน ซึ่งความลับของไททันจึงท้าทายการค้นหาของนักวิทยาศาสตร์เป็นอย่างมาก
ล่าสุด มีการค้นพบโมเลกุลแปลกๆ ในชั้นบรรยากาศของไททันผ่านกล้อง Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array (ALMA) ตั้งอยู่ในตอนเหนือของชิลี นักวิทยาศาสตร์จากองค์การนาซาระบุว่าเป็นโมเลกุลที่ชื่อ cyclopropenylidene (C₃H₂) มีโครงสร้างคาร์บอน 3 อะตอมและไฮโดรเจน 1 อะตอม (C3H2) ซึ่งไม่เคยมีการตรวจพบโมเลกุลนี้มาก่อน สันนิษฐานว่านี่อาจเป็นสารตั้งต้นของสารประกอบที่ซับซ้อนกว่า และอาจก่อตัวหรือเป็นอาหารของสิ่งมีชีวิตบนไททันก็เป็นได้
นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์จากศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ด (Goddard Space Flight Center; GSFC) ซึ่งเป็นห้องทดลองด้านอวกาศของนาซา เผยว่าการพบ cyclopropenylidene เป็นเรื่องที่ไม่คาดคิดจริงๆ และยังมืดมนว่าเหตุใดโมเลกุลนี้จึงมีอยู่ในชั้นบรรยากาศของไททัน โดยเฉพาะเมื่อมันไม่มีอยู่ในที่อื่นๆ แต่ก็เชื่อว่าโมเลกุลบนไททันจะสามารถไขความลับประวัติศาสตร์โลกได้เพราะการก่อตัวของไททันคล้ายกับโลกเมื่อเกือบ 4,000 ล้านปีก่อน
ยังอาจมีสภาพเหมือนดาวเคราะห์ที่อยู่นอกสุริยจักรวาลที่เรากำลังพบมากมายด้วย
แม้ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์เคยพบโมเลกุลนี้ในเมฆก๊าซและกลุ่มฝุ่นในอวกาศ รวมทั้งพบใน interstellar medium (ISM) ตลอดทั้งกาแล็กซี่ทางช้างเผือกมาแล้ว แต่การพบในชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์ดวงนี้ถือเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจ เนื่องจากโมเลกุลของสารประกอบนี้สามารถรวมตัวกับโมเลกุลของสารประกอบอื่นที่พบในชั้นบรรยากาศของไททันได้โดยง่ายและอาจก่อกำเนิดโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตขึ้นมาได้
แต่โมเลกุลของสารประกอบไซโคลโพลพินิลิดีนที่พบในคราวนี้มีปริมาณไม่มากและพบบนยอดเมฆซึ่งมีโอกาสรวมตัวกับสารประกอบอื่นได้ยาก ทีมวิจัยจึงอยากทราบว่าหากโมเลกุลของสารประกอบไซโคลโพลพินิลิดีนนี้ตกลงไปถึงผิวดวงจันทร์ด้านล่างฃึ่งเต็มไปด้วยสารประกอบสำคัญ หรืออาจผ่านลงไปถึงมหาสมุทรใต้ผิวดาว จะเกิดการวมตัวกันขึ้นเป็นโมเลกุลทางชีวภาพแบบเดียวกับโมเลกุลที่ก่อตัวเป็นส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิตบนโลกเราหรือไม่
สภาพบนดดวงจันทร์ไททันเวลานี้คล้ายกับโลกของเราช่วง 3.8 ถึง 2.5 พันล้านปีก่อน ซึ่งในเวลานั้นชั้นบรรยากาศของเราเต็มไปด้วยก๊าซมีเทน การเฝ้าดูไททันเวลานี้ก็อาจเหมือนได้ย้อนเวลากลับไปดูโลกเราเองในยุคเริ่มแรก โดยเฉพาะเมื่อมีการพบโมเลกุลของสารประกอบไซโคลโพลพินิลbดีน C₃H₂ เหมือนในครั้งนี้ ยิ่งทำให้เราอยากรู้ถึงผลการรวมตัวของสารประกอบเหล่านั้นมากยิ่งขึ้น
สารประกอบ ไซโคลโพลพินิลิดีน Cyclopropenylidene (C₃H₂) ในชั้นบรรยากาศของไททัน
ผ่านทางเครื่องมือตรวจหาสเปกโทรสโกปีจากหอสังเกตการณ์ Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
ในทะเลทรายอาตากามา ประเทศชิลี
ภาพเมฆมีเทน รอบๆ ทะเลและทะเลสาบไฮโโรคาร์บอนสีมืดๆ บริเวณขั้วดวงจันทร์ Titan ช่วงฤดูร้อน
(Image Cr. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)
ในส่วนที่ดวงจันทร์ไททันแตกต่างจากโลกนั้นก็มีมากมาย เช่น - ถ้าความดันอากาศบนโลกมีค่าเท่ากับหนึ่ง ความดันบรรยากาศ ของ Titan จะเท่ากับ 1.5
- ในขณะที่อุณหภูมิผิวของโลกประมาณ 15 องศาเซลเซียส ของ Titan -180 องศาเซลเซียส
- บรรยากาศของโลกประกอบด้วย nitrogen 77% oxygen 21% argon 1% ไอน้ำ โอโซน และคาร์บอนไดออกไซด์อีกเล็กน้อย ส่วนของ Titan มีไนโตรเจน 88-98% methane 1.7-6% และ hydrocarbon อื่นๆ อีก 0-6%
- ในขณะที่ชั้นบรรยากาศของโลกมีความหนาประมาณ 50 กิโลเมตร ชั้นบรรยากาศของ Titan มีความหนาถึง 600 กิโลเมตร เพราะแรงโน้มถ่วงของ Titan มีค่าน้อยกว่าของโลก ดังนั้น โมเลกุลอากาศจึงแพร่กระจายขึ้นได้มากกว่า
Titan ได้รับรังสี UV จากดวงอาทิตย์ตลอดเวลา ดังนั้น การทำลาย methane ในชั้นบรรยากาศจึงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่ปรากฏว่าปริมาณ methane ในบรรยากาศมิได้ลดลง นั่นแสดงว่า บน Titan มีบ่อน้ำพุและภูเขาที่พ่นแก๊ส methane ออกมาเสริมเติม methane ที่พร่องไป
การมีเมฆ methane ที่หนาแน่นทำให้ฝนที่ตก เป็นเม็ดฝน methane ที่มีขนาดใหญ่ถึง 0.9 เซนติเมตร ซึ่งจะตกลงด้วยความเร็วประมาณ 1.6 เมตร/วินาที และตกหนักจนทำให้ผิว Titan มีทะเล 3 ทะเลใหญ่ หนึ่งคือชื่อ Kraken Mare ซึ่งตั้งตามชื่อของอสุรกายทะเลลึกในเทพนิยายของชาวไวกิงที่เวลาโผล่ขึ้นผิวน้ำ จะทำให้เกิดคลื่นยักษ์โหมกระหน่ำเรือเดินทะเลจนอัปปาง
ส่วนทะเลที่สองชื่อ Ligeia Mare เป็นชื่อที่ตั้งตามชื่อของเทพธิดาในเทพนิยายกรีก และทะเลที่สามชื่อ Punga Mare ที่ตั้งตามชื่อของบรรพบุรุษชาว Maori ในนิวซีแลนด์ ทะเลทั้งสามนี้พื้นที่ 400,000, 126,000 และ 42,000 ตารางกิโลเมตรตามลำดับ และอยู่ทางด้านเหนือของดาว และเมื่อเมฆ methane สามารถบดบังแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นได้ดี ดังนั้น แสงสีแดงจะผ่านก้อนเมฆได้ทำให้คนบน Titan เห็นท้องฟ้าเป็นสีส้ม ส่วนหยด methane เหลวนั้นเวลาตก จะทำให้เกิดรุ้งสีแดง และสีมืด (ดำ)
นอกเหนือจากธรรมชาติทั่วไปที่น่าตื่นตาตื่นใจแล้ว Titan ยังมีสภาพทางภูมิศาสตร์ที่น่าสนใจอีก คือ อาจมีองค์ประกอบของสสารที่ให้กำเนิดสิ่งที่มีชีวิต ซึ่งได้แก่ คาร์บอน ไนโตรเจน และไฮโดรเจน รวมถึงมีน้ำและของเหลว methane ที่ผิวด้วย แต่แทบไม่มีออกซิเจนเลย กระนั้น NASA ก็เชื่อว่า Titan น่าจะเป็นสถานที่นักวิทยาศาสตร์ควรเดินทางไปค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกมากที่สุดแห่งหนึ่ง
และในปี 2020 NASA มีโครงการจะปล่อยยานอวกาศไปสำรวจดาวพฤหัสบดีอีกครั้ง โดยยานจะเดินทางถึงดวงจันทร์ Europa ในปี 2028 และอาจจะส่งบอลลูนไปลอยในบรรยากาศเหนือ Titan ในปี 2030 โดยใช้บอลลูนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 11 เมตร ให้ลอยที่ระยะสูง 10 กิโลเมตรเหนือผิวดาว โดยใช้เวลา 6 เดือนในการสำรวจ แล้วให้ลงจอดบนดาวโดยมีอุปกรณ์ geosaucer ที่ติดอยู่ใต้กระเช้าของบอลลูนเพื่อวัดการสั่นไหวของผิวดาวและมีอุปกรณ์ magnetometer สำหรับวัดสนามแม่เหล็กของ Titan ด้วย
ภาพจำลองสภาพบนดวงจันทร์ไททันที่มีทะเลสาบมีเทน
“จูบอำลา” ภาพถ่ายสุดท้ายของยานแคสสินี ในเดือนเมษายน 2017 ที่มา – NASA/JPL
ที่มา
- NASA/JPL/University of Arizversity of Idaho
-
http://www.sci-news.com/astronomy/cyclopropenylidene-atmosphere-titan-08997.html
Cr.
https://www.thairath.co.th/news/foreign/1972524
Cr.
https://board.postjung.com/1250339 / โดย CRYPTO Kim Thailand
Cr.
https://mgronline.com/science/detail/9600000092307
Cr.
https://stem.in.th/cyclopropenylidene-found-on-titan/
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
พบโมเลกุลประหลาด บนดวงจันทร์ไททัน
ล่าสุด มีการค้นพบโมเลกุลแปลกๆ ในชั้นบรรยากาศของไททันผ่านกล้อง Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array (ALMA) ตั้งอยู่ในตอนเหนือของชิลี นักวิทยาศาสตร์จากองค์การนาซาระบุว่าเป็นโมเลกุลที่ชื่อ cyclopropenylidene (C₃H₂) มีโครงสร้างคาร์บอน 3 อะตอมและไฮโดรเจน 1 อะตอม (C3H2) ซึ่งไม่เคยมีการตรวจพบโมเลกุลนี้มาก่อน สันนิษฐานว่านี่อาจเป็นสารตั้งต้นของสารประกอบที่ซับซ้อนกว่า และอาจก่อตัวหรือเป็นอาหารของสิ่งมีชีวิตบนไททันก็เป็นได้
นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์จากศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ด (Goddard Space Flight Center; GSFC) ซึ่งเป็นห้องทดลองด้านอวกาศของนาซา เผยว่าการพบ cyclopropenylidene เป็นเรื่องที่ไม่คาดคิดจริงๆ และยังมืดมนว่าเหตุใดโมเลกุลนี้จึงมีอยู่ในชั้นบรรยากาศของไททัน โดยเฉพาะเมื่อมันไม่มีอยู่ในที่อื่นๆ แต่ก็เชื่อว่าโมเลกุลบนไททันจะสามารถไขความลับประวัติศาสตร์โลกได้เพราะการก่อตัวของไททันคล้ายกับโลกเมื่อเกือบ 4,000 ล้านปีก่อน
ยังอาจมีสภาพเหมือนดาวเคราะห์ที่อยู่นอกสุริยจักรวาลที่เรากำลังพบมากมายด้วย
แม้ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์เคยพบโมเลกุลนี้ในเมฆก๊าซและกลุ่มฝุ่นในอวกาศ รวมทั้งพบใน interstellar medium (ISM) ตลอดทั้งกาแล็กซี่ทางช้างเผือกมาแล้ว แต่การพบในชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์ดวงนี้ถือเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจ เนื่องจากโมเลกุลของสารประกอบนี้สามารถรวมตัวกับโมเลกุลของสารประกอบอื่นที่พบในชั้นบรรยากาศของไททันได้โดยง่ายและอาจก่อกำเนิดโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตขึ้นมาได้
แต่โมเลกุลของสารประกอบไซโคลโพลพินิลิดีนที่พบในคราวนี้มีปริมาณไม่มากและพบบนยอดเมฆซึ่งมีโอกาสรวมตัวกับสารประกอบอื่นได้ยาก ทีมวิจัยจึงอยากทราบว่าหากโมเลกุลของสารประกอบไซโคลโพลพินิลิดีนนี้ตกลงไปถึงผิวดวงจันทร์ด้านล่างฃึ่งเต็มไปด้วยสารประกอบสำคัญ หรืออาจผ่านลงไปถึงมหาสมุทรใต้ผิวดาว จะเกิดการวมตัวกันขึ้นเป็นโมเลกุลทางชีวภาพแบบเดียวกับโมเลกุลที่ก่อตัวเป็นส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิตบนโลกเราหรือไม่
สภาพบนดดวงจันทร์ไททันเวลานี้คล้ายกับโลกของเราช่วง 3.8 ถึง 2.5 พันล้านปีก่อน ซึ่งในเวลานั้นชั้นบรรยากาศของเราเต็มไปด้วยก๊าซมีเทน การเฝ้าดูไททันเวลานี้ก็อาจเหมือนได้ย้อนเวลากลับไปดูโลกเราเองในยุคเริ่มแรก โดยเฉพาะเมื่อมีการพบโมเลกุลของสารประกอบไซโคลโพลพินิลbดีน C₃H₂ เหมือนในครั้งนี้ ยิ่งทำให้เราอยากรู้ถึงผลการรวมตัวของสารประกอบเหล่านั้นมากยิ่งขึ้น
- ในขณะที่อุณหภูมิผิวของโลกประมาณ 15 องศาเซลเซียส ของ Titan -180 องศาเซลเซียส
- บรรยากาศของโลกประกอบด้วย nitrogen 77% oxygen 21% argon 1% ไอน้ำ โอโซน และคาร์บอนไดออกไซด์อีกเล็กน้อย ส่วนของ Titan มีไนโตรเจน 88-98% methane 1.7-6% และ hydrocarbon อื่นๆ อีก 0-6%
- ในขณะที่ชั้นบรรยากาศของโลกมีความหนาประมาณ 50 กิโลเมตร ชั้นบรรยากาศของ Titan มีความหนาถึง 600 กิโลเมตร เพราะแรงโน้มถ่วงของ Titan มีค่าน้อยกว่าของโลก ดังนั้น โมเลกุลอากาศจึงแพร่กระจายขึ้นได้มากกว่า
Titan ได้รับรังสี UV จากดวงอาทิตย์ตลอดเวลา ดังนั้น การทำลาย methane ในชั้นบรรยากาศจึงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่ปรากฏว่าปริมาณ methane ในบรรยากาศมิได้ลดลง นั่นแสดงว่า บน Titan มีบ่อน้ำพุและภูเขาที่พ่นแก๊ส methane ออกมาเสริมเติม methane ที่พร่องไป
การมีเมฆ methane ที่หนาแน่นทำให้ฝนที่ตก เป็นเม็ดฝน methane ที่มีขนาดใหญ่ถึง 0.9 เซนติเมตร ซึ่งจะตกลงด้วยความเร็วประมาณ 1.6 เมตร/วินาที และตกหนักจนทำให้ผิว Titan มีทะเล 3 ทะเลใหญ่ หนึ่งคือชื่อ Kraken Mare ซึ่งตั้งตามชื่อของอสุรกายทะเลลึกในเทพนิยายของชาวไวกิงที่เวลาโผล่ขึ้นผิวน้ำ จะทำให้เกิดคลื่นยักษ์โหมกระหน่ำเรือเดินทะเลจนอัปปาง
ส่วนทะเลที่สองชื่อ Ligeia Mare เป็นชื่อที่ตั้งตามชื่อของเทพธิดาในเทพนิยายกรีก และทะเลที่สามชื่อ Punga Mare ที่ตั้งตามชื่อของบรรพบุรุษชาว Maori ในนิวซีแลนด์ ทะเลทั้งสามนี้พื้นที่ 400,000, 126,000 และ 42,000 ตารางกิโลเมตรตามลำดับ และอยู่ทางด้านเหนือของดาว และเมื่อเมฆ methane สามารถบดบังแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นได้ดี ดังนั้น แสงสีแดงจะผ่านก้อนเมฆได้ทำให้คนบน Titan เห็นท้องฟ้าเป็นสีส้ม ส่วนหยด methane เหลวนั้นเวลาตก จะทำให้เกิดรุ้งสีแดง และสีมืด (ดำ)
นอกเหนือจากธรรมชาติทั่วไปที่น่าตื่นตาตื่นใจแล้ว Titan ยังมีสภาพทางภูมิศาสตร์ที่น่าสนใจอีก คือ อาจมีองค์ประกอบของสสารที่ให้กำเนิดสิ่งที่มีชีวิต ซึ่งได้แก่ คาร์บอน ไนโตรเจน และไฮโดรเจน รวมถึงมีน้ำและของเหลว methane ที่ผิวด้วย แต่แทบไม่มีออกซิเจนเลย กระนั้น NASA ก็เชื่อว่า Titan น่าจะเป็นสถานที่นักวิทยาศาสตร์ควรเดินทางไปค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกมากที่สุดแห่งหนึ่ง
และในปี 2020 NASA มีโครงการจะปล่อยยานอวกาศไปสำรวจดาวพฤหัสบดีอีกครั้ง โดยยานจะเดินทางถึงดวงจันทร์ Europa ในปี 2028 และอาจจะส่งบอลลูนไปลอยในบรรยากาศเหนือ Titan ในปี 2030 โดยใช้บอลลูนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 11 เมตร ให้ลอยที่ระยะสูง 10 กิโลเมตรเหนือผิวดาว โดยใช้เวลา 6 เดือนในการสำรวจ แล้วให้ลงจอดบนดาวโดยมีอุปกรณ์ geosaucer ที่ติดอยู่ใต้กระเช้าของบอลลูนเพื่อวัดการสั่นไหวของผิวดาวและมีอุปกรณ์ magnetometer สำหรับวัดสนามแม่เหล็กของ Titan ด้วย
- NASA/JPL/University of Arizversity of Idaho
- http://www.sci-news.com/astronomy/cyclopropenylidene-atmosphere-titan-08997.html
Cr.https://www.thairath.co.th/news/foreign/1972524
Cr.https://board.postjung.com/1250339 / โดย CRYPTO Kim Thailand
Cr.https://mgronline.com/science/detail/9600000092307
Cr.https://stem.in.th/cyclopropenylidene-found-on-titan/
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)