พบน้ำแข็ง-โมเลกุลอินทรีย์บนดาวเคราะห์น้อยครั้งแรก! คาดแหล่งก่อชีวิตโลก

ประเด็นข่าว  (ขั้นศึกษาและทบทวนความรู้ประสบการณ์เดิมเพื่อได้องค์ความรู้ใหม่)        จากการทำงานที่แยกกันของทีมนักดาราศาสตร์องค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) 2 ทีม ซึ่งเอเอฟพีระบุว่า พวกเขาใช้กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด (Infrared Telescope Facility) ในฮาวาย สหรัฐฯ ศึกษาดาวเคราะห์น้อย 24 เธมิส (24 Themis) ซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี พบว่าดาวเคราะห์น้อยดังกล่าวปกคลุมด้วยชั้นน้ำแข็งบางๆ        ทั้งนี้ เป็นที่สงสัยมานานแล้วว่าหินดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ซึ่งพุ่งปะทะกับโลกของเราหลังระบบสุริยะก่อตัวขึ้นนั้น เป็นดาวเคราะห์น้อยที่มีน้ำแข็งอยู่ แต่เพิ่งมีหลักฐานเป็นครั้งแรกจากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ นาซา 2 ทีมนี้ ซึ่งพวกเขาได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาในวารสารเนเจอร์ (Nature)        การค้นพบครั้งนี้ ได้เกลี่ยความแตกต่างระหว่างดาวเคราะห์น้อย ซึ่งเชื่อกันว่าไม่น่าจะมีน้ำอยู่เพราะใกล้ดวงอาทิตย์มากเกินไป โดยนาซาระบุว่า 24 เธมิสนั้นอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์เพียง 479 ล้านกิโลเมตร กับดาวหางซึ่งมีน้ำอยู่ในน้ำแข็งปริมาณมาก และดาวหางมีหางเมื่อวงโคจรอยู่ในระยะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด        “ก่อนหน้านี้ เราเชื่อว่าดาวหางเท่านั้นทีขนน้ำปริมาณมากๆ มายังโลก แต่ตอนนี้เรามีเหตุลมากขึ้นที่จะคิดว่า การพุ่งชนของดาวเคราะห์น้อยอาจนำน้ำมาปริมาณมากมาให้โลกได้ โดยเฉพาะหากดาวเคราะห์น้อยแต่ละดวงมีน้ำ 20-30% น้ำปริมาณมากอาจมาจากดาวเคราะห์น้อยมากกว่าที่เราคิดก็ได้” แอนดรูว ริฟกิน (Andrew Rivkin) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยจอห์นฮอพกินส์ (John Hopkins University) ในลอเรล แมรีแลนด์ สหรัฐฯ ซึ่งนำคณะศึกษาดาวเคราะห์น้อย 24 เธมิสกล่าว        ยังมีข้อสงสัยว่า น้ำแข็งฝังตัวนานหลายพันล้านปีในดาวเคราะห์น้อยที่ร้อนพอจะระเหยน้ำแข็งให้กลายเป็นไอได้อย่างไร ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาได้ให้เหตุผลว่า ทางเดียวที่จะเป็นได้คือชั้นน้ำแข็งถูกเติมขึ้นเรื่อยๆ จากการปลดไอน้ำอย่างช้าๆ จากน้ำแข็งที่อยู่ภายในดาวเคราะห์น้อยเอง หรืออีกนัยหนึ่ง ดาวเคราะห์น้อย 24 เธมิส ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 200 กิโลเมตรนั้น ต้องมีน้ำกักเก็บอยู่ภายในมากกว่าที่ใครจะคาดคิด        ริฟกินและคณะศึกษาระยะต่างๆ ของดาวเคราะห์น้อย 7 ระยะในช่วงปี 2002-2008 ในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นในการสะท้อนแสงแดด เพื่อประเมินองค์ประกอบบนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย และได้พบความเหมาะเจาะระหว่างน้ำแข็งกับวัตถุอินทรีย์ซึ่งมีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบอยู่พอประมาณ        ส่วนอีกงานวิจัยที่ศึกษาแยกกันนั้นนำโดย ฮัมเบอร์โต แคมปินส์ (Humberto Campins) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซ็นทรัลฟลอริดา (University of Central Florida) ได้ข้อสรุปเดียวกันกับงานวิจัยแรกแต่ใช้เทคนิคในการศึกษาต่างกัน        “จากที่รู้ว่าเธมิสหมุนครบรอบครั้งละ 8.37 ชั่วโมง ทีมวิจัยได้กำหนดเวลาสังเกตการณ์ของพวกเขา เพื่อให้ได้ผลสเปกตรัมดาวเคราะห์น้อยใน 4 จุดของการหมุน แล้วสร้างแผนที่พื้นผิวดาวเคราะห์แบบคร่าวๆ ออกมา” เฮนรี ไซห์ (Henry Hsieh) นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยควีนส์ (Queen's University Belfast) ในเบลฟัสต์ สหราชอาณาจักร อธิบายการทำงานวิจัยของทีมแคมปินส์ ซึ่งไม่ใช่เพียงแค่พบน้ำแข็งในดาวเคราะห์น้อย แต่พวกเขายังพบด้วยว่าน้ำแข็งเหล่านั้นกระจายไปพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย        เอเอฟพีระบุว่าเมื่อนำการศึกษาของทั้ง 2 ทีมมารวมกันจะได้แนวคิดเกี่ยวกับระบบสุริยะของเราในยุคต้นประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน โดยริฟกินให้ความเห็นว่า การค้นพบของพวกเขานั้นแสดงให้เห็นถึงวัตถุบางอย่างสามารถที่จะคงอยู่ในแถบดาวเคราะห์อยู่มากหรือมีการเปลี่ยนแปลงน้อยตั้งแต่ได้ก่อตัวขึ้น        “เราไม่ต้องอนุมานองค์ประกอบของน้ำจากดาวเคระาห์โบราณด้วยวัตถุไฮโดรเจนอีกต่อไป เพราะเราสามารถศึกษาน้ำดังกล่าวได้โดยตรง เพราะน้ำเหล่านั้นยังคงอยู่รอบๆ เราในทุกวันนี้” คือความเห็นของไซห์ซึ่งระบุไว้ในรายงานของเนเจอร์ด้วย        ด้านริฟกินกล่าวว่า แม้จะมีน้ำที่เอื้อต่อสิ่งมีชีวิตและปรากฏโมเลกุลคาร์บอนบนดาวเคราะห์น้อย แต่ปัจจัยอื่นๆ บนดาวเคราะห์น้อยก็ขัดขวางการอุบัติขึ้นของสิ่งมีชีวิต ทั้งการขาดน้ำในรูปของเหลว ขาดชั้นบรรยากาศและการมีรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ที่แรงกล้ามาก เป็นปัจจับที่พวกเขาเชื่อว่าขัดขวางไม่ให้สิ่งมีชีวิตอุบัติขึ้น ประเด็นคำถาม (ขั้นสืบค้นหาความรู้ใหม่)          1.  ดาวเคราะห์น้อย คืออะไร  เกิดขึ้นได้อย่างไร (ประสบการณ์เดิม)        2.  ผู้ศึกษาคิดว่า  " น้ำ"  มีส่วนเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตอย่างไร        3.  จากการศึกษาการค้นพบของทีมดาราศาสตร์พบว่ามี ชั้นน้ำแข็งบางๆปกคลุมอยู่ที่ ดาวเคราะห์น้อย 24 เธมิส เป็นการค้นพบโดยวิธีใด  (บอกวิธีการ  วัสดุอุปกรณ์  และการอ้างอิงที่เกิดบนโลก ตามวิธีการทางวิทยาศาสตร์)        4.  ผลการศึกษาจากประเด็นข่าวนี้  ทำไมนักดาราศาสตร์ที่ชึ่อ ริฟกิน จึงกล่าวว่า แม้จะมีน้ำซึ่งอยู่ในรูปของน้ำแข็ง ก็ไม่สามารถที่จะมีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้ (ตอบเป็นข้อๆ พร้อมเหตุผลประกอบ)        5.  ให้ผู้ศึกษา สรุปโดยสร้างเป็นองค์ความรู้ใหม่ของตนเอง โดยนำคำตอบตั้งแต่ข้อที่ 1-4 มาสังเคราะห์ กิจกรรมบูรณาการ  (ผู้นำเสนอสาระครั้งนี้ ขอเน้นกิจกรรมการเรียนรู้ แบบ 5Es-Learning)         เป็นการบูรณาการเนื้อหาภายในกลุ่มสาระการเรียนรู้ ( Intraintrigation) ถ้าสนใจผู้นำเสนอจะนำไป จัดไว้ที่ สื่อการจัดการเรียนรู้ นะค่ะ