นาซาเผย พายุสุริยะทำลายชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร

วันนี้ โลกของเราดูเหมือนจะเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ในระบบสุริยะ แต่เมื่อกว่า 3500 ล้านปีที่แล้ว มันถูกจัดอยู่ในกลุ่มดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง

ดาวอังคาร เราเชื่อว่ามันมีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น มีของเหลว และอาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ จนกระทั่งมีบางสิ่งเกิดขึ้นกับชั้นบรรยากาศ และทำให้มันกลายเป็นดาวเคราะห์ที่หนาวเย็นและแห้งแล้ง

ต้องขอบคุณยานมาเวน MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution ยานสำรวจที่ทำให้เราทราบว่าอะไรทำร้ายดาวเคราะห์สีแดงดวงนี้ – ดวงอาทิตย์นั่นเอง กระบวนการ 3 กระบวนการนี้กำลังบอกว่า ชั้นบรรยากาศของเพื่อนบ้านถูกปล้นเอาสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อสิ่งมีชีวิตไปนั่นคือ ลมสุริยะ รังสีอัลตร้าไวโอเลตที่รุนแรงจากดวงอาทิตย์ และที่สำคัญที่สุด เหตุการณ์พายุสุริยะ

งานวิจัยนี้ เป็นหนึ่งในงานที่ถูกตีพิมพ์ใน 44 งานวิจัยใหม่ในวารสาร Science และ Geophysical Research Letters(GRL) และวันนี้จะกลายเป็นงานวิจัยที่โดดเด่น ตั้งแต่ยานมาเวนมาโคจรรอบดาวอังคารในเดือนกันยายนปี 2014 ได้ศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวอังคารหลายพันกิโลเมตรเหนือพื้นผิว นอกจากนั้นยังศึกษาถึงชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ และขอบเขตสนามแม่เหล็กา (magnetosphere) ซึ่งทำการตรวจสอบความเข้มของสนามแม่เหล็กที่เคยมี เพื่อตรวจสอบว่าดาวอังคารอาจจะสามารถอาศัยอยู่ได้

“ในช่วงแรกที่ตรวจสอบดาวอังคาร สิ่งที่เห็นคือของเหลวและความอุดมสมบูรณ์ของพื้นผิว ใครก็คิดว่าอาจจะมีสิ่งมีชิวตอยู่ที่นั่น” Bruce Jakosky หัวหน้าโครงการสำรวจดาวอังคารกล่าว แต่เมื่อบรรยากาศหายไป และสิ่งมีชีวิตใดๆ ที่เคยมีหายไปอยู่ใต้พื้นผิว ดังนั้นเราจึงต้องศึกษาถึงสิ่งที่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการที่สามารถอาศัยอยู่ได้. "

เครื่องมือบนยานมาเวน ทำการวัดอัตราการสูญเสียของบรรยากาศของดาวอังคาร, วิเคราะห์ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปล่อยออกมาจากดาวเคราะห์ ซึ่งพบว่ายังคงมีบรรยากาศอยู่รอบดาวอังคาร แต่จากข้อมูลใหม่นี้ มันคือการสูญเสียที่ยังคงอยู่ในอัตรา 100 กรัม ( ประมาณ 0.22 ปอนด์ ) ต่อวินาที ซึ่งเป็นการสูญเสียทีละเล็กละน้อย แต่มันสำคัญเป็นอย่างยิ่งเมื่อเวลาผ่านไป

ที่สำคัญที่สุด เหตุการณ์พายุสุริยะ จากการปะทุของพลังงานและอนุภาคเช่น การปลดปล่อยก้อนมวลขนาดใหญ่ออกมาจากชั้นโคโรนาของดวงอาทิตย์หรือ interplanetary coronal mass ejections (ICMEs) ซึ่งดูเหมือนว่านั่นจะช่วยเร่งอัตราการสูญเสียมากขึ้น

ยานมาเวนสังเกตได้ในขณะที่ทำการตรวจสอบสนามแม่เหล็กของดาวอังคารที่เหลืออยู่ พบว่ามีเส้นแม่เหล็กขยายเข้ามาในห้วงอวกาศ 5,000 กิโลเมตร ( 3,100 ไมล์ )  ส่งผลให้เกิดไอออนมากขึ้น เช่น ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ปลิวจากดาวเคราะห์สีแดงนี้เข้าไปในอวกาศ นั่นหมายความว่า บรรยากาศที่เคยหนาแน่นของดาวอังคารน่าจะหายไปเมื่อดาวอังคารสูญเสียสนามแม่เหล็ก

เมื่อ 3500 ล้านปีก่อน ดวงอาทิตย์ยังอายุน้อย และมีพลังมหาศาล จึงปลดปล่อยมวลอย่างมหาศาล ทำให้เกิดการสูญเสียชั้นบรรยากาศอย่างรวดเร็ว

ผลกระทบจากพายุสุริยะที่เกิดขึ้นซึ่งเพิ่มอัตราการสูญเสียเป็นอย่างมาก ดังนั้นประวัติศาสตร์ในช่วงแรกของดาวอังคาร จากการที่มีลมสุริยะมากและรุนแรงขึ้น อีกทั้งพายุสุริยะที่รุนแรงขึ้น อัตราการสูญเสียต้องมากกว่าในทุกวันนี้แน่นอน

"การทำลายล้างของพายุสุริยะ เป็นกลไกสำคัญในการสูญเสียชั้นบรรยากาศ และสำคัญมากพอที่จะเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบนดาวอังคารไป" Joe Grebowsky นักวิทยาศาสตร์โครงการมาเวนกล่าว

ยานมาเวนยังคงกำลังศึกษากระบวนการสูญเสียอื่น ๆ - เช่นการสูญเสียอันเนื่องมาจากผลกระทบของไอออนหรือการหลบหนีของอะตอมไฮโดรเจน - ซึ่งข้อมูลเหล่านี้อธิบายการหายไปของบรรยากาศของดาวอังคารได้ดียิ่งขึ้น