ตามที่เราเคยรับรู้กันมา ดวงจันทร์นั้นไร้อากาศ ไม่มีท้องฟ้า ไม่มีเมฆ และแน่นอนว่าไม่มีน้ำ แต่การศึกษาในช่วง 20 ปีที่ผ่านมากลับพบว่าดวงจันทร์ได้เก็บกักน้ำในรูปแบบต่างๆ เอาไว้เป็นปริมาณไม่น้อย
ที่มาของน้ำบนดวงจันทร์นั้น บางส่วนเป็นโมเลกุลน้ำที่หลุดออกไปจากชั้นบรรยากาศโลก บางส่วนมาจากการพุ่งชนของดาวหางและดาวเคราะห์น้อย บางส่วนอยู่ในรูปของน้ำแข็งบริเวณก้นหลุมอุกกาบาตลึกที่มืดและหนาวเย็นของดวงจันทร์ด้านไกล ต่อมาก็พบน้ำแข็งลักษณะเดียวกันในก้นหลุมอุกกาบาตบริเวณขั้วใต้ และที่พบล่าสุดคือโมเลกุลน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์
ช่วงปลายเดือนตุลาคม 2020 มีรายงานการตรวจพบโมเลกุลน้ำบริเวณแอ่งคลาเวียส (Clavius Crater) ใกล้กับขั้วใต้ โดยเครื่องบินสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ในบรรยากาศโลกชั้นสตราโทสเฟียร์หรือ ‘โซเฟีย’ (SOFIA) ของ NASA ซึ่งในเวลานั้นยังไม่ทราบชัดว่าโมเลกุลน้ำเหล่านี้มาจากแหล่งใด
ต่อมาในช่วงต้นเดือนธันวาคมปีเดียวกัน ยานฉางเอ๋อ 5 ขององค์การอวกาศจีนก็ได้ทำหน้าที่เก็บชั้นผิวดิน (Regolith) บริเวณ ‘โอซีเอนัส พรอสซาเลรัม’ (มหาสมุทรแห่งพายุ) บนผิวดวงจันทร์ รวมทั้งยังขุดเจาะผิวดวงจันทร์ลึกลงไประดับหนึ่ง เพื่อเก็บตัวอย่างน้ำหนักประมาณ 1.68 กิโลกรัม นำกลับมาวิเคราะห์ที่ห้องปฏิบัติการบนโลก และก็ได้รับคำตอบที่ใกล้เคียงความจริงที่สุดในเวลานี้
ทีมนักวิทยาศาสตร์ นำโดย เหอฮุ่ยชุน จากสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน (CAS) พบว่าแหล่งต้นทางของน้ำที่พบจากตัวอย่างที่เก็บโดยยานฉางเอ๋อ 5 นั้นแท้ที่จริงแล้วน่าจะมีที่มาจากลมสุริยะของดวงอาทิตย์
ทั้งนี้ทีมงานได้สังเกตและวิเคราะห์ ‘หินลูกปัด’ จำนวน 117 เม็ด ขนาดตั้งแต่สิบไมโครเมตรถึงหลายมิลลิเมตรที่ได้จากตัวอย่างหมายเลข CE5C0100YJFM00103 น้ำหนัก 1 กรัม ของยานฉางเอ๋อ และพบว่ามีร่องรอยการสัมผัสกับลมสุริยะอย่างรุนแรง เห็นได้จากความเข้มข้นของโมเลกุลไฮโดรเจนที่มีสูงตรงกันข้ามกับปริมาณไอโซโทปของไฮโดรเจน เช่น ดิวเทอเรียม ที่มีอยู่น้อยมาก ตรงกับส่วนของธาตุที่พบในลมสุริยะพอดี ทั้งนี้ลมสุริยะที่พัดกระหน่ำใส่พื้นผิวของดวงจันทร์ตลอดเวลายังได้ทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุบางอย่างและสร้างพันธะกับอะตอมของออกซิเจน จนเกิดเป็นโมเลกุลน้ำขึ้นมาในหินลูกปัดเหล่านี้
ที่มาของหินลูกปัดดวงจันทร์นั้นทีมงานตั้งสมมติฐานว่าน่าจะมาจากการเข้าชนของดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากเมื่อช่วง 2 พันล้านปีที่แล้ว ความร้อนสูงจากการชนได้หลอมลูกปัดขนาดจิ๋วเหล่านี้ขึ้นมา จากนั้นเมื่อเวลาผ่านไปลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ที่นำอนุภาคมีประจุนั่นคือไฮโดรเจนไอออนวิ่งเข้าปะทะลูกแก้วเหล่านี้อยู่ตลอดเวลา ก็นำพาให้เกิดปฏิกิริยาร่วมกับรังสีและธาตุอื่นบริเวณนั้นก่อกำเนิดโมเลกุลน้ำขึ้นมา เมื่อเวลาผ่านไปน้ำในหินลูกปัดส่วนใกล้ผิวดินก็เริ่มสูญเสียออกไปสู่อวกาศ แต่ลูกปัดแก้วอีกจำนวนมากก็ค่อยๆ จมลึกลงไปในชั้นดินบนดวงจันทร์อย่างช้าๆ ทำให้ยังคงรักษาน้ำภายในเอาไว้ได้ จวบจนมีการขุดสำรวจและนำกลับมาวิเคราะห์ในครั้งนี้
นักวิจัยคาดว่าดวงจันทร์ที่มีผิวเป็นหินดวงอื่นในระบบสุริยะก็อาจกักเก็บน้ำในลักษณะแบบนี้เช่นเดียวกับดวงจันทร์ของเรา บางทีมันอาจเป็นลักษณะทั่วไปในระบบสุริยะของเราและเป็นหนทางในการทำความเข้าใจในระบบดาวอื่นๆ” ศาสตราจารย์หูเซิน จากสถาบันธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์แห่งสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ซึ่งเป็นหนึ่งในทีมงานกล่าว
หินลูกปัดดวงจันทร์ที่พบนี้แม้แต่ละเม็ดมีขนาดเล็กและมีปริมาณน้ำที่เก็บอยู่ภายในน้อยมาก แต่หากเราลองประเมินจำนวนหินลูกปัดจำนวนมากมายมหาศาลบนดวงจันทร์ อาจประมาณปริมาณน้ำได้คร่าวๆ ถึง 270 ล้านล้านกิโลกรัมเลยทีเดียว เรียกว่าอาจจะมากเพียงพอต่อการสกัดนำเพื่อนำมาใช้อุปโภคบริโภคในโครงการตั้งอาณานิคมบนดวงจันทร์ในอนาคต
พบว่างานวิจัยนี้ตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature เมื่อวัน 27 มีนาคม 2023 https://www.nature.com/articles/s41561-023-01159-6
ภาพ: Heritage Space / Heritage Images / Getty Images
อ้างอิง:
