ดาวพุธหดตัว นักวิจัยชี้ขนาดเล็กลง 23 กม. พลิกความรู้ธรณีวิทยาอวกาศ

ดาวพุธ ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด อาจหดตัวมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์เคยประเมิน หลังทีมนักวิจัยจากศูนย์การบินและอวกาศแห่งเยอรมนี (DLR) วิเคราะห์รอยย่นและแนวรอยเลื่อนบนพื้นผิว แล้วพบว่าเศษหินจากการพุ่งชนของวัตถุอวกาศอาจบดบังหลักฐานการหดตัวไว้จำนวนมาก ทำให้การคำนวณขนาดที่เปลี่ยนไปของดาวพุธต่ำกว่าความเป็นจริง

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารจีโอฟิสิคัล รีเสิร์ช เลตเทอร์ส (Geophysical Research Letters) ประเมินว่า เส้นผ่านศูนย์กลางของดาวพุธอาจลดลงสะสมเกือบ 19 กิโลเมตร และอาจมากถึง 23 กิโลเมตร เทียบกับการประเมินในอดีตที่อยู่ราว 4-16 กิโลเมตร อย่างไรก็ตาม ตัวเลขนี้เป็นขนาดที่ลดลงตลอดช่วงวิวัฒนาการของดาว ไม่ใช่หลักฐานว่าดาวพุธกำลังหดตัวเร็วขึ้นในปัจจุบัน 

⬛️ รอยย่นบนผิวดาวเกิดขึ้นได้อย่างไร

ดาวพุธก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน จากการรวมตัวและพุ่งชนของสสาร ซึ่งทำให้เกิดความร้อนมหาศาลภายในดาว เมื่อเวลาผ่านไป ความร้อนค่อย ๆ ระบายออกสู่อวกาศ วัสดุภายในจึงเย็นลงและหดตัว เปลือกหินด้านนอกถูกบีบอัดจนเกิดรอยเลื่อนและแนวหน้าผา คล้ายผิวผลไม้ที่ย่นลงเมื่อเนื้อข้างในมีปริมาตรลดลง

แม้ดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์และมีพื้นผิวด้านกลางวันที่ร้อนจัด แต่ความร้อนจากแสงอาทิตย์กับความร้อนที่สะสมอยู่ลึกภายในเป็นคนละส่วนกัน การได้รับแสงอาทิตย์จึงไม่ได้หยุดกระบวนการเย็นตัวภายในดาวที่ดำเนินมายาวนานหลายพันล้านปี

⬛️ เศษหินจากการชนซ่อนหลักฐานสำคัญ

อุปสรรคของการศึกษา คือ พื้นผิวดาวพุธเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาต การพุ่งชนแต่ละครั้งทำให้เศษหินกระเด็นออกไปทับถมบริเวณโดยรอบ จนอาจกลบรอยเลื่อนและแนวสันที่เกิดจากการบีบอัด นักวิจัยจึงนำแผนที่ร่องรอยทางธรณีวิทยามาเปรียบเทียบกับแผนที่ความขรุขระของพื้นผิว เพื่อประเมินหลักฐานที่อาจหายไปจากสายตา

ผลการวิเคราะห์พบว่า บริเวณที่ขรุขระมากกลับมีร่องรอยการหดตัวให้ตรวจพบน้อยกว่า จึงเป็นไปได้ว่าร่องรอยบางส่วนถูกเศษหินปกคลุม โดยทีมวิจัยประเมินว่าหลักฐานการหดตัวอาจถูกบดบังราว 10-30% การนำส่วนที่อาจซ่อนอยู่มาคำนวณเพิ่มเติมจึงทำให้ค่าการหดตัวรวมสูงขึ้น

⬛️ เบาะแสใหม่ของแกนกลางดาวพุธ

กาคุ นิชิยามะ (Gaku Nishiyama) หัวหน้าทีมวิจัย อธิบายว่า ขนาดการหดตัวเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับทำความเข้าใจโครงสร้างภายในดาวพุธ หากดาวหดตัวมากกว่าที่แบบจำลองเดิมคาดไว้ นักวิทยาศาสตร์ก็อาจต้องทบทวนทั้งขนาดแกนกลาง องค์ประกอบของโลหะ และอุณหภูมิในช่วงแรกเริ่มของดาว

ความเป็นไปได้ที่ทีมวิจัยเสนอ ได้แก่ ดาวพุธอาจมีแกนกลางโลหะขนาดใหญ่กว่าที่ประเมิน มีธาตุเบาอย่างซิลิคอน (Silicon) ผสมอยู่ในแกนกลางน้อยกว่าคาด หรือมีอุณหภูมิเริ่มต้นสูงกว่าแบบจำลองเดิม ทั้งหมดนี้ยังเป็นข้อเสนอที่ต้องตรวจสอบด้วยข้อมูลเพิ่มเติม เพื่ออธิบายว่าดาวพุธเย็นตัวและเปลี่ยนแปลงมาจนถึงปัจจุบันอย่างไร

⬛️ รอยานเบปิโคลอมโบสำรวจละเอียดขึ้น

การศึกษาครั้งนี้ใช้ข้อมูลจากยานเมสเซนเจอร์ (MESSENGER) ขององค์การนาซา (NASA) ซึ่งสิ้นสุดภารกิจในปี 2015 อย่างไรก็ตาม การประเมินยังอาจไม่ครอบคลุมร่องรอยขนาดเล็กทั้งหมด จึงมีโอกาสที่ค่าการหดตัวจะเปลี่ยนไปเมื่อได้ข้อมูลพื้นผิวที่ละเอียดขึ้น

ภารกิจเบปิโคลอมโบ (BepiColombo) ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) และองค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA) มีกำหนดเข้าสู่วงโคจรดาวพุธวันที่ 21 พฤศจิกายน 2026 ก่อนจัดยานเข้าสู่วงโคจรสำหรับสำรวจ และเริ่มปฏิบัติงานวิทยาศาสตร์ตามแผนในเดือนเมษายน 2027 เครื่องมือสำรวจจะช่วยตรวจสอบภูมิประเทศและโครงสร้างภายใน เพื่อประเมินว่าดาวพุธหดตัวไปมากเพียงใด และอะไรเป็นตัวกำหนดการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว