หลายคนคงจะใฝ่ฝันเดินทางไปชมแสงออโรราที่ปรากฏขึ้นอย่างสวยงามในยามราตรีบริเวณขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้สักครั้ง แต่รู้ไหม เพื่อนบ้านเราอย่างดาวอังคารเองก็มีออโรราเช่นกัน และยาน MAVEN ขององค์การนาซาก็เพิ่งพบออโรราแบบที่เกิดขึ้นยากซึ่งเกิดเวลากลางวันบนดาวอังคาร! โดยการวิจัยในครั้งนี้ ได้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม ค.ศ. 2018 ที่ผ่านมา
ก่อนอื่นนั้นเราต้องมาทำความรู้จักกับสาเหตุการเกิดออโรราในชั้นบรรยากาศโลกกันก่อน
ดวงอาทิตย์มีการปลดปล่อยลมสุริยะอย่างต่อเนื่องออกมาซึ่งลมสุริยะเป็นอนุภาคมีประจุไฟฟ้าอย่างโปรตอนและอิเล็กตรอน เมื่อลมสุริยะพัดมาถึงโลก มันก็จะชนเข้ากับสนามแม่เหล็กโลก แล้ววิ่งตามเส้นแรงแม่เหล็กเข้าหาขั้วสนามแม่เหล็ก ซึ่งอยู่บริเวณขั้วโลกเหนือและใต้ และเมื่อสภาพทุกอย่างเป็นใจ อิเล็กตรอนจากลมสุริยะจะพุ่งชนกับอะตอมของแก๊สในชั้นบรรยากาศโลก (Ionosphere) อย่างรุนแรง ส่งผลให้อะตอมของแก๊สในชั้นบรรยากาศโลกมีพลังงานสูงขึ้น เมื่อมันคายพลังงานออกมาในรูปของแสงจึงปรากฏให้เราเห็นเป็นแสงออโรรานั่นเอง
แต่ออโรราแบบที่ทีมงานในภารกิจ MAVEN พบเจอนั้นกลับเป็นรูปแบบที่เกิดขึ้นยากบนโลก เนื่องจากมันเกิดขึ้นที่ด้านกลางวันของดาวอังคาร อีกทั้งอนุภาคที่ทำให้เกิดออโรราในครั้งนี้ยังเป็นอนุภาคโปรตอนซึ่งมีโอกาสน้อยมาก ปัญหาคือการที่อนุภาคโปรตอนสามารถพุ่งผ่านสนามแม่เหล็กที่ควรจะป้องกันและเปลี่ยนเส้นทางของอนุภาคจากลมสุริยะให้อ้อมผ่านตัวดาวเคราะห์ออกไปนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร
คำตอบก็คือโปรตอนจากลมสุริยะไปขโมยอิเล็กตรอนมาจากกลุ่มเมฆไฮโดรเจนที่ล้อมรอบดาวอังคารทำให้ตัวมันเป็นกลางทางไฟฟ้า อะตอมที่เป็นกลางจึงสามารถทะลุผ่านเข้าสู่ดาวอังคารได้ และเมื่ออะตอมชนเข้ากับชั้นบรรยากาศของดาวด้วยความเร็วสูง พลังงานบางส่วนของมันก็ได้ออกมาในรูปอัลตราไวโอเล็ต ซึ่งแม้มนุษย์จะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า แต่อุปกรณ์บนยาน MAVEN สามารถตรวจจับได้นั่นเอง
ไม่ใช่แค่ดาวอังคารเท่านั้นที่มีโอกาสเกิดแสงออโรราด้วยโปรตอน เป็นไปได้ที่ออกโรราแบบนี้จะเกิดบนดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ ซึ่งไม่มีสนามแม่เหล็กเหมือนกับดาวอังคาร และแถมยังมีไฮโดรเจนอยู่เป็นจำนวนมากในชั้นบรรยากาศด้วย
ในอนาคต มนุษย์เราที่ไปตั้งถิ่นฐานบนดาวอังคารจะไม่มีโอกาสเห็นปรากฏการณ์นี้ด้วยตาตัวเอง แต่การค้นพบในครั้งนี้ก็ทำให้เรารู้ได้ว่าระบบสุริยะของเรามีอะไรที่เรายังไม่รู้อีกมากมาย และยังคงมีที่รอให้เราไปค้นพบอยู่จริงๆ
เรียบเรียงโดย
กรทอง วิริยะเศวตกุล
อ้างอิง