ตัวอย่างดาวเคราะห์น้อยสำคัญไฉน? ทำไม NASA ทุ่มทุนไปเก็บกลับมาบนโลก

25 ก.ย. 2566 - 05:40

  • ภารกิจ OSIRIS-REx ซึ่งเปิดตัวในปี 2016 ได้รวบรวมวัสดุดาวเคราะห์น้อยเพื่อค้นหาว่า สิ่งมีชีวิตบนโลกนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร?

nasa-collected-sample-from-asteroid-SPACEBAR-Hero.jpg

NASA เสร็จสิ้นภารกิจส่งตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยเป็นครั้งแรกในวันนี้ ด้วยแคปซูลวิทยาศาสตร์ที่บรรจุวัสดุจากการลงจอดของดาวเคราะห์น้อย หลังจากเดินทางเป็นระยะทาง 1.2 พันล้านไมล์จากดาวเคราะห์น้อย Bennu แคปซูลถูกปล่อยออกจากยานอวกาศ OSIRIS-REx ขณะที่มันเคลื่อนผ่านโลกเมื่อเช้านี้ และเข้าสู่ชั้นบรรยากาศด้วยความเร็วประมาณ 27,000 ไมล์ต่อชั่วโมง 

ภารกิจ OSIRIS-REx ซึ่งเปิดตัวในปี 2016 ได้รวบรวมวัสดุดาวเคราะห์น้อยได้มากถึงหลายร้อยกรัม ซึ่งสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจระยะแรกสุดของระบบสุริยะได้ 

“NASA ลงทุนในภารกิจวัตถุขนาดเล็ก เช่น OSIRIS-REx เพื่อตรวจสอบประชากรดาวเคราะห์น้อยที่มีอยู่มากมายในระบบสุริยะของเรา ซึ่งสามารถให้เบาะแสว่าระบบสุริยะก่อตัวและวิวัฒนาการได้อย่างไร มันเป็นเรื่องราวต้นกำเนิดของเราเอง” เมลิสซา มอร์ริส ผู้บริหารโครงการ OSIRIS-REx กล่าวในสรุปภารกิจ 

ทีมเก็บกู้เก็บตัวอย่างจากทะเลทรายยูทาห์ โดยมีเฮลิคอปเตอร์บรรทุกตัวอย่างขึ้นเครื่องเมื่อเวลา 12.15 น. แคปซูลจะถูกส่งไปยังห้องปลอดเชื้อชั่วคราวเพื่อทำการถอดชิ้นส่วนครั้งแรก โดยนำชิ้นส่วนขนาดใหญ่บางส่วนออก เช่น ฝาหลัง จากนั้นจะผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการล้างไนโตรเจน โดยจะปั๊มไนโตรเจนเข้าไปในแคปซูลเพื่อปกป้องตัวอย่าง วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้ชั้นบรรยากาศของโลกเข้าไปในขณะที่มันถูกส่งไปยังศูนย์อวกาศจอห์นสันในเมืองฮิวสตัน รัฐเท็กซัส ซึ่งแคปซูลจะถูกเปิดเป็นครั้งแรกเพื่อให้สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างได้

ทำไมเราจึงต้องมีตัวอย่างดาวเคราะห์น้อย?
ดันเต ลอเร็ตตา นักวิจัยหลักของ OSIRIS-REx กล่าวว่า เราสนใจจริงๆ ในการติดตามเคมีโมเลกุลอินทรีย์ เราอยากจะเข้าใจจริงๆ สิ่งต่างๆ ที่ใช้ในชีววิทยาทุกวันนี้ เช่น กรดอะมิโนที่สร้างโปรตีน และกรดนิวคลีอิกที่ประกอบเป็นยีนของเรา พวกมันก่อตัวขึ้นในร่างกายดาวเคราะห์น้อยโบราณและส่งมายังโลก 

อย่างไรก็ตามนี่เป็นการค้นหาแนวคิดที่ว่า ‘สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นบนโลกได้อย่างไร’
แต่ต้องทำความเข้าใจก่อนว่า ทฤษฎีนั้นไม่ใช่ว่าสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นจากที่อื่นแล้วถูกส่งมายังโลก  แต่มาจากองค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ซึ่งมักเรียกกันว่าสารประกอบอินทรีย์ อาจมาถึงโลกเมื่อหลายพันล้านปีก่อนพร้อมๆ กับดาวเคราะห์น้อย 

นั่นเป็นทฤษฎีมานานหลายทศวรรษแล้ว แต่เพื่อทดสอบ นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องเข้าถึงวัสดุดาวเคราะห์น้อย การไปเยี่ยมชมดาวเคราะห์น้อยและใช้เครื่องมือบนยานอวกาศเพื่อศึกษาดาวเคราะห์น้อยเป็นการเริ่มต้นที่ดี แต่ในการทำการวิเคราะห์โดยละเอียดที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการนั้น ต้องใช้ห้องปฏิบัติการที่ใหญ่กว่ามาก พร้อมด้วยเครื่องมือ เช่น เครื่องเร่งอนุภาคประเภทกว้างหนึ่งไมล์ที่เรียกว่า ซินโครตรอน ซึ่งคงเป็นไปไม่ได้ที่จะติดตั้งบนยานอวกาศได้ 

อีกทางเลือกหนึ่งคือศึกษาอุกกาบาตซึ่งเป็นชิ้นส่วนของสสาร (รวมทั้งจากดาวเคราะห์น้อย) ที่มาจากอวกาศและตกลงสู่พื้นผิวโลก นั่นเป็นวิธีการวิจัยส่วนใหญ่ในอดีต โดยใช้ชิ้นส่วนเล็กๆ เหล่านี้เป็นตัวอย่าง 

แต่มีปัญหาสองประการเกี่ยวกับวิธีการนี้
ประการแรก เมื่ออุกกาบาตตกลงมา มันไม่มีบริบทว่ามาจากไหนในระบบสุริยะ นักวิจัยไม่สามารถทราบที่มาของมัน หรือดูว่าวัตถุอื่นๆ อยู่ใกล้กับอะไร ซึ่งสามารถให้เบาะแสสำคัญในการตีความข้อมูลใดๆ ได้  

และประการที่สอง เมื่ออุกกาบาตเคลื่อนผ่านชั้นบรรยากาศโลกและตกลงสู่พื้น อุกกาบาตก็อาจจะหยิบสสารขึ้นมาตามทางและปนเปื้อนจากสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่น 

เมื่อนักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาสารประกอบอินทรีย์เหล่านี้ พวกเขาจำเป็นต้องรู้ว่าทุกสิ่งที่พบนั้นมาจากอวกาศและไม่ได้ถูกหยิบขึ้นมาบนโลก เพื่อทำเช่นนั้น พวกเขาต้องการตัวอย่างดาวเคราะห์น้อยที่บริสุทธิ์ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นั่นคือวัตถุประสงค์ของ OSIRIS-REx 

หน้าต่างสู่ระบบสุริยะยุคแรก
เมื่อนักวิทยาศาสตร์ต้องการเข้าใจว่าโลกก่อตัวอย่างไร พวกเขาจำเป็นต้องมองออกไปนอกโลก และออกไปยังระบบสุริยะ ระบบดาวก่อตัวจากเมฆก๊าซขนาดมหึมาที่ยุบตัวเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใจกลางและหมุนสสารที่อยู่รอบๆ  

นั่นชัดเจนจากการดูระบบดาวอื่นๆ แต่ก็มีหลักฐานจากระบบสุริยะของเราเองเช่นกัน ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ในทิศทางเดียวกัน และอยู่ในระนาบเดียวกัน สิ่งนี้สนับสนุนแนวคิดว่าพวกมันก่อตัวจากสสารแผ่นเดียว ขณะที่สสารบางส่วนรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ และบางส่วนถูกพัดเข้าไปในดาวเคราะห์น้อยดวงแรกสุด ซึ่งยังคงมีอยู่จนถึงทุกวันนี้ 

การประมาณการอายุของระบบสุริยะที่เรามีนั้นมาจากการหาอายุของเมล็ดพืชในอุกกาบาดที่ตกลงสู่พื้นโลก นั่นเป็นเพราะโลกมีปัจจัยต่างๆ เช่น การกัดเซาะแผ่นเปลือกโลก ซึ่งหมายความว่าหินที่เก่าแก่ที่สุดที่เราเคยพบที่นี่มีอายุประมาณ 4 พันล้านปี แต่วัสดุจากดาวเคราะห์น้อยอาจมีอายุมากกว่านั้น 

“ดาวเคราะห์น้อยมีอายุประมาณ 500 ล้านปี ซึ่งน้อยกว่าหินที่เก่าแก่ที่สุดในโลก ในฐานะนักธรณีวิทยา ฉันอยากจะย้อนกลับไปจนถึงจุดเริ่มต้น” ลอเร็ตตากล่าวพร้อมเสริมว่า และสิ่งที่สนุกก็คือ เมื่อเราเริ่มดูดาวเคราะห์น้อย เราจะไปถึงจุดเริ่มต้นของระบบสุริยะอย่างแท้จริง 

ดาวเคราะห์น้อย Bennu ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ OSIRIS-REx เก็บตัวอย่าง เชื่อว่าประกอบด้วยวัตถุที่มีอายุประมาณ 4.5 พันล้านปี ทำให้มันเป็นแคปซูลเวลาที่มีศักยภาพตั้งแต่ระยะแรกสุดของระบบสุริยะ แต่นักวิจัยไม่สามารถทราบอายุของมันได้อย่างแน่นอนจนกว่าจะทำการวิเคราะห์โดยละเอียด

เรื่องเด่นประจำสัปดาห์