การวิเคราะห์ข้อมูลแผ่นดินไหวครั้งใหม่จากภารกิจ Mars InSight ของ NASA ได้เผยให้เห็นถึงความประหลาดใจสองสามอย่าง
ความประหลาดใจครั้งแรก: 300 เมตรชั้นยอดของพื้นผิวใต้พื้นดินใต้จุดลงจอดใกล้กับเส้นศูนย์สูตรของดาวอังคารมีน้ำแข็งเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย
“เราพบว่าเปลือกโลกดาวอังคารอ่อนแอและเป็นรูพรุน ตะกอนไม่แข็งตัวดี และไม่มีน้ำแข็งหรือน้ำแข็งมากพอที่จะเติมเต็มช่องว่างของรูพรุน” Vashan Wright นักธรณีฟิสิกส์จากสถาบัน Scripps Institution of Oceanography แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโกกล่าว ไรท์และผู้เขียนร่วมสามคน ได้ตีพิมพ์บทวิเคราะห์ของพวกเขา ใน จดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์ เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม
“การค้นพบนี้ไม่ได้จำกัดว่าอาจมีเม็ดน้ำแข็งหรือก้อนน้ำแข็งเล็กๆ ที่ไม่ประสานแร่ธาตุอื่นๆ เข้าด้วยกัน” ไรท์กล่าว “คำถามคือน้ำแข็งจะปรากฏในรูปแบบนั้นได้อย่างไร”
ความประหลาดใจครั้งที่สองขัดแย้งกับแนวคิดชั้นนำเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับน้ำบนดาวอังคาร ดาวเคราะห์สีแดงอาจมีมหาสมุทรปกคลุมอยู่ในช่วงต้นของประวัติศาสตร์ ผู้เชี่ยวชาญหลายคนสงสัยว่าน้ำส่วนใหญ่กลายเป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุที่ประกอบเป็นซีเมนต์ใต้ดิน
“ถ้าคุณให้น้ำสัมผัสกับหิน คุณจะผลิตแร่ธาตุชุดใหม่ เช่น ดินเหนียว ดังนั้นน้ำจึงไม่ใช่ของเหลว มันเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างแร่” Michael Manga ผู้เขียนร่วมการศึกษาจาก University of California Berkeley กล่าว “มีซีเมนต์อยู่บ้าง แต่หินไม่เต็มไปด้วยซีเมนต์”
น้ำอาจเข้าไปในแร่ธาตุที่ไม่ทำหน้าที่เป็นซีเมนต์ แต่พื้นผิวที่ไม่มีการเจือปนนี้ช่วยขจัดวิธีหนึ่งในการรักษาบันทึกของชีวิตหรือกิจกรรมทางชีวภาพ ไรท์กล่าว ซีเมนต์โดยธรรมชาติจะยึดหินและตะกอนไว้ด้วยกัน ปกป้องพวกเขาจากการกัดเซาะทำลายล้าง
การขาดตะกอนซีเมนต์บ่งชี้ว่าขาดแคลนน้ำในระยะ 300 เมตรใต้จุดลงจอดของ InSight ใกล้เส้นศูนย์สูตร อุณหภูมิเฉลี่ยที่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งที่เส้นศูนย์สูตรของดาวอังคารหมายความว่าสภาวะจะเย็นพอที่จะทำให้น้ำกลายเป็นน้ำแข็งได้หากมี
นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์หลายคน รวมทั้ง Manga สงสัยมานานแล้วว่าใต้ผิวดาวอังคารจะเต็มไปด้วยน้ำแข็ง ความสงสัยของพวกเขาหายไป ถึงกระนั้น แผ่นน้ำแข็งก้อนใหญ่และน้ำแข็งที่บดเป็นน้ำแข็งยังคงอยู่ที่ขั้วดาวอังคาร
“ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ ตอนนี้เรากำลังเผชิญกับข้อมูลที่ดีที่สุด การสังเกตที่ดีที่สุด และแบบจำลองของเราคาดการณ์ว่าควรจะยังมีพื้นน้ำแข็งที่ละติจูดนั้นโดยมีชั้นหินอุ้มน้ำอยู่ข้างใต้” Manga ศาสตราจารย์และประธานของ Earth and Planetary Science ที่ UC Berkeley กล่าว
ยานอวกาศ InSight ลงจอดที่ Elysium Planitia ซึ่งเป็นที่ราบเรียบและเรียบใกล้กับเส้นศูนย์สูตรของดาวอังคารในปี 2018 เครื่องมือของยานรวมถึงเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนที่วัดการสั่นสะเทือนที่เกิดจากมาร์สเควกและอุกกาบาตที่ชน
นักวิทยาศาสตร์สามารถเชื่อมโยงข้อมูลนี้กับความรู้จำนวนมากเกี่ยวกับพื้นผิว รวมทั้งภาพธรณีสัณฐานของดาวอังคารและข้อมูลอุณหภูมิ ข้อมูลพื้นผิวชี้ให้เห็นว่าใต้ผิวดินอาจประกอบด้วยหินตะกอนและกระแสลาวา อย่างไรก็ตาม ทีมงานยังต้องคำนึงถึงความไม่แน่นอนเกี่ยวกับคุณสมบัติใต้ผิวดิน เช่น ความพรุนและปริมาณแร่ธาตุ
คลื่นไหวสะเทือนจากแผ่นดินไหวให้เบาะแสเกี่ยวกับธรรมชาติของวัสดุที่พวกมันเดินทางผ่าน แร่ธาตุที่เชื่อมประสานได้ เช่น แคลไซต์ ดินเหนียว kaolinite และยิปซั่ม ส่งผลต่อความเร็วของคลื่นไหวสะเทือน ทีมของไรท์ที่ Scripps Oceanography ได้ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ฟิสิกส์ร็อคเพื่อตีความความเร็วที่ได้มาจากข้อมูล InSight
Richard Kilburn ผู้เขียนร่วมซึ่งเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ทำงานใน Scripps Tectonorockphysics Lab นำโดย Wright กล่าวว่า “เราใช้แบบจำลองของเราทุกๆ 10,000 ครั้งเพื่อให้ได้ความไม่แน่นอนรวมอยู่ในคำตอบของเรา การจำลองที่แสดงพื้นผิวใต้ผิวดินที่ประกอบด้วยวัสดุที่ไม่ผสมปูนเป็นส่วนใหญ่ซึ่งเหมาะสมที่สุดกับข้อมูล
นักวิทยาศาสตร์ต้องการสำรวจใต้ผิวดิน เพราะถ้าสิ่งมีชีวิตอยู่บนดาวอังคาร ที่นั่นก็อยู่ที่นั่น ไม่มีน้ำของเหลวบนพื้นผิว และชีวิตใต้ผิวดินจะได้รับการปกป้องจากรังสี หลังจากภารกิจส่งคืนตัวอย่าง ลำดับความสำคัญของ NASA สำหรับทศวรรษหน้าคือแนวคิดภารกิจ Mars Life Explorer เป้าหมายคือการเจาะลึก 2 เมตรเข้าไปในเปลือกดาวอังคารที่ละติจูดสูงเพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตที่น้ำแข็ง หิน และบรรยากาศมารวมกัน
อยู่ระหว่างการพิจารณาแล้ว ภารกิจ Mars Ice Mapperหุ่นยนต์นานาชาติที่เสนอ เพื่อช่วย NASA ระบุเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นไปได้สำหรับภารกิจมนุษย์ครั้งแรกบนดาวอังคาร Scripps Oceanography ช่วยเตรียมนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ให้มีส่วนร่วมในภารกิจดังกล่าว
Jhardel Dasent ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาอีกคนหนึ่งในห้องแล็บ ไรท์ หัวหน้าทีมวิจัย กล่าวว่า “ทั้งชีวิตของฉันที่เติบโตขึ้นมา ฉันได้ยินมาว่าโลกอาจไม่เอื้ออำนวย “ตอนนี้ฉันอยู่ในวัยที่สามารถมีส่วนร่วมในการผลิตความรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงอื่นที่อาจพาเราไปที่นั่นได้”
งานวิจัยนี้ได้รับทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ NASA และโครงการCIFAR Earth 4D
