NASA เผยความลับแสงออโรราบนดาวอังคาร เกิดจากกลไกเดียวกับบนโลก แต่ต่างกันตรงไหนบ้าง?

ผลการค้นพบที่สำคัญจากการศึกษากรกฎาคม 2026:

• 'โปรตอน' ไม่ใช่อิเล็กตรอน คือตัวขับเคลื่อนหลัก ของแสงออโรราบนดาวอังคารหลายประเภท โปรตอนจากลมสุริยะ (ไอออนไฮโดรเจน) เข้าสู่ชั้นบรรยากาศโดยตรง จากนั้นจะดึงอิเล็กตรอนจากก๊าซในบรรยากาศและปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตออกมา
• 'อิเล็กตรอนที่ถูกขโมย' ทำให้เกิดแสงออโรราโปรตอนที่ผิดปกติ MAVEN ค้นพบว่าโปรตอนจากลมสุริยะสามารถจับอิเล็กตรอนจากอะตอมไฮโดรเจนที่เป็นกลางในเอกโซสเฟียร์ (ชั้นบรรยากาศนอกสุด) ของดาวอังคาร กลายเป็นอะตอมที่เป็นกลาง ซึ่งสามารถทะลุเข้าไปในชั้นบรรยากาศชั้นล่างก่อนจะถูกทำให้เป็นไอออนอีกครั้งและเกิดแสงออโรรา
• แสงออโรราโปรตอนในเวลากลางวันเกิดขึ้นอย่างกว้างขวางและเกือบตลอดเวลา ครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของด้านกลางวัน ต่างจากบนโลกที่แสงออโรราโปรตอนจำกัดเฉพาะบริเวณขั้วโลกเล็กๆ
• MAVEN ยังบันทึก แสงออโรราโปรตอนแบบเป็นหย่อม (patchy proton aurora) ในช่วงที่ลมสุริยะปั่นป่วนและ แสงออโรร่ากระจายในเวลากลางคืน (diffuse nightside aurora) ที่เกิดจากอนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์ในช่วงพายุสุริยะ

เปรียบเทียบแสงออโรราบนดาวอังคารกับแสงเหนือของโลก

โดยสรุป ดาวอังคารมี 'ออโรรายูนิเวอร์แซลลิส (aurora universalis)' ซึ่งเป็นแสงออโรราที่ปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของดาวเคราะห์ ไม่ใช่แค่ขั้วโลก โดยขับเคลื่อนด้วยฟิสิกส์การเชื่อมต่อสนามแม่เหล็กแบบเดียวกัน แต่ถูกปรับขนาดและจำกัดขอบเขตให้เล็กลง

หลักฐานและเครื่องมือที่ยืนยันการค้นพบ

เครื่องมือหลักคือ Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) ซึ่งตรวจจับการเปล่งแสงออโรราในช่วงอัลตราไวโอเลต (โดยเฉพาะการเปล่งแสง Lyman-alpha จากไฮโดรเจน) เครื่องมือสนับสนุนได้แก่:

• Solar Wind Ion Analyzer (SWIA) และ Solar Wind Electron Analyzer (SWEA) — วัดอนุภาคลมสุริยะที่เข้ามาและสเปกตรัมพลังงาน
• Magnetometer (MAG) — แผนที่โครงสร้างสนามแม่เหล็กและยืนยันตำแหน่งที่สนามแม่เหล็กในเปลือกดาวนำทางอนุภาค
• Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer (NGIMS) — วัดการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของบรรยากาศระหว่างเหตุการณ์ออโรรา

การค้นพบ แสงออโรราอัลตราไวโอเลตแบบกระจาย ในปี 2015 (เหตุการณ์ 'Christmas lights') มาจากข้อมูล IUVS ที่แสดงแสงสีอัลตราไวโอเลตสว่างครอบคลุมซีกโลกเหนือเป็นเวลาห้าวันในเดือนธันวาคม 2014 ส่วนการค้นพบ แสงออโรราโปรตอน ในปี 2018 มาจากการเชื่อมโยงข้อมูลการเปล่งแสงไฮโดรเจนจาก IUVS กับการวัดจาก SWIA ที่แสดงฟลักซ์โปรตอนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

รายละเอียดการตีพิมพ์การศึกษา

การศึกษาสำคัญในเดือนกรกฎาคม 2026:

• ชื่อเรื่อง: Miniature Dungey-like cycle drives aurora at Mars
• ผู้เขียน: Shaosui Xu และคณะ (University of California, Berkeley / Space Sciences Laboratory)
• วารสาร: Nature Communications
• วันที่ตีพิมพ์: 24 กรกฎาคม 2026
• ข้ออ้างสำคัญ: การวัดจากชุดเครื่องมือทั้งหมดของ MAVEN ยืนยันว่าการเชื่อมต่อสนามแม่เหล็กใหม่ (วัฏจักรดันจี) ทำงานเหนือสนามแม่เหล็กหลงเหลือในเปลือกดาวอังคาร เร่งโปรตอนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและทำให้เกิดแสงออโรรา

เอกสารพื้นฐานก่อนหน้านี้:

• Discovery of diffuse aurora on Mars, Science 350, aad0210 (2015)
• MAVEN observations of the response of Mars to an interplanetary coronal mass ejection, Science (2015)

ผลกระทบในวงกว้าง

• วิวัฒนาการสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์: การแสดงให้เห็นว่าวัฏจักรดันจีทำงานเหนือสนามแม่เหล็กในเปลือกดาวที่จำกัดขอบเขต ช่วยอธิบายว่าดาวอังคารแม้จะสูญเสียสนามแม่เหล็กโลกไปเมื่อหลายพันล้านปีก่อน แต่ยังคงมีปฏิสัมพันธ์แบบไดนามิกกับลมสุริยะได้
• การสูญเสียชั้นบรรยากาศ: การเชื่อมต่อสนามแม่เหล็กชนิดเดียวกับที่ขับเคลื่อนแสงออโรรายังเร่งไอออนในชั้นบรรยากาศให้หลุดออกสู่อวกาศด้วย ข้อมูลจาก MAVEN เผยให้เห็นว่า การกัดเซาะชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงพายุสุริยะ ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์วัดปริมาณการสูญเสียชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่ของดาวอังคาร และน้ำที่เคยมีอยู่บนดาวเคราะห์แดง
• ดาวเคราะห์เปรียบเทียบ: การค้นพบนี้ยืนยันว่าการเชื่อมต่อสนามแม่เหล็กใหม่เป็นกระบวนการสากลสำหรับดาวเคราะห์ในกลุ่มหิน โดยปรับขนาดตามความแข็งแรงและรูปทรงของสนามแม่เหล็กที่มีอยู่

สถานะสุดท้ายของยานหลังสูญเสียการติดต่อ

ภารกิจ MAVEN สิ้นสุดลงอย่างเป็นทางการในวันที่ 3 มิถุนายน 2026 เมื่อ NASA ประกาศว่ายานไม่สามารถกู้คืนได้อีกต่อไป ไทม์ไลน์:

• 6 ธันวาคม 2025 — NASA รับสัญญาณสุดท้ายจาก MAVEN โดยสูญเสียการควบคุมทิศทางโดยไม่คาดคิด
• มกราคม 2026 — NASA พยายามติดต่ออีกครั้งหลังจากสิ้นสุดการบังของดวงอาทิตย์ (solar conjunction) แต่ไม่ได้รับการตอบสนอง
• 3 มิถุนายน 2026 — NASA จัดแถลงข่าวสื่อและประกาศยุติภารกิจ โดยระบุว่ายานอยู่ใน 'สถานะที่ไม่สามารถกู้คืนได้' โดยสาเหตุของความล้มเหลวยังอยู่ระหว่างการสอบสวน
• ตลอดอายุภารกิจ: MAVEN โคจรรอบดาวอังคารนานกว่า 11 ปี (มาถึงดาวอังคารในเดือนกันยายน 2014) มากกว่าเป้าหมายหลักหนึ่งปีถึงสิบเท่า โดยปฏิบัติภารกิจวิทยาศาสตร์นานกว่า 10 ปี ทำแผนที่การสูญเสียชั้นบรรยากาศตลอดวัฏจักรสุริยะ ค้นพบแสงออโรราหลายประเภทบนดาวอังคาร และเป็นศูนย์กลางการสื่อสารที่สำคัญสำหรับยานโรเวอร์บนพื้นผิว