ทำไมดาวอังคารจึงมีสีแดง ? ไขคำตอบทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความลับของดาวเคราะห์สีแดง พร้อมทำความรู้จักลักษณะของดาวอังคาร การโคจรรอบดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์บริวารทั้งสองดวง
เมื่อพูดถึง “ดาวอังคาร” สิ่งแรกที่หลายคนนึกถึงก็คือสีแดงอันโดดเด่น ไม่ว่าจะเป็นภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์หรือภาพจากยานสำรวจ ดาวเคราะห์ดวงนี้มักมีสีแดงอมส้มที่แตกต่างจากดวงอื่นอย่างชัดเจน แต่เคยสงสัยไหมว่า ทำไมดาวอังคารจึงมีสีแดงแบบนั้น ? ซึ่งความจริงแล้ว สีแดงของดาวอังคารไม่ได้เกิดจากไฟหรือความร้อนอย่างที่หลายคนเข้าใจ แต่เกิดจากกระบวนการทางธรรมชาติที่คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นบนโลกของเราเอง
ขนาดของดาวอังคารและระยะห่างจากดวงอาทิตย์
ดาวอังคารมีขนาดเล็กกว่าโลกพอสมควร โดยมีรัศมีประมาณ 3,390 กิโลเมตร หรือราวครึ่งหนึ่งของโลกเท่านั้น ดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เฉลี่ยประมาณ 228 ล้านกิโลเมตร คิดเป็นประมาณ 1.52 หน่วยดาราศาสตร์ (Astronomical Unit หรือ AU) และแสงอาทิตย์ใช้เวลาประมาณ 12-13 นาที ในการเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังดาวอังคาร
ดาวอังคารหมุนรอบตัวเองหนึ่งรอบใช้เวลาประมาณ 24.6 ชั่วโมง ซึ่งใกล้เคียงกับโลก (โลกใช้เวลา 23.9 ชั่วโมง) โดยวันบนดาวอังคารถูกเรียกว่า “sol” หมายถึงหนึ่งวันสุริยะบนดาวอังคาร ส่วนการโคจรรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบ หรือหนึ่งปีบนดาวอังคาร ใช้เวลาประมาณ 687 วันโลก หรือราว 669.6 sol ซึ่งยาวนานกว่าโลก เนื่องจากดาวอังคารอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์มากกว่า
ดาวอังคารมีแกนเอียงประมาณ 25 องศา ใกล้เคียงกับโลกที่เอียง 23.4 องศา จึงทำให้เกิดฤดูกาลทั้งสี่เช่นเดียวกับโลก ได้แก่ ฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วง และฤดูหนาว อย่างไรก็ตาม ฤดูกาลบนดาวอังคารยาวนานกว่า และมีระยะเวลาไม่เท่ากัน เนื่องจากวงโคจรของดาวอังคารมีความรีมากกว่าโลก ไม่ได้เป็นวงกลมสมบูรณ์
ทำไมดาวอังคารจึงมีสีแดง ?
ชั้นฝุ่นที่เต็มไปด้วย “สนิมเหล็ก”
พื้นผิวของดาวอังคารเต็มไปด้วยหิน ดิน และฝุ่นจำนวนมหาศาล ซึ่งฝุ่นเหล่านี้มีส่วนประกอบสำคัญคือ “เหล็ก” รวมอยู่ด้วย นอกจากนี้ก็ยังมีธาตุอื่น ๆ ปะปนอยู่เล็กน้อยอย่างเช่นคลอรีน โดยในอดีต ลมแรงบนดาวอังคารได้กัดเซาะหินและพื้นผิว ทำให้เกิดฝุ่นละเอียดจำนวนมาก ในขณะเดียวกัน ภูเขาไฟโบราณบนดาวอังคารก็เคยปะทุและพ่นวัสดุที่มีเหล็กออกมากระจายไปทั่วทั้งดาวเคราะห์
พื้นผิวของดาวอังคารเต็มไปด้วยหิน ดิน และฝุ่นจำนวนมหาศาล ซึ่งมีแร่เหล็กเป็นองค์ประกอบสำคัญ นอกจากนี้ยังมีธาตุอื่น ๆ ปะปนอยู่ในปริมาณเล็กน้อย เช่น คลอรีน ในอดีต ลมแรงได้กัดเซาะพื้นผิวจนเกิดเป็นฝุ่นละเอียดจำนวนมาก ขณะเดียวกัน ภูเขาไฟโบราณก็เคยปะทุและพ่นวัสดุที่มีแร่เหล็กกระจายไปทั่วทั้งดาวเคราะห์
แร่เหล็กเหล่านี้เกิดกระบวนการออกซิเดชัน จนกลายเป็น “เหล็กออกไซด์” หรือที่เรียกว่า “สนิม” ซึ่งมีสีแดง เมื่อฝุ่นที่อุดมด้วยเหล็กออกไซด์ปกคลุมพื้นผิวเป็นบริเวณกว้าง ด้วยเหตุนี้เอง พื้นผิวของดาวอังคารจึงถูกปกคลุมด้วยชั้นฝุ่นสีแดงจำนวนมาก ทำให้ดาวเคราะห์ทั้งดวงดูเป็นสีแดงเมื่อมองจากระยะไกล
พายุฝุ่นขนาดมหึมา ทำให้ทั้งดาวยิ่งดูแดง
ดาวอังคารมีพายุฝุ่นที่รุนแรงและมีขนาดใหญ่มาก ซึ่งบางครั้งสามารถปกคลุมพื้นที่กว้างใหญ่ หรือแม้กระทั่งทั้งดาวเคราะห์ พายุเหล่านี้พัดพาฝุ่นสีแดงให้ลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศที่เบาบางของดาวอังคาร เมื่ออนุภาคฝุ่นละเอียดลอยอยู่ในอากาศ แสงอาทิตย์ที่ส่องผ่านจะเกิดการกระเจิงกับฝุ่น ทำให้บรรยากาศดูเป็นสีแดงหรืออมส้มมากขึ้น และยิ่งเน้นให้ดาวอังคารปรากฏเป็น “ดาวเคราะห์สีแดง” อย่างชัดเจน
หลายคนอาจสงสัยว่า ทำไมฝุ่นเหล่านี้จึงไม่ปลิวหายไปหมด ? นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่า แม้ฝุ่นบางส่วนอาจสูญเสียออกสู่อวกาศได้บ้าง เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวอังคารต่ำ แต่ฝุ่นส่วนใหญ่ยังคงหมุนเวียนอยู่ในบรรยากาศ อีกทั้งยังมีฝุ่นใหม่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องจากการกัดเซาะของพื้นผิวและกระบวนการทางธรรมชาติอื่น ๆ รวมถึงพายุฝุ่นที่ช่วยกระจายอนุภาคไปทั่วดาว จึงทำให้ดาวอังคารยังคงมีสีแดงอยู่เสมอ
ชั้นบรรยากาศก็มีส่วนทำให้ดาวอังคารดูแดงขึ้น
นอกจากฝุ่นและสนิมบนพื้นผิวแล้ว ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน โดยชั้นบรรยากาศของดาวอังคารมีความเบาบางมาก และประกอบด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นส่วนใหญ่ เมื่อแสงอาทิตย์ส่องผ่านบรรยากาศนี้ แสงจะกระจายตัวในลักษณะที่ช่วยเน้นสีแดงของพื้นผิวให้ดูชัดเจนยิ่งขึ้น โดยเฉพาะเมื่อมองจากระยะไกล เช่น จากโลก หรือจากอวกาศ
ดาวอังคาร ฉายาดาวเคราะห์สีแดง มีความหมายอย่างไร
สีแดงของดาวอังคารเป็นสิ่งที่มนุษย์สังเกตเห็นมานานหลายพันปี ตั้งแต่ยุคอารยธรรมโบราณ หลายวัฒนธรรมเชื่อมโยงสีแดงนี้เข้ากับเลือด สงคราม และพลังทำลายล้าง ตัวอย่างเช่น ชาวบาบิโลนเชื่อมโยงดาวดวงนี้กับเทพเจ้าเนอร์กัล (Nergal) เทพแห่งสงครามและความตาย ขณะที่ชาวโรมันตั้งชื่อดาวว่า “Mars” ตามเทพเจ้าแห่งสงคราม เพราะสีแดงทำให้พวกเขานึกถึงเลือดและการต่อสู้ ด้วยเหตุนี้ ดาวอังคารจึงได้รับฉายาว่า “ดาวเคราะห์สีแดง” (Red Planet) และชื่อนี้ก็ยังคงถูกใช้มาจนถึงปัจจุบัน
ดาวอังคารมีดาวบริวารกี่ดวง
ดาวอังคารมีดวงจันทร์บริวาร 2 ดวง คือ Phobos และ Deimos ซึ่งมีขนาดเล็กและรูปร่างไม่กลมเหมือนดวงจันทร์ของโลก แต่มีลักษณะคล้ายก้อนหินหรือมันฝรั่ง เนื่องจากมีแรงโน้มถ่วงไม่มากพอที่จะดึงตัวเองให้เป็นทรงกลม
- Phobos เป็นดวงจันทร์ที่อยู่ใกล้ดาวอังคารมากที่สุด และมีขนาดใหญ่กว่า Deimos พื้นผิวของมันเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตและร่องลึกจำนวนมาก โดยนักวิทยาศาสตร์คาดว่า Phobos กำลังเคลื่อนเข้าใกล้ดาวอังคารมากขึ้นเรื่อย ๆ และอาจชนกับดาวอังคารหรือแตกสลายภายในอีกประมาณ 30-50 ล้านปี
- ส่วน Deimos นั้นมีขนาดเล็กกว่า และโคจรอยู่ไกลจากดาวอังคารมากกว่า พื้นผิวของมันมีฝุ่นปกคลุมจำนวนมาก ทำให้ดูเรียบกว่าดวง Phobos
ดวงจันทร์ทั้งสองดวงได้รับการตั้งชื่อตามบุตรของเทพเจ้าแอรีส (Ares) เทพแห่งสงครามของกรีก ซึ่งสอดคล้องกับชื่อ Mars ที่มาจากเทพเจ้าแห่งสงครามของโรมัน
โดยสรุปแล้ว สาเหตุหลักที่ทำให้ดาวอังคารมีสีแดง คือการที่พื้นผิวของมันถูกปกคลุมด้วยฝุ่นที่มีเหล็กเป็นส่วนประกอบ และเมื่อเหล็กทำปฏิกิริยากับออกซิเจนก็จะกลายเป็นสนิมสีแดง นอกจากนี้ พายุฝุ่นขนาดใหญ่และชั้นบรรยากาศที่เบาบางยังช่วยกระจายและเน้นสีแดงให้เห็นชัดเจนมากขึ้น
ซึ่งสิ่งที่น่าสนใจคือ สีแดงของดาวอังคารไม่ได้เป็นเพียงความสวยงามเท่านั้น แต่ยังเป็นหลักฐานสำคัญที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจประวัติและสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์ดวงนี้มากขึ้นอีกด้วย และนี่คือเหตุผลที่ดาวอังคารยังคงเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ที่มนุษย์ให้ความสนใจและศึกษาอย่างต่อเนื่องจนถึงทุกวันนี้
