หวนคืนสู่ Pandora วิทยาศาสตร์การสร้างโลกเอเลี่ยนจากภาพยนตร์ Avatar ของ James Cameron

หวนคืนสู่ Pandora วิทยาศาสตร์การสร้างโลกเอเลี่ยนจากภาพยนตร์ Avatar ของ James Cameron

“เบื้องหน้านั้นคือ แพนโดรา มนุษย์โลกได้เติบโตขึ้นมาพร้อมกับเรื่องราวของมัน แต่ผมไม่เคยคิดที่จะไปที่นั่นเลย” Jake Sally ตัวละครหลักของเรื่องกล่าวขณะที่กำลังตื่นขึ้นมาจากการหลับไหล หลังจากการเดินทางผ่านห้วงอวกาศระหว่างดวงดาว เป็นเวลายาวนาน 5 ปี 9 เดือน 22 วัน บนยานอวกาศขนาดยักษ์กำลังเข้าสู่วงโคจรของแพนโดร่า ฉากนี้คงเป็นฉากเปิดตัวแพนโดรา ที่หลาย ๆ คนจำได้ดีในเรื่อง Avatar ที่ฉายเมื่อปี 2009 ภาพยนตร์ที่ยังครองตำแหน่งภาพยนตร์รายได้สูงสุดตลอดกาลจนถึงปัจจุบัน จึงนับได้ว่า Avatar เป็นหนึ่งในภาพยนตร์ที่ประสบความสำเร็จที่สุดแห่งยุคเลยก็ว่าได้

แต่สิ่งที่อยู่เบื้องหลังความสำเร็จเหล่านี้ล้วนมีทีมที่ปรึกษาทางวิทยาศาสตร์อยู่เบื้องหลังทั้งสิ้น ที่ได้ออกแบบดาวแพนโดราให้สอดคล้องกับหลักการทางวิทยาศาสตร์ สมจริง ในหลากหลายสาขาวิชาอย่าง Planetary Science (วิทยาดาวเคราะห์) Astrobiology (ชีวดาราศาสตร์) Space Engineering (วิศวกรรมอวกาศ) เป็นต้น โดยมีแนวคิดพื้นฐานมาจากผู้กับกำอย่าง James Cameron ที่คิดเนื้อเรื่อง Avatar ไว้ตั้งแต่ปี 1994 จนกระทั่งได้ออกฉายในปี 2009 นับเป็นเวลายาวนานถึง 15 ปี ในการรังสรรค์เรื่องราวของ Avatar ออกมา ซึ่งในบทความนี้เราจะมาเจาะประเด็นทางวิทยาศาสตร์เบื้องหลังการสร้างดาวแพนโดรากันครับ

ภาพของดาวแพนโดรา ที่สะท้อนออกจากมาจาก Photon Sail ของยาน ISV Venture Star ที่มา Avatar (2009)

รู้จักกับแพนโดรา

“แพนโดรานั้นเหมือนกับสวนอีเดน ที่เต็มไปด้วยคมเขี้ยวและกรงเล็บ” James Cameron ผู้กำกับอธิบายถึง แพนโดรา ในจักรวาล Avatar นั้นว่า มนุษยชาติได้ค้นพบดวงจันทร์แพนโดราเมื่อระหว่างช่วงปี 2050 ถึง 2077 ซึ่งแพนโดรา นั้นเป็นหนึ่งในดวงจันทร์ต่างระบบ (Exomoon) ทั้ง 14 ดวงของดาวเคราะห์แก๊สยักษ์สีน้ำเงิน Polyphemus ดาวเคราะห์ลำดับที่ 4 ของดาวฤกษ์ Alpha Centauri A ที่เป็นหนึ่งในดาวฤกษ์ 3 ดวงของระบบ Alpha Centauri อีกทีหนึ่ง

ดวงจันทร์แพนโดรา กับดาวเคราะห์แก๊ส Polyphemus

ถึงแม้ตัวดวงจันทร์แพนโดรา และดาวเคราะห์แก๊ส Polyphemus จะเป็นเรื่องสมมติ แต่ทว่าระบบดาว Alpha Centauri นั้นมีอยู่จริง อีกทั้งยังเป็นระบบดาวที่อยู่ใกล้ระบบสุริยะของเรามากที่สุดในระยะ 4.3 ปีแสง ดังนั้นการที่เราจะเข้าใจโลกของแพนโดรานั้นเราต้องเข้าใจระบบดาว Alpha Centauri ก่อน อันประกอบด้วยดาวฤกษ์ทั้งหมด 3 ดวงได้แก่

  • Alpha Centauri A ดาวฤกษ์ขนาดปานกลาง มีมวล 1.1 เท่า ของดวงอาทิตย์
  • Alpha Centauri B ดาวฤกษ์ขนาดปานกลาง มีมวล 0.9 เท่า ของดวงอาทิตย์
  • Alpha Centauri C หรือที่มักจะรู้จักกันในชื่อ Proxima Centauri ดาวฤกษ์ขนาดแคระแดง (เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าดาวพฤหัสฯเล็กน้อย) มีมวล 0.123 เท่า ของดวงอาทิตย์
ภาพเปรียบเทียบขนาดของดวงอาทิตย์, Alpha Centauri A, Alpha Centauri B และ Proxima Centauri เรียงลำดับจากซ้ายไปขวา

ตามปกติแล้วเรามักคุ้นเคยกับระบบดาวเดี่ยวแบบระบบสุริยะของเรา ที่มีวงโคจรไม่ซับซ้อนต่างกับระบบดาวหลายดวงอย่างระบบ Alpha Centauri ที่มีดาวฤกษ์ถึง 3 ดวงยึดติดเข้าด้วยกันด้วยพลังของสนามโน้มถ่วง ดังนั้นการโคจรของระบบ Alpha Centauri นั้นจะมีจุดศูนย์กลางมวลหรือ Barycenter เป็นอวกาศส่วนที่สนามโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ทั้ง 3 ดวงนั้นสมดุลกัน โดยทั้ง Alpha Centauri A และ B ดาวฤกษ์สองดวงที่ใหญ่ที่สุดจะโคจรรอบจุดกึ่งกลางมวลโดยมีคาบโคจรที่ทับซ้อนกัน ส่วน Proxima Centauri ดาวฤกษ์แคระแดงของเราจะโคจรเป็นวงรีรอบ Alpha Centauri A และ B อีกที

เราอาจจะเคยได้ยินมาบ้างว่า ดาวฤกษ์มักจะอยู่กันเป็นระบบดาวหลายดวง ทำให้ดวงอาทิตย์ของเรานั้นแลดูพิเศษและแปลกประหลาด แต่ว่าเรื่องราวเหล่านี้เป็นเรื่องที่ผิดพลาดจากการวิเคราะห์ข้อมูลและได้ถูกโต้แย้งไปแล้วด้วยงานวิจัยเมื่อปี 2006 ว่า ดาวฤกษ์ราว 2 ใน 3 ที่อยู่ในกาแล็กซี่ทางช้างเผือกล้วนเป็นดาวฤกษ์เดี่ยว ส่วนอีก 1 ส่วนที่เหลือเป็นระบบดาวหลายดวง ซึ่งระบบดาวที่มีดาวฤกษ์เยอะที่สุดเท่าที่เราสังเกตการณ์การได้ มีมากถึง 7 ดวงภายใต้ระบบเดียวกัน และงานวิจัยยังบอกอีกว่าระบบหลายดวงมักเป็นดาวฤกษ์ที่มีมวลคล้ายกับหรือมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรา

แอนิเมชั่นแสดงวงโคจรของ Alpha Centauri A และ B รอบจุดศูนย์กลางมวล ส่วน Proxima นั้นโคจรเป็นวงกว้างรอบจุดศูนย์กลางมวลอีกทีหนึ่ง

ตามข้อมูลที่เรามีในปัจจุบันระบบดาว Alpha Centauri อันประกอบด้วยดาวฤกษ์ทั้ง 3 ดวงนั้นมีดาวเคราะห์ที่ตรวจจับได้เพียงแค่ดวงเดียว ซึ่งก็คือ Proxima B ดาวเคราะห์ประเภท Super Earth ที่มีมวลมากกว่าโลก 1.12 เท่า โดยที่ Proxima B โคจรรอบดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดในระบบนี้ซึ่งก็คือ Proxima Centauri และ Proxima B นี่เองที่โคจรอยู่ในขอบเขตที่นักดาราศาสตร์เรียกว่า Goldilocks Zone หรือเขตแดนที่อุณหภูมิไม่ร้อนหรือหนาวเกินไปที่เอื้อต่อการเกิดขึ้นของน้ำในสถานะของเหลว แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าน้ำจะหมายถึงการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตเสมอไป

สาเหตุที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะ Promixa Centauri เป็นดาวฤกษ์ประเภทแคระแดง ที่มักจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงซึ่งเป็นอันตรายออกมา อย่างรังสีเอ็กซ์เรย์ที่มีแน้วโน้มจะเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในรูปแบบที่เรารู้จัก ดาวเคราะห์ Proxima B จึงได้รับปริมาณรังสีเอ็กซ์เรย์เฉลี่ยมากถึง 500 เท่าเมื่อเทียบกับโลก และ 50,000 เท่าในช่วงการปะทุของเปลวสุริยะ (Solar Flare) อีกทั้ง Proxima B ยังโคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ของมันมากจึงทำให้ด้านหนึ่งของดาวหันหน้าเข้าหา Promixa Centauri ตลอดเวลา (Tidal Lock) คล้ายกับดวงจันทร์ของโลก ซึ่งหมายความว่าด้านหนึ่งของดาวจะเป็นกลางวันตลอดกาล อีกด้านหนึ่งก็จะเป็น กลางคืนไปตลอดเช่นกัน จึงยิ่งทำให้ความเป็นไปได้ของการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตตามความเข้าใจของเราน้อยลงเข้าไปอีก

ภาพจำลองดาวเคราะห์ Proxima B โดยจะเห็นดาวฤกษ์ทั้ง 3 ดวงของระบบ Alpha Centauri อยู่เบื้องหลัง ที่มา NASA

ในทางกลับกันดาวฤกษ์ที่ใหญ่กว่าอีกสองดวงในระบบ Alpha Centauri นั้นมีปริมาณการแผ่รังสีอันตรายในปริมาณที่น้อยกว่ามาก ซึ่งหากมีดาวเคราะห์โคจรรอบ Alpha Centauri A และ B ใน Goldilocks Zone อาจเอื้อต่อการเกิดของสิ่งมีชีวิตมากกว่า Proxima B หลายเท่า แต่อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเรายังไม่มีการค้นพบดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ทั้ง 2 ดวงนี้ เนื่องจากเราอาจจะไม่มีเครื่องมือที่ดีพอที่จะตรวจจับดาวเคราะห์ได้ ซึ่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศในอนาคตที่มีเครื่องมือล้ำยุคอย่าง James Webb ที่มีคุณภาพสูงอาจช่วยเราตอบคำถามนี้ได้ในอนาคต

อ่านเรื่องราวของการค้นหาดาวเคราะห์ต่างระบบ หรือ Exoplanet เพิ่มเติมได้ที่นี่ เราหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอย่างไร รวม 5 วิธีที่นักดาราศาสตร์ใช้

ภาพของดาวฤกษ์ Apha Centauri A (ซ้าย) และ B(ขวา) ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ที่มา NASA

และในจักรวาลของ Avatar นี้เองที่ทีมงานภาพยนตร์ได้จินตนาการถึงการมีอยู่ของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบ Alpha Centauri A ดาวฤกษ์ที่สว่างและมีขนาดใหญ่ที่สุด โดยมีดาวเคราะห์โคจรอยู่ทั้งสิ้น 5 ดวงด้วยกัน โดย 2 ดวงแรกเป็นดาวเคราะห์หินที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์ของมันเสียยิ่งกว่าดาวพุธ ทำให้ดาวทั้ง 2 ดวงนั้นต่างไม่มีชั้นบรรยากาศและเป็นโลกที่มอดไหม้คล้ายกับดาวพุธ ในระบบสุริยะของเรา ส่วน 3 ดวงที่เหลือเป็นดาวเคราะห์แก๊สขนาดยักษ์ ได้แก่ Oceanus, Polyphemus และ Crius

หากดูตามแผนภาพด้านล่างที่แสดงระยะห่างของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบ Alpha Centauri A เทียบกับระบบสุริยะของเรา จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าดาวเคราะห์แก๊สใน Alpha Centauri A นั้นอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากกว่าดาวเคราะห์แก๊สในระบบสุริยะของเรา ซึ่งการเกิดขึ้นของดาวเคราะห์แก๊สใกล้ดาวฤกษ์หรือ Hot Jupiter นั้นไม่ใช่เรื่องที่แปลกอะไรเพราะว่าปัจจุบันเรามีการค้นพบดาวเคราะห์ต่างระบบประเภทนี้เป็นจำนวนมาก แถมการศึกษาระบบสุริยะของเรายังค้นพบด้วยในอดีตของดาวพฤหัสฯก็ได้เคลื่อนตัวเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์เช่นกัน อีกทั้งดาวเคราะห์ทั้งหมดจะอยู่ไม่เกินระยะของวงโคจรดาวอังคารเมื่อเทียบกับระบบสุริยะของเราก็เพราะว่า แรงโน้มถ่วงจาก Alpha Centauri B จะรบกวนวงโคจรของดาวเคราะห์เหล่านั้น จนถูกดีดออกจากระบบดาว Alpha Centauri ไป

อ่านเรื่องราวการเคลื่อนที่ของดาวพฤหัสฯ เพิ่มเติมได้ที่นี่ Grand Tack Hypothesis การขยับห่างจากดวงอาทิตย์ของดาวพฤหัสในอดีตที่กุมความลับกำเนิดระบบสุริยะ

ภาพเปรียบเทียบระบบสุริยะของเรากับ Alpha Centauri A ในโลกของ Avatar ที่มา Daniele Bianchino

ต่อมาเราก็ต้องทำความรู้จักกับ Polyphemus ดาวเคราะห์แก๊สยักษ์สีน้ำเงินในภาพยนตร์ Avatar ที่ดวงจันทร์แพนโดราโคจรรอบอยู่นี่เอง ดาวเคราะห์แก๊ส Polyphemus นั้นมีขนาดใกล้เคียงกับดาวเสาร์ของเราแต่ไม่มีวงแหวน และความหนาแน่นก็ยังสูงกว่าดาวพฤหัสฯมากอีกด้วย อีกทั้งยังได้รับพลังงานจาก Alpha Centauri A ค่อนข้างมากเนื่องจากโคจรอยู่ใกล้ จึงทำให้สภาพอากาศแปรปรวน และมีพายุรุนแรงขนาดใหญ่เกิดขึ้น ชาวโลกจึงตั้งชื่อดาวดวงนี้ว่า Polyphemus ตามชื่อลูกชายที่เป็นยักษ์ตาเดียวของโพไซดอนในปกรณัมกรีก

ส่วนอุณหภูมิเฉลี่ยของ Polyphemus นั้นพุ่งสูงถึง 6000 องศาเคลวิน ซึ่งมากกว่าอุณหภูมิบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ของเราเล็กน้อย สาเหตุที่เป็นเช่นนั้นก็เพราะ Polyphemus มีแหล่งความร้อนภายในที่รุนแรงซึ่งเป็นผลมาจากพลังงานของสนามโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาในระหว่างการบีบอัดของก๊าซในชั้นบรรยากาศ โดยส่วนมากเป็นแก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียมที่ได้เปลี่ยนสถานะเป็นทะเลไฮโดรเจนหลอมเหลวเบื้องล่าง ปรากฏการณ์นี้ได้ปล่อย ‘ความร้อนแฝง’ ออกมาจน ในที่สุดฮีเลียมหลอมเหลวบางส่วนภายในแกนไฮโดรเจนที่เป็นโลหะจะควบแน่นและเคลื่อนลงด้านล่าง ในขณะที่แก๊สบางส่วนก็ได้แปรสภาพกลับไปเป็นแก๊ส ซึ่งวัฏจักรการไหลเวียนนี้เองที่แปลงพลังงานศักย์โน้มถ่วงเป็นความร้อนผ่านกระบวนการเสียดสี (Friction)

ดาวเคราะห์แก๊ส Polyphemus ที่มา ZaffreAqua

นอกจากนี้สนามโน้มถ่วงที่ทรงพลังของ Polyphemus ทำให้ดาวเคราะห์แก๊สสีน้ำเงินดวงนี้มีดวงจันทร์ทั้งหมดถึง 14 ดวง ซึ่งหนึ่งในนั้นคือแพนโดรา ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของ Polyphemus ดังนั้นดวงจันทร์แพนโดรา จึงถือว่าเป็นดวงจันทร์ต่างระบบหรือ Exomoon แต่ทว่าแนวคิดเรื่องดวงจันทร์ต่างระบบยังไม่ได้รับการยืนยันในปัจจุบัน

อย่างไรก็ตามในเดือนมีนาคม ปี 2021 ที่ผ่านมาทาง NASA ก็มีการประกาศว่าอาจจะมีการค้นพบดวงจันทร์ต่างระบบ ที่ใช้คำว่า “อาจจะ” ก็เพราะว่าการอ่านค่าจากอุปกรณ์ตรวจวัดด้วยวิธีการ Transit (วิธีการที่ใช้ตรวจดาวดาวเคราะห์ต่างระบบโดยอาศัยค่าของแสงที่ลดลงจากดาวฤกษ์ อันเป็นผลจากการโคจรตัดผ่านหน้าของดาวฤกษ์ที่คล้ายกับสุริยุปราคา จนทำให้ความสว่างของดาวฤกษ์ลดลง) นั้นอาจเกิดความผิดพลาดได้ว่าจะเป็นดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์กันแน่ สาเหตุหนึ่งก็คงเป็นเพราะดวงจันทร์ที่โคจรรอบดาวเคราะห์มักจะมีขนาดเล็กทำให้ยากต่อการตรวจจับ

ภาพเปรียบเทียบขนาดของ Polyphemus กับ ดาวพฤหัสฯ

แต่ก็ไม่ใช่ว่าการที่ดาวเคราะห์แก๊สมีดวงจันทร์จะเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้เสียเดียว เพียงแต่อาจจะต้องรอเครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่ดีกว่านี้ อย่างในอดีตมนุษย์ก็ไม่เคยยืนยันถึงการมีอยู่ของดาวเคราะห์ต่างระบบหรือ Exoplanet จนกระทั่งการค้นพบเมื่อปี 1992 ซึ่งถ้าหากยิ่งมองไปที่ดาวพฤหัสฯ ในระบบสุริยะของเราก็มีดวงจันทร์ขนาดใหญ่ถึง 4 ดวง โดยดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดอย่าง แกนีมีด มีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธเสียอีก ดังนั้นการที่ Polyphemus จะมีดวงจันทร์อย่างแพนโดรา ก็ไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้เสียทีเดียว

มหาวิทยาลัยที่มีชื่อเสียงของยุโรปอย่าง ETH Zürich ที่สวิตเซอร์แลนด์ ก็มีการจำลองโมเดลการกำเนิดของระบบสุริยะขึ้นมาในคอมพิวเตอร์ เพื่อศึกษาการก่อตัวของดาวเคราะห์แก๊สในระบบสุริยะของเรา จะเห็นได้ว่าในช่วงเริ่มแรกของระบบสุริยะนั้นนอกจากจะมี Protoplanetrary Disk ที่เป็นกลุ่มแก๊สหมุนวนรอบดาวฤกษ์เกิดใหม่แล้ว ดาวเคราะห์แก๊สที่กำลังก่อตัวก็มีกลุ่มแก๊สเล็ก ๆ หมุนวนรอบดาวเคราะห์เช่นกัน ซึ่งจะก่อกำเนิดกลายเป็นดวงจันทร์ในภายหลัง และเมื่อรวมกับเหตุผลที่ว่า Polyphemus นั้นใช้เวลาส่วนใกล้ในบริเวณที่ใกล้กับ Alpha Centauri A ซึ่งมีวัตถุสสารในการก่อกำเนิดดวงจันทร์ขนาดใหญ่เพียงพอที่จะให้กำเนิดดวงจันทร์อย่างแพนโดรา ขึ้น

ภาพจำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์แก๊ส ที่มา Lucio Mayer & T. Quinn, ChaNGa code

และด้วยขนาดที่ใหญ่ของแพนโดรา นี่เองที่ทำให้ดวงจันทร์แพนโดราเกิดระบบการไหลเวียนของหินหลอมเหลวใต้เปลือกดาวในแกนชั้นนอกขึ้น จึงเกิดเป็นปรากฏการณ์ไดนาโมที่ได้สร้างสนามแม่เหล็กอันทรงพลังของแพนโดรา ขึ้นมา ซึ่งสนามเหล็กนี้เองได้ปกป้องแพนโดรา ให้ปลอดภัยจากรังสีอันตรายที่ Polyphemus หน่วงเหนี่ยวอนุภาคพลังงานสูงและกักเก็บไว้ในแถบรังสีคล้ายกับ Radiation Belt ของดาวพฤหัสฯ หากดวงจันทร์แพนโดรา ปราศจากสนามแม่เหล็กแล้ว สิ่งมีชีวิตแบบที่เราเห็นในภาพยนตร์ Avatar ก็ไม่อาจถือกำเนิดขึ้นมาได้

ขนาดของแพนโดรา เมื่อเทียบกับโลก ที่มา okiir

แต่ถึงแม้จะมีขนาดที่ใหญ่และเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงโลกของเรา มวลของแพนโดรา นั้นก็ถือว่าน้อยกว่าโลกมากโดยคิดเป็นเพียงร้อยละ 72 เมื่อเทียบกับโลก ส่งผลให้มีแรงโน้มถ่วงอยู่ที่ 0.8 g (แรงโน้มถ่วงของโลกคือ 1 g) ส่วนในด้านของชั้นบรรยากาศนั้น แพนโดรามีชั้นความดันบรรยากาศที่หนาแน่นกว่าโลกถึง 1.2 เท่า ซึ่งส่วนมากแล้วองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศหลัก ๆ ประกอบด้วยไนโตรเจนกับออกซิเจน คล้ายกับบนโลก แต่ทว่าชั้นบรรยากาศของแพนโดรา มีส่วนประกอบของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่พุ่งสูงถึงกว่าร้อยละ 18 รวมไปถึงแก๊สซีนอน อีกร้อยละ 5.5 และแก๊สอื่น ๆ อย่าง มีเทนและไฮโดรเจนซัลไฟด์ร้อยละ 1 ทำให้อากาศบนแพนโดรา เป็นพิษต่อมนุษย์

ดังนั้นในภาพยนตร์ Avatar เราจึงเห็นภาพว่ามนุษย์จะต้องใส่หน้ากากช่วยหายใจชนิดพิเศษ หากปราศจากหน้ากากแล้วมนุษย์จะหมดสติภายใน 20 วินาทีและเสียชีวิตภายใน 4 นาทีเท่านั้น ส่วนเรื่องชุดปรับความดันเทอะทะก็ไม่ต้องเป็นกังวลไปเพราะว่าความดันบรรยากาศของแพนโดรา ยังถือว่าใกล้เคียงกับโลก นอกจากนี้แล้วปริมาณของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก ยังทำให้แพนโดรามีอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยสูงเมื่อเทียบกับโลก จึงทำให้อัตราการระเหยของน้ำสูงตามไปด้วย ส่งผลต่อเนื่องให้ความชื้นในอากาศสูงและเมื่อความชื้นนี้ถูกกระจายไปทั่วดาวก็ควบแน่นเป็นเมฆ แล้วกลั่นตัวลงมาเป็นฝน อันเป็นสาเหตุว่าทำไมดวงจันทร์แพนโดรา จึงมีพื้นที่ส่วนใหญ่เป็นป่าเขตร้อนเขียวขจีไปทั่วทั้งดวง โดยมีเขตหนาวอยู่แค่เพียงบริเวณขั้วโลกเท่านั้น

ยานอวกาศ ISV Venture Star เหนือดวงจันทร์แพนโดรา โดยมี Polyphemus อยู่เบื้องหลัง ที่มา Avatar (2009)

ยิ่งไปกว่านั้นแพนโดรา ยังมีความน่าสนใจในเรื่องของวัฏจักรกลางวันกลางคืนอีกด้วย มันคงยากที่จะจินตนาการว่าการอยู่อาศัยบนดวงจันทร์ที่โคจรรอบดาวเคราะห์แก๊สในระบบดาว 3 ดวง เราจะเห็นท้องฟ้าเป็นอย่างไรกันแน่ บนแพนโดรา ในตอนกลางวันนอกจากจะมีดาวฤกษ์ Alpha Centauri A แล้ว ก็ยังมีดาวฤกษ์ Alpha Centauri B ที่ส่องแสงมายังแพนโดรา อีกด้วย ซึ่งปกติแล้ว Alpha Centauri A จะส่องแสงกลบความสว่างของ Alpha Centauri B ซะเป็นส่วนใหญ่แต่ก็ยังพอเห็นเป็นจุดแสงสีส้มอยู่บ้างโดยคิดปริมาณแสงเป็นร้อยละ 0.5 ของแสงตอนกลางวันทั้งหมด

แต่ความตื่นเต้นจริง ๆ จะเกิดขึ้นในตอนกลางคืนของแพนโดรา ในช่วงอีกครึ่งปีที่ Alpha Centauri B สลับมาอยู่ในฝั่งกลางคืนแทนในช่วงครึ่งปีหลัง หากเทียบระยะห่างว่า Alpha Centauri A คือดวงอาทิตย์ ระยะโคจรที่ใกล้ที่สุดของ Alpha Centauri B จะอยู่ที่วงโคจรของดาวเสาร์ ซึ่งจะส่องแสงสว่างมากกว่าดวงจันทร์เต็มดวงถึง 2,300 เท่า ส่วนระยะโคจรที่ไกลที่สุดจะอยู่ประมาณระยะของพลูโต ก็ยังส่องแสงมากกว่าดวงจันทร์เต็มดวงถึง 170 เท่าอยู่ดี จึงสรุปได้ว่าในช่วงครึ่งปีที่ Alpha Centauri A ลับขอบฟ้าไปแพนโดรา ก็จะได้รับแสงจาก Alpha Centauri B ในปริมาณที่คล้ายกับแสงอาทิตย์ยามสนธยาบนโลก

กลางคืนของแพนโดรา ในช่วงครึ่งปีที่ Alpha Centauri B ปรากฏทำให้เกิดแสงสนธยาขึ้น ที่มา Avatar (2009)

อีกทั้งการที่แพนโดรา โคจรรอบดาวเคราะห์แก๊ส Polyphemus ในระยะใกล้ทำให้เกิดปรากฏการณ์ Tidal Lock หรือพื้นผิวด้านหนึ่งของแพนโดรา จะหันหน้าเข้าไปทาง Polyphemus ตลอดเวลาคล้ายกับที่ดวงจันทร์หันหน้าเข้าโลก จึงทำให้ในตอนกลางวันเราก็ยังคงเห็นแสงสะท้อนจากดาวเคราะห์แก๊สยักษ์สีน้ำเงินดวงนี้ พร้อมกับดวงจันทร์ดวงอื่น ๆ ส่วนตอนกลางคืนในครึ่งปีที่ Alpha Centauri B สลับไปอยู่ตอนกลางวัน จึงทำให้แสงสะท้อนจาก Polyphemus ก็ยิ่งเด่นชัดเข้าไปอีก อาจกล่าวได้ว่าดวงจันทร์แพนโดรา นั้นไม่มีกลางคืนที่มืดสนิทอย่างแท้จริง

ดาวเคราะห์แก๊ส Polyphemus จากมุมมองบนดวงจันทร์แพนโดราที่มา Avatar (2009)

สภาพแวดล้อมของดาวเหล่านี้นี่เองต่างล้วนมีผลต่อการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนแพนโดราอย่างแน่นอน เหมือนกับการที่สิ่งมีชีวิตบนโลกวิวัฒนาการมาเพื่อให้มีศักยภาพดีที่สุดในการเอาตัวรอดในสภาพแวดล้อมบนโลก ดังนั้นทางทีมงาน Avatar ก็ต้องคอยออกแบบสิ่งชีวิตและระบบนิเวศทั้งหมดบนแพนโดรา ให้สอดคล้องกับทฤษฎีวิวัฒนาการ ซึ่งถือว่าเป็นงานที่หนักมากในการสร้างโลกของภาพยนตร์ Avatar ขึ้นมา

ตัวอย่างสิ่งมีชีวิตที่น่าสนใจก็อย่างเช่น การที่ได้รับพลังงานแสงตลอดแทบจะตลอดเวลาและการที่แรงโน้มถ่วงของแพนโดรา มีเพียงแค่ 0.8 g ทำให้ต้นไม้หรือพืชบนแพนโดรา นั้นลำเลียงสารอาหารขึ้นไปด้านบนลำต้นเพิ่มได้ง่ายขึ้น จึงสามารถเติบโตจนมีขนาดใหญ่มโหฬารได้ ทั้งนี้ยังมีการพัฒนาระบบประสาทซับซ้อนที่สามารถเชื่อมต่อกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ บนดาวแพนโดรา ได้ ก็มีพื้นฐานมาจากพลังงานมหาศาลที่พืชได้รับ อีกทั้งผลจากชั้นบรรยากาศของแพนโดรา ที่กล่าวไปข้างต้นก็ยังทำให้พื้นที่ส่วนใหญ่เป็นป่าดิบชื้นเอื้อให้เกิดความหลากหลายทางชีวภาพสูงคล้ายกับป่าดงดิบบนโลก ส่วนสาเหตุที่ใบไม้เป็นสีเขียวก็เพราะดาวฤกษ์ Alpha Centauri A นั้นมีคลื่นแสงคล้ายกับดวงทิตย์ของเรา

ป่าดิบชิ้นบนแพนโดรา ที่มา Avatar (2009)

นอกจากนี้ชั้นบรรยากาศขอแพนโดราที่หนาแน่นกว่าบนโลกทำให้เหล่าสัตว์ที่อาศัยอยู่บนภาคพื้นดินจึงต้องมีขา 6 ขา (Hexapod) เพื่อสร้างพลังงานในการวิ่งบนพื้นให้มากพอที่จะสู้กับแรงต้านอากาศได้ แตกต่างจากบนโลกที่ความดันบรรยากาศต่ำกว่าทำให้การมีรยางค์ 6 ส่วนนี้เป็นการใช้พลังงานอย่างสิ้นเปลือง สัตว์บนโลกจึงมีแค่ 4 ขาเท่านั้น ส่วนในกรณีของชาวนาวี นั้นแก้ปัญหาด้านแรงต้านอากาศด้วยการวิวัฒนาการให้ตัวสูงขึ้นราว 300 เซนติเมตร เพื่อให้เคลื่อนไหวลู่ลมผ่านอากาศของ แพนโดรา ได้อย่างคล่องแคล่ว อีกทั้งชาวนาวีและสัตว์บนแพนโดรายังมีโครงสร้างกระดูกที่เป็น Carbon Fiber ที่มีความแข็งแรงมากในการรองรับน้ำหนักของโครงสร้างขนาดใหญ่ได้ ต่างจากสิ่งมีชีวิตบนโลกที่ใช้ธาตุแคลเซียมเป็นหลัก

ยิ่งไปกว่านั้นปัจจัยด้านชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นยังส่งผลให้แรงยกในอากาศสูงขึ้น ทำให้เหล่าสัตว์ที่บินได้สามารถมีขนาดใหญ่กว่าบนโลกมาก อย่าง Banshee ที่ชาวนาวีใช้ในการเดินทางและการสู้รบนั้นมีอวัยวะ 4 ส่วนที่ยื่นออกมาแทนที่จะเป็น 6 เหมือนสิ่งมีชีวิตบนพื้นก็เพราะว่าการเคลื่อนตัวในอากาศต้องอาศัยให้ร่างกายนั้นลดแรงต้านอากาศได้มากที่สุด ส่วน Toruk อันแปลว่า เงาสุดท้าย สิ่งมีชีวิตบินได้ขนาดใหญ่ที่เป็นจุดสูงสุดของห่วงโซ่อาหารนั้น มีอวัยวะที่ยื่นออกมา 6 ส่วนต่างกับ Banshee ที่มี 4 ส่วน แต่ว่าแขนส่วนกลางของ Toruk นั้นมีขนาดเล็กมาก จึงชี้ให้เห็นว่ากระบวนการวิวัฒนาการกำลังเอาอวัยวะนั้นออกไปคล้ายกับไดโนเสาร์ T-Rex บนโลกที่มีแขนขนาดเล็ก และยังบ่งบอกอีกว่า Toruk นั้นวิวัฒนาการมาจากสัตว์ที่เคยอยู่บนพื้นดินมาก่อนอีกด้วย

อีกหนึ่งลักษณะพิเศษของสิ่งมีชีวิตบนแพนโดรา ที่จะกล่าวถึงไม่ได้เลยคือคุณสมบัติการเรืองแสงของสิ่งมีชีวิต หรือ Bioluminescence แทบจะทุกสายพันธ์ุทั้งพืชและสัตว์ รวมไปถึงชาวนาวีที่มีจุดเรืองแสงบนร่างกายซึ่งจะแตกต่างกันไปในแต่ละคนคล้ายกับลายนิ้วมืออีกด้วย กระบวนการเรืองแสงนี่เองช่วยให้สิ่งมีชีวิตบนแพนโดรา หลบหลีกจากการตกเป็นเป้าจากนักล่า โดยการใช้แสงหลอกล่อให้นักล่ามึนงงสับสนไปกับแสงของ Polyphemus และ Alpha Centauri B บนท้องฟ้า ทำให้ทิวทัศน์ยามกลางคืนของแพนโดรา นั้นตระการตาอย่างที่หาไม่ได้ที่ไหนบนโลก

การออกแบบสิ่งมีชีวิตและระบบนิเวศอย่างที่กล่าวไปข้างต้นบนแพนโดรา นั้นต้องอาศัยการใช้ศาสตร์ แขนงหนึ่งของภาควิชาดาราศาสตร์ที่มีชื่อเรียกว่า ชีวดาราศาสตร์ หรือ Astrobiology ขึ้นมา ซึ่งเป็นศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตนอกโลกในหลากหลายด้านอย่างการศึกษาดาวเคราะห์ที่อาจเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตทั้งในระบบสุริยะและนอกระบบสุริยะของเรา หรือการออกแบบเครื่องมือสำรวจที่สามารถระบุสัญญาณที่อาจมาจากสิ่งมีชีวิตได้บนยานอวกาศต่าง ๆ โดยอาศัยความรู้หลัก ๆ จากทางชีววิทยา เคมีวิทยาและธรณีวิทยา อย่างทาง NASA เองก็ได้ตั้งสถาบันศึกษาวิจัยด้านชีวดาราศาสตร์เมื่อปี 1998 ขึ้นมาเพื่อศึกษาเรื่องสิ่งมีชีวิตนอกโลกอย่างจริงจังอีกด้วย

คุณสมบัติการเรืองแสงของสิ่งมีชีวิตบนแพนโดรา ที่มา Avatar (2009)

หากอ้างอิงตามจักรวาลของ Avatar แล้ว ดวงจันทร์แพนโดรา นั้นถือว่าเป็นขุมทรัพย์ทั้งในแง่ของทางชีวภาพ แพนโดราเป็นดาวดวงแรกที่เป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญานอกจากโลก ตลอดจนความหลากหลายของสิ่งชีวิตที่มนุษย์ชาติไม่เคยได้พบเห็นมาก่อน และในแง่ของทรัพยากรธรรมชาติที่สำคัญอย่าง Unobtanium วัสดุตัวนำยวดยิ่ง (Super Conducter) ที่สามารถใช้ในอุณหภูมิห้องได้ ซึ่งสามารถช่วยปัญหาวิกฤตพลังงานที่เกิดขึ้นบนโลกได้ในศตวรรษที่ 22 Unobtanium จึงเป็นเหตุผลสำคัญของการมาเยือนของมนุษย์ ณ แพนโดรา

วิทยาศาสตร์ของการเกิดของแร่ Unobtanium นั้นไม่ได้เป็นเรื่องเพ้อฝันในนิยายวิทยาศาสตร์ซะทีเดียว เพราะทีมงาน James Cameron ก็ได้เตรียมงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์มารองรับเรื่องนี้ไว้แล้ว ตามทฤษฎีแล้วก็ต้องกลับไปเมื่อหลายพันล้านปีก่อนตอนที่ แพนโดรา กำลังก่อกำเนิดขึ้นท่ามกลางแก๊สหมุนวนรอบดาวฤกษ์ Alpha Centauri A ในขณะที่แพนโดรา เต็มไปด้วยหินหลอมเหลวก็ได้มีดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวอังคารมาชนเข้ากับแพนโดรา ซึ่งรบกวนกระบวนการก่อตัวของแกนดาวจากเหล็กและนิกเกิล ทำให้เกิดความดันและอุณหภูมิมหาศาลขึ้นที่แกนกลาง โดยที่แรงเหล่านี้นี่เองได้ทำปฏิกริยากับสนามแม่เหล็กที่ทรงพลังของดาวเคราะห์แก๊ส Polyphemus จึงเกิดสภาวะที่เหมาะสมในการเกิดวัสดุตัวนำยิ่งยวดอย่าง Unobtanium ขึ้น

แร่ Unobtanium ที่มา Avatar (2009)

หากปราศจากแร่ Unobtanium แล้วการเดินทางระหว่างดวงดาวในระดับมหภาคก็คงไม่เกิดขึ้น ในตัวภาพยนตร์เราอาจจะเห็นแค่ยานอวกาศลำเดียว แต่ความจริงแล้วมียานอวกาศถึง 13 ลำที่คอยเดินทางลำเลียงสัมภาระมาที่แพนโดรา และนำแร่ Unobtanium ที่มีมูบค่าสูงถึงกิโลกรัมละ 20 ล้านดอลล่าห์สหรัฐฯ กลับไป และยิ่งมีการนำแร่กลับไปมากเท่าไหร่ก็จะยิ่งมีการสร้างยานอวกาศที่ใช้เครื่องยนต์ปฏิสสารเดินทางข้ามดวงดาวส่งกลับมาที่แพนโดรา มากขึ้นยิ่งขึ้นเท่านั้น

การผูกเงื่อนไขนี้ความต้องการของมนุษย์ให้กับภาพยนตร์ชี้ชัดให้เห็นว่า สิ่งที่ Avatar ต้องการจะนำเสนอต่อผู้ชมไม่ใช่เรื่องราวแอ็คชั่นการสู้รบดุเดือดระหว่างมนุษย์กับชาวนาวีเท่านั้น แต่ภาพยนตร์เรื่องนี้ต้องการให้ผู้คนนั้นตั้งคำถามถึงความเป็นมนุษย์อยู่เหมือนกัน ถ้าเกิดใครได้ดูภาพยนตร์ Avatar ฉบับเต็ม 179 นาที ที่ไม่ได้ฉายในโรงภาพยนตร์ ก็จะได้เห็นสภาพแวดล้อมบนโลกที่ไม่น่าอยู่สักเท่าไหร่นัก เพราะว่า โลกในศตวรรษที่ 22 นั้นเต็มไปด้วยมลพิษ ทรัพยากรธรรมชาติถูกทำลาย ประชากรล้นโลก เกิดวิกฤตพลังงาน และความขัดแย้งแบบสุดขั้ว ทำให้มนุษย์ต้องร่วมมือกันก้าวผ่านวิกฤตนี้ โดยการเอาทรัพยากรจากดาวดวงอื่นมาเพื่อช่วยเผ่าพันธ์ุตัวเอง ในขณะที่ต้องทำลายล้างเผ่าพันธ์ุอื่นนั้นเป็นสิ่งที่สมควรแล้วหรือไม่ แต่ถ้าปรับให้เป็นคำถามบริบทในปัจจุบันที่ใช้ได้กับตัวบุคคลและองค์กรก็คงจะเป็น “เราควรเอาเปรียบคนอื่น เพื่อให้ชีวิตตนเองดีขึ้นหรือไม่”

ฉากสภาพแวดล้อมบนโลกที่ไม่ได้ฉายในฉบับโรงภาพยนตร์ ที่มา Avatar Extended Collector Edition (2009)

“โลกที่พวกเราจากมานั้น ไม่มีสีเขียวอีกต่อไปแล้ว พวกเขาฆ่าแม่ธรณีของตน และพวกเขากำลังจะทำเหมือนกันที่นี่ด้วย” Jake Sully กล่าวขณะที่กำลังภาวนาต่อเทพเจ้าของนาวี ‘เอวา’ ช่างน่าเศร้าที่ชาวนาวีไม่สามารถทนเห็นบ้านของตนเองถูกทำลายได้อีกต่อไป พวกเขาจึงต้องลุกขึ้นสู้ต่อผู้กดขี่ จนกลายมาเป็นเรื่องราวที่เราผู้ชมเห็นกันในภาพยนตร์ในที่สุด

บทส่งท้าย

ตามที่กล่าวมาทั้งหมดนี้จะเห็นได้ว่าโลกของแพนโดรา ล้วนถูกสร้างมาโดยมีพื้นฐานมาจากวิทยาศาสตร์หลากหลายแขนง มาสร้างเป็นเรื่องราวที่ผู้ชมทั้งโลกต่างยกย่องว่าเป็นหนึ่งภาพยนตร์ที่ดีที่สุดเท่าที่เคยผลิตมา และทำให้ขยายขอบเขตของผู้คนให้เริ่มสนใจเรื่องราวภาพยนตร์ที่เกี่ยวกับดาราศาสตร์มากยิ่งขึ้น จึงไม่แปลกใจที่ผู้กำกับ James Cameron จะใช้เวลาสร้าง Avatar ภาคแรกถึง 15 ปีก่อนที่จะได้ฉายในโรงภาพยนตร์ทั่วโลกในปี 2009 ซึ่งข่าวดีของเราทุกคนก็คือในช่วงปลายปี 2022 นี้ พี่ James Cameron แกยืนยันว่าจะได้ฉายได้แน่นอน โดยมีการแอบปล่อยภาพกราฟฟิคของ ภูมิประเทศในเขตชายฝั่งและมหาสมุทรของแพนโดราออกมา มายั่วกันอีกด้วย ซึ่ง Avatar ภาค 2 จะออกมาเป็นอย่างไรนั้นเราก็คงต้องพิสูจน์ด้วยตาตนเองกันในโรงภาพยนตร์ว่าจะมีเนื้อเรื่องไปในทิศทางใดกันแน่

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

Avatar Wiki

James Cameron’s Avatar: An Activist Survival Guide

Alpha Centauri: A Triple Star System about 4 Light Years from Earth

Real-life sci-fi world #6: Pandora (from the movie Avatar), the habitable moon of a gas giant planet

เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวเองได้ของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

Privacy Preferences

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

Allow All
Manage Consent Preferences
  • Always Active

Save