ตอนนี้รุ่งอรุณเป็นประวัติศาสตร์แล้ว NASA ควรส่งภารกิจอื่นไปยัง Ceres หรือไม่?

เกือบสามปีแล้วที่ ภารกิจรุ่งอรุณของนาซ่า มาถึงที่เซเรส ยานอวกาศน้ำมันหมด ถึงเวลาที่จะเริ่มคิดเกี่ยวกับการส่งภารกิจอื่นไปยังดาวเคราะห์แคระหรือไม่?





ยานอวกาศ Dawn มูลค่า 467 ล้านดอลลาร์เปิดตัวในปี 2550 ในภารกิจศึกษาวัตถุที่ใหญ่ที่สุดสองชิ้นในแถบดาวเคราะห์น้อย ได้แก่ เวสต้าและเซเรส หลังจากศึกษาดาวเคราะห์น้อยเวสต้าจากวงโคจรประมาณหนึ่งปี ก็ย้ายไปที่ เซเรส ดาวเคราะห์แคระที่เล็กที่สุดในระบบสุริยะและหินอวกาศที่ใหญ่ที่สุดที่โคจรรอบแถบดาวเคราะห์น้อย

ขณะอยู่ในวงโคจรที่เซเรส ดอว์นค้นพบว่าดาวเคราะห์แคระนั้นเล่นตลกหลายร้อยตัว จุดสว่าง ,มีมากมาย น้ำแข็ง และมี โมเลกุลอินทรีย์ (สิ่งก่อสร้างพื้นฐานสำหรับชีวิต) บนพื้นผิวของมัน ในตอนท้ายของภารกิจ นักวิทยาศาสตร์ยังคงมีคำถามสำคัญเกี่ยวกับเซเรสและสิ่งที่มันสามารถสอนเราเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของชีวิตนอกโลก — คำถามที่สามารถตอบได้ด้วยการเดินทางไปยังพื้นผิวต่อไป [ ภาพถ่าย: Asteroid Vesta และยานอวกาศ Dawn ของ NASA ]

ภาพสุดท้ายของเซเรสจากนาซ่า



ภาพสุดท้ายของ Ceres จากยานอวกาศ Dawn ของ NASA แสดงให้เห็นจุดสว่างใน Occator Crater รุ่งอรุณจับภาพมุมมองนี้เมื่อวันที่ 1 กันยายน 2018 จากระดับความสูง 2,340 ไมล์ (3,370 กิโลเมตร) เหนือพื้นผิวดาวเคราะห์แคระ(เครดิตรูปภาพ: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

'ฉันคิดว่าคำถามประเภทต่างๆ ที่เราจะทิ้งไปนั้นอาจจะต้องลงไปที่พื้นผิว เพราะมีเพียงมากเท่าที่คุณสามารถบอกได้จากวงโคจร' Paul Schenk นักวิทยาศาสตร์ที่เข้าร่วมภารกิจ Dawn กับ Universities Space สมาคมวิจัยที่สถาบัน Lunar and Planetary ในฮูสตันกล่าวกับ guesswhozoo.com

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Schenk กล่าวว่าเขาต้องการเห็นภารกิจที่ส่งไปสำรวจ Occator Crater ซึ่งเป็นปล่องภูเขาไฟที่มีความกว้าง 57 ไมล์ (92 กิโลเมตร) ที่มีจุดที่ใหญ่ที่สุดและสว่างที่สุดของ Ceres เช่นเดียวกับจุดสว่างอื่น ๆ บน Ceres Occator Crater มีคราบเกลือที่ตกค้างเมื่อน้ำเกลือพ่นขึ้นจากใต้ดินและแข็งตัวบนพื้นผิว การค้นพบโดยภารกิจ Dawn นี้เปิดเผยว่าภายในของ Ceres นั้นอบอุ่นกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิดไว้ก่อนหน้านี้ ในกรณีของ Occator Crater ผลกระทบล่าสุดน่าจะเป็นที่มาของความร้อนนั้น Schenk กล่าว



ภาพนี้จาก NASA

ภาพนี้จากยานอวกาศ Dawn ของ NASA แสดงให้เห็นจุดสว่างใน Occator Crater บน Ceres ภูมิภาคนี้มีชื่ออย่างเป็นทางการว่า Cerealia Facula(เครดิตรูปภาพ: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI)

แร่ธาตุที่แพร่หลายมากที่สุดที่ Occator Crater คือโซเดียมคาร์บอเนต ซึ่งพบได้ทั่วไปในสถานที่ต่างๆ บนโลกที่แสดงกิจกรรมความร้อนใต้พิภพ เช่น สถานที่ต่างๆ เช่น อุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตน 'ที่ซึ่งแบคทีเรียบางชนิดสามารถเจริญเติบโตได้' Schenk กล่าว อย่างไรก็ตาม เขากล่าวว่า 'ค่อนข้างไม่น่าเป็นไปได้' ที่ชีวิตของจุลินทรีย์จะมีอยู่บนเซเรส เนื่องจากความร้อนที่เกิดจากแรงกระแทกนั้นไม่นานพอที่สิ่งมีชีวิตจะวิวัฒนาการ 'ผลกระทบทำให้เกิดความร้อนมากพอที่จะละลายน้ำแข็งและสร้างน้ำใต้ดินที่สามารถหมุนเวียนในพื้นที่ส่วนกลางได้' เขากล่าว แต่ 'เขตความร้อนหดตัวจนกว่าน้ำจะหายไปและกลายเป็นน้ำแข็ง' ตลอดหลายหมื่น ถึงไม่กี่ล้านปี บนโลกใบนี้ รูปแบบแรกสุดของชีวิต เกิดขึ้น 700 ล้านปีหลังจากที่โลกก่อตัวขึ้น



ไม่ว่าเซเรสจะสามารถดำรงชีวิตได้หรือไม่ — เป็นไปได้ที่นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ตัดออกหรือยืนยัน ณ จุดนี้ — กระบวนการไฮโดรเทอร์มอลที่เห็นบนดาวแคระสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจกระบวนการที่คล้ายกันกับวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ เช่น ดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดี หรือเอนเซลาดัส ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ — สองผู้ท้าชิงอันดับต้นๆ ในการดำรงชีวิตที่เป็นไปได้นอกโลก คุณลักษณะที่คล้ายกับปล่องไฮโดรเทอร์มอลที่แห้งบนดาวอังคารยังสามารถดำรงชีวิตได้ในบางช่วงเวลาในประวัติศาสตร์ของดาวเคราะห์ เช่นเดียวกับแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในปล่องไฮโดรเทอร์มอลใต้ทะเลลึกบนโลก สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในลักษณะทางธรณีวิทยาที่คล้ายคลึงกันในโลกอื่น ไม่ต้องการแสงแดด เพื่อความอยู่รอด แทนที่จะอาศัยพลังงานความร้อนใต้พิภพ เช่น ปล่องไฮโดรเทอร์มอลและการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก

ภาพสีเต็มรูปแบบจาก NASA

ภาพสีเต็มรูปแบบจากยานอวกาศ Dawn ของ NASA แสดงให้เห็นว่าดาวแคระ Ceres จะปรากฏต่อสายตามนุษย์อย่างไร(เครดิตรูปภาพ: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

ในกรณีของเซเรส การโดนหินอวกาศขนาดใหญ่อื่นๆ ดูเหมือนจะเป็นที่มาของพลังงานความร้อนใต้พิภพ 'ปฏิกิริยาไฮโดรเทอร์มอลกับน้ำทำให้แร่ธาตุขึ้นสู่ผิวได้อย่างชัดเจน' Schenk กล่าว 'เพื่อที่จะเข้าใจว่ากระบวนการนั้นทำงานอย่างไรบนดาวเคราะห์ดวงอื่น รวมทั้งดาวอังคาร การย้อนกลับไปและทำความเข้าใจกับเคมีและฟิสิกส์นั้น — กระบวนการทางกายภาพของสิ่งที่เกิดขึ้นจริง วัสดุเหล่านั้นส่งไปยังพื้นผิวอย่างไร และปฏิกิริยาใดเกิดขึ้น—คือ จะมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลทั่วทั้งระบบสุริยะ เรามีข้อมูลมากมายบนโลกนี้ แต่คุณสมบัติทางเคมีของเปลือกโลกนั้นแตกต่างอย่างมากจากที่อยู่บนเซเรส'

ลงจอดและท่องเที่ยวบนเซเรส

เนื่องจาก Occator Crater มีเงื่อนงำที่ยั่วเย้าเกี่ยวกับเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับชีวิตที่จะเกิดขึ้นในโลกอื่น นักวิทยาศาสตร์จึงหวังที่จะส่งคนงานลงจอดเพื่อสำรวจคุณลักษณะที่น่าสนใจที่สุดของ Ceres เพิ่มเติม Schenk กล่าว ตามหลักการแล้ว ภารกิจในอนาคตใดๆ จะเกี่ยวข้องกับรถแลนด์โรเวอร์ขนาดเล็กเช่นเดียวกับที่ลงจอดบนดาวเคราะห์น้อย Ryugu ในเดือนกันยายน

'มันจะต้องสามารถใช้เครื่องมือบางอย่างที่สามารถบอกข้อมูลการวินิจฉัยเกี่ยวกับองค์ประกอบบางอย่างแก่คุณได้ ดังนั้นมันจะต้องเอาตัวรอดจากการลงจอด และอาจจำเป็นต้องสามารถเคลื่อนที่ไปมาเพื่อไปยังไซต์ที่สนใจได้ เพราะคุณต้องลงจอดอย่างปลอดภัย แต่แล้วคุณต้องไปยังพื้นที่ที่น่าสนใจ ซึ่งอาจซับซ้อน' Schenk กล่าว (ตัวอย่างเช่น ภารกิจ Hayabusa2 ของญี่ปุ่นไปยัง Ryugu มีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการค้นหาจุดลงจอดที่ปลอดภัยบนพื้นผิวหินที่น่าแปลกใจของดาวเคราะห์น้อย )

ในขณะที่ Dawn สามารถศึกษา Ceres จากวงโคจรได้เพียงระยะ 35 กม. เท่านั้น ยานอวกาศบนพื้นผิวสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์ประกอบของดาวแคระได้โดยการเก็บตัวอย่างและวิเคราะห์จากแหล่งกำเนิด หรือภายในตัวยานอวกาศเอง ดอว์นใช้สเปกโตรมิเตอร์เพื่อกำหนดว่าธาตุใดอยู่บนพื้นผิวดาวเคราะห์แคระ แต่การตรวจวัดเหล่านี้ 'ถูกครอบงำโดยวัสดุเหล่านั้นที่มีแอคติเวตเชิงสเปกตรัม ส่วนที่เปิดเผยแถบดูดกลืนที่ความยาวคลื่นเฉพาะ' และวัสดุคาร์บอนิกไม่แสดงได้ดีในการวัดเหล่านั้น เชงค์กล่าว 'วัสดุคาร์บอนมักจะค่อนข้างจืดชืด ดังนั้นเราอาจต้องลงไปที่พื้นผิวเพื่อค้นหามัน'

นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเกี่ยวกับแผนเบื้องต้นสำหรับภารกิจต่อไปที่เซเรสตั้งแต่ต้นปี 2008 หรือเจ็ดปีก่อนที่ Dawn จะกลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่ไปเยี่ยมดาวแคระ ภารกิจที่เสนอชื่อ Ceres Polar Lander จะส่งคำสั่งผสมของยานโคจร-แลนเดอร์ไปยังเซเรส ปล่อยยานลงจอดที่ขั้วโลกเหนือเพื่อค้นหาเบาะแสเกี่ยวกับชีวิต ภารกิจจะใช้เทคนิคการลงจอดแบบนุ่มนวลแบบเดียวกับที่ NASA เคยทำ ยานอวกาศลงจอดบนดาวอังคาร .

ทีมนักวิจัยจากบริษัทผลิตการบินและอวกาศของยุโรป Thales Alenia Space และมหาวิทยาลัย Nantes ในฝรั่งเศสนำเสนอ แนวคิดภารกิจของ Ceres Polar Lander ที่ European Planetary Science Congress ในปี 2008

เมื่อมีการเสนอ Ceres Polar Lander เป็นครั้งแรก นักวิทยาศาสตร์คิดว่าขั้วโลกเหนือของเซเรสจะเป็นสถานที่ที่น่าสนใจที่สุดในการศึกษา อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเวลานานก่อนที่ Dawn จะค้นพบ Occator Crater ซึ่งปัจจุบันเป็นสถานที่ที่น่าสนใจที่สุดใน Ceres

ปัจจุบันไม่มีหน่วยงานด้านอวกาศใดมีแผนจะส่งภารกิจอื่นไปยังเซเรส แต่ตอนนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ว่า ภารกิจรุ่งอรุณสิ้นสุดแล้ว . ภารกิจของ NASA ที่เสนอจะต้องผ่านกระบวนการตรวจสอบที่ยาวนานก่อนจึงจะสามารถเลือกไปที่ Ceres ได้ แต่ในระหว่างนี้นักวิทยาศาสตร์มีข้อมูลมากมายตั้งแต่ Dawn ที่จะกลั่นกรอง Schenk กล่าว 'เราเพิ่งเริ่มเข้าใจเซเรส … ต้องใช้เวลาสักพักกว่าจะรู้ว่าเรากำลังเห็นอะไรอยู่'

อีเมล Hanneke Weitering ที่ hweitering@guesswhozoo.com หรือติดตามเธอ จ่าฝูง . ติดตามเราบน Twitter @Spacedotcom และต่อไป Facebook . บทความต้นฉบับเกี่ยวกับ guesswhozoo.com .