​วิเคราะห์อุกกาบาตเผยร่องรอยน้ำบนดาวอังคาร




เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทำการวิเคราะห์อุกกาบาตจากน้ำแข็งทวีปแอนตาร์ติกเมื่อ 30 ปีก่อน ก็ได้ทราบถึงประวัติของสภาพอากาศของดาวอังคารเมื่อหลายพันล้านปีก่อน นับเป็นยุคที่น่าจะมีน้ำอยู่ที่พื้นผิวและอาจจะมีสิ่งมีชีวิตก่อตัวขึ้นในยุคนั้นก็เป็นได้



นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก และจากสถาบันสมิธโซเนียน องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ สหรัฐฯ หรือนาซา รายงานข้อมูลการวัดแร่ธาตุที่พบในอุกกาบาต ในวารสารวิชาการ Proceedings of the National Academy of Sciences สัปดาห์นี้

"แร่ธาตุภายในอุกกาบาตเหล่านี้ได้เก็บบันทึกทางเคมีของยุคโบราณของดาวเคราะห์นี้เอาไว้ ว่ามีอันตรกิริยาระหว่างน้ำกับบรรยากาศอย่างไร" โรบินา ชาฮีน นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก เผย

หินรูปร่างประหลาดนี้ตกสู่พื้นผิวโลกเมื่อ 13,000 ปีก่อน มีหน้าตาคล้ายกับมันฝรั่งและมีประวัติศาสตร์อยู่ภายใน นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อว่า ALH84001 นับเป็นอุกกาบาตจากดาวอังคารที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์เคยพบมา น่าจะมาจากการแข็งตัวของแม็กม่าจากภูเขาไฟบนดาวอังคารที่ระเบิดขึ้นเมื่อราวๆ 4 พันล้านปีก่อน หลังจากนั้น สิ่งที่ดูคล้ายของเหลวซึ่งน่าจะเป็นน้ำได้ซึมเข้าไปตามรูของหิน ก้อนคาร์บอเนต และแร่ธาตุอื่นๆ

คาร์บอเนตดังกล่าวมีลักษณะแตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของอะตอมของคาร์บอนและออกซิเจน คาร์บอนและออกซิเจนก็อยู่ในรูปของไอโซโทป คืออะตอมที่หนักกว่าหรือเบากว่าปกติ การมีอยู่ของไอโซโทปจำนวนมากทำให้เกิด"ร่องรอยทางเคมี"ที่ถ้าวิเคราะห์และวัดดีๆแล้วจะนำไปสู่การค้นพบร่องรอยทางเคมีนั้นได้

ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารอุดมไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์แต่ก็มีบางส่วนที่เป็นแก๊สโอโซน ไอโซโทปของออกซิเจนในโอโซนนั้นมีความสมดุลอย่างไม่น่าเชื่อ ทั้งที่มีไอโซโทปหนักจำนวนมากที่เกิดจากปรากฏการณ์ทางเคมีฟิสิกส์ที่มาร์ค ธีเมนส์ นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเดียวกันได้อธิบายไว้เมื่อ 25 ปีก่อน

ต่อมา ชาฮีนได้ศึกษากระบวนการแลกเปลี่ยนไอโซโทปของออกซิเจน และพบว่า "เมื่อโอโซนทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ มันจะส่งผ่านความแปลกของไอโซโทปไปสู่โมเลกุลตัวใหม่" ชาฮีนเผย

แต่ถ้าหากว่า คาร์บอนไดออกไซด์น่าจะทำปฏิกิริยากับน้ำจึงได้เกิดเป็นคาร์บอเนตขึ้นมา และทำให้ร่องรอยไอโซโทปยังคงถูกรักษาต่อไป

ระดับของ"ความแปลก"ของไอโซโทปในคาร์บอเนตนั้นสะท้อนว่าน้ำและโอโซนมีมากน้อยเพียงใดเมื่อคาร์บอเนตนั้นก่อตัวขึ้นมา ดังนั้น คาร์บอเนตนี้เองที่เป็นตัวบันทึกประวัติศาสตร์ 3.9 พันล้านปีก่อนที่ถูกขังเอาไว้ในแร่ธาตุที่เสถียร นั่นคือ ยิ่งมีน้ำมากเพียงใด ความแปลกประหลาดในโอโซนก็จะพบน้อยเท่านั้น

ทีมวิจัยได้ทำการวัดร่องรอยในโอโซนในคาร์บอเนตที่พบในอุกกาบาตชิ้นนี้และได้เบาะแสว่า ดาวอังคารน่าจะมีน้ำ แต่อาจจะไม่ได้มีเยอะเป็นมหาสมุทร ในดาวอังคารช่วงแรกๆอาจจะมีทะเลแห่งเล็กๆเกิดขึ้นอยู่เสียมากกว่า

"สิ่งใหม่ในการทดลองนี้คือวิธีการวัดไอโซโทปของคาร์บอนหลายๆตัวอย่างพร้อมๆกัน การผสมกันของไอโซโทปคาร์บอนบอกเราว่า แร่ธาตุหลายๆตัวในอุกกาบาตต่างก็มีจุดเริ่มต้นไม่เหมือนกัน มันบอกเราว่าโครงสร้างทางเคมีและไอโซโทปของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเป็นอย่างไร"

ALH84001 มีช่องของคาร์บอเนตเล็กๆที่นักวิทยาศาสตร์บางคนมองว่าอาจจะบ่งบอกร่องรอยของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กได้แม้จะยังไม่ทราบโครงสร้างเริ่มต้นของโมเลกุลเหล่านี้ นอกจากนี้ วันที่ 16 ธันวาคมที่ผ่านมา นาซาก็ได้ประกาศว่าเริ่มได้กลิ่นร่องรอยของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารจากการได้กลิ่นมีเทนของยานสำรวจคิวริออสซิตี้บนดาวอังคาร

คาร์บอเนตอาจจะสะสมได้ตามร่างกายของสิ่งมีชีวิตที่พยายามกินแร่เธาตุเหล่านี้เข้าไปเพื่อสร้างโครงสร้างร่างกาย แต่นักวิทยาศาสตร์ทีมนี้ก็ยืนยันว่าแร่ธาตุที่พบไม่ได้มาจากกรณีนี้

"คาร์บอเนตที่เราเห็นไม่ได้มาจากสิ่งมีชีวิต มันเป็นไอโซโทปของออกซิเจนที่ไม่ปกติที่บอกเราว่าคาร์บอเนตตัวนี้เป็นสิ่งไม่มีชีวิต"

หลังจากการวัดไอโซโทปด้วยหลากหลายวิธีแล้ว นักเคมีก็พบว่าคาร์บอเนตนี้ไม่ค่อยมี คาร์บอน-13 แต่อุดมไปด้วย ออกซิเจน-18 นั่นคือ บรรยากาศของดาวอังคารในยุคนี้หรือยุคที่มีการพุ่งชนของอุกกาบาตมากๆน่าจะมี คาร์บอน-13 น้อยกว่าทุกวันนี้มาก

การเปลี่ยนแปลงของปริมาณไอโซโทปของคาร์บอนและออกซิเจนอาจจะเกิดขึ้นจากการสูญเสียบรรยากาศไปเป็นจำนวนมากของดาวอังคาร และการจะมีน้ำในสถานะของเหลวที่ไหลอยู่ตามพื้นผิวดาวที่อุณหภูมิต่ำนั้นจำเป็นจะต้องมีความดันบรรยากาศที่สูง

"ตอนนี้เราได้ภาพที่ลึกและเจาะจงมากๆว่า ระบบออกซิเจนกับน้ำในช่วงยุคแรกของระบบสุริยะเป็นอย่างไร คำถามที่เหลืออยู่คือว่าเมื่อไหร่ที่โลกและดาวอังคารมีน้ำขึ้นมา อย่างไรกรณีของดาวอังคาร คำถามคือ แล้วน้ำไปไหนหมด ตอนนี้เราเดินทางมาได้ไกลแล้ว แต่ปริศนานี้ก็ยังคงอยู่" ธีเมนส์เผย




ที่มา : http://www.vcharkarn.com/vnews/501453
____________________

อ้างอิง : University of California - San Diego. (2014, December 22). Tales from a Martian rock: New chemical analysis of ancient Martian meteorite provides clues to planet's history of habitability. ScienceDaily. Retrieved December 28, 2014 from www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141222165037.htm
________________________________

คุณรู้สึกอย่างไรกับบทความนี้

Tags: , ,
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...