จำลองหลุมอุกกาบาตยักษ์ บน “ดาวเคราะห์น้อยไซคี” สู่ภารกิจสำรวจของนาซาในปี 2572

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาได้สร้างแบบจำลองการเกิดหลุมอุกกาบาตบน "ดาวเคราะห์น้อยไซคี 16" (Asteroid 16 Psyche) เพื่อทำนายองค์ประกอบภายในที่ซ่อนอยู่ งานวิจัยชิ้นใหม่นี้ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 20 มีนาคม พ.ศ. 2569 ซึ่งไม่เพียงแต่ท้าทายทฤษฎีเดิมเกี่ยวกับจุดกำเนิดของดาวเคราะห์น้อยโลหะขนาดมหึมาดวงนี้ แต่ยังเป็นข้อมูลสำคัญที่จะช่วยเตรียมความพร้อมให้กับยานอวกาศขององค์การนาซา (NASA) ที่มีกำหนดเดินทางไปถึงในปี พ.ศ. 2572 เพื่อไขความลับของระบบสุริยะยุคแรกเริ่ม

ดาวเคราะห์น้อยไซคี 16 เป็นหนึ่งในวัตถุที่ใหญ่ที่สุดและเต็มไปด้วยปริศนาในแถบดาวเคราะห์น้อย (Asteroid belt) ด้วยลักษณะที่เชื่อกันว่าอุดมไปด้วยโลหะ ทำให้วัตถุนี้ตกเป็นเป้าหมายหลักของภารกิจสำรวจอวกาศ ล่าสุดมีการตีพิมพ์งานวิจัยในวารสารวิจัยธรณีฟิสิกส์ (Journal of Geophysical Research) นำโดยคณะนักวิจัยจากห้องปฏิบัติการดวงจันทร์และดาวเคราะห์แห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนา ที่ได้ริเริ่มการจำลองกระบวนการพุ่งชนที่ทำให้เกิดหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่บนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยดวงนี้อย่างละเอียดเป็นครั้งแรก เพื่อค้นหาคำตอบว่าดาวเคราะห์น้อยไซคีเป็นเพียงชิ้นส่วนของดาวเคราะห์ที่แตกสลาย หรือเป็นวัตถุโบราณที่อุดมไปด้วยโลหะซึ่งหลงเหลือมาจากยุคกำเนิดระบบสุริยะ

การศึกษาครั้งนี้มุ่งเน้นไปที่หลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่บริเวณขั้วเหนือของดาวเคราะห์น้อยไซคี โดยนักวิจัยได้สร้างแบบจำลองสถานการณ์การพุ่งชนภายใต้สมมติฐานโครงสร้างภายในสองรูปแบบ รูปแบบแรกคือการมีโครงสร้างเป็นชั้นๆ ประกอบด้วยแก่น (Core) ที่เป็นโลหะและเนื้อดาว (Mantle) ที่เป็นหิน ส่วนรูปแบบที่สองคือการผสมผสานกันอย่างสม่ำเสมอระหว่างโลหะและแร่ซิลิเกต ผลการจำลองพบว่าวัตถุพุ่งชนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 กิโลเมตรสามารถสร้างหลุมอุกกาบาตที่มีขนาดสอดคล้องกับทั้งสองสมมติฐานได้

ปัจจัยสำคัญที่นักวิจัยพบว่ามีผลอย่างมากต่อการก่อตัวของหลุมอุกกาบาตคือ "ความพรุน" (Porosity) หรือปริมาณช่องว่างภายในดาวเคราะห์น้อย ซึ่งเป็นสิ่งที่แบบจำลองในอดีตมักมองข้ามไปเนื่องจากคำนวณได้ยาก การนำความพรุนเข้ามาพิจารณาช่วยให้เข้าใจกระบวนการพุ่งชนและรูปร่างของหลุมอุกกาบาตที่หลงเหลืออยู่ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ข้อมูลจากการขุดลึกลงไปโดยร่องรอยการพุ่งชนเหล่านี้เปรียบเสมือนเบาะแสสำคัญที่ช่วยเปิดเผยสิ่งที่อยู่ลึกลงไปภายใน

การศึกษาดังกล่าวยังเชื่อมโยงไปถึงคำถามสำคัญเกี่ยวกับต้นกำเนิดของดาวเคราะห์น้อยไซคี นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์มายาวนานว่าดาวเคราะห์น้อยดวงนี้อาจเป็นแก่นของดาวเคราะห์เริ่มแรก (Planetesimal) ที่ถูกเปลือกนอกหลุดลอกออกไปจากการพุ่งชนอย่างรุนแรง หากเป็นเช่นนั้นจริง ดาวเคราะห์น้อยไซคีจะเป็นเสมือนหน้าต่างที่เปิดให้เรามองเห็นแก่นโลหะแบบเดียวกับที่ซ่อนอยู่ใจกลางโลก ดาวอังคาร หรือดาวศุกร์ ซึ่งเป็นสิ่งที่เราไม่สามารถเจาะลงไปสำรวจได้โดยตรง การศึกษาเศษซากที่หลงเหลืออยู่จึงเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการทำความเข้าใจกระบวนการสร้างดาวเคราะห์

ความสำเร็จในการสร้างแบบจำลองที่ครอบคลุมทั้งรูปทรง ความพรุน และองค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อยไซคี ถือเป็นก้าวสำคัญที่ช่วยยกระดับความสามารถในการศึกษาดาวเคราะห์น้อยที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ข้อมูลจากการวิจัยนี้จะเป็นเสมือนเข็มทิศนำทางให้กับทีมนักธรณีเคมี นักธรณีวิทยา และผู้สร้างแบบจำลองของนาซา ในการตีความข้อมูลจริงเมื่อยานอวกาศเดินทางไปถึงดาวเคราะห์น้อยไซคีในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า นับเป็นการเตรียมความพร้อมครั้งใหญ่และเป็นการมอบความได้เปรียบให้กับนักวิทยาศาสตร์ในการลบความคลุมเครือ พร้อมทั้งไขปริศนาการก่อตัวของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราต่อไปในอนาคต

ข้อมูลอ้างอิง: Daily Galaxy

• Asteroid 16 Psyche’s Craters Could Hold the Answers to Its Mysterious Formation