บ่อน้ำดอนฮวนเค็มแค่ไหนจึงไม่กลายเป็นน้ำแข็ง

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th

กลางหุบเขาแห้งแล้งของแอนตาร์กติกา มีแอ่งน้ำตื้นมากแห่งหนึ่งที่ดูไม่เข้าพวกกับภูมิประเทศรอบตัว พื้นดินเป็นหินสีน้ำตาล มีหิมะเกาะตามไหล่เขา อากาศหนาวจนแหล่งน้ำทั่วไปควรจับตัวเป็นน้ำแข็งไปนานแล้ว แต่ผิวน้ำของมันยังคงเป็นของเหลวอยู่

สถานที่นี้ชื่อว่า บ่อน้ำดอนฮวน หรือ Don Juan Pond อยู่ในเขตหุบเขาแห้งแมกเมอร์โดของทวีปแอนตาร์กติกา ชื่อของมันมาจากนักบินเฮลิคอปเตอร์ 2 คนที่พบแอ่งน้ำแห่งนี้ระหว่างการสำรวจเมื่อปี 1961 ไม่ได้เกี่ยวกับตัวละครในนิยายอย่างที่หลายคนอาจนึกถึง

คำตอบของปรากฏการณ์นี้อยู่ในน้ำเอง บ่อน้ำดอนฮวนเป็นแหล่งน้ำธรรมชาติที่เค็มที่สุดกลุ่มหนึ่งของโลก โดยมีความเค็มมากกว่า 40% และมีรายงานค่าราว 44% ในบางช่วง น้ำทะเลเฉลี่ยมีเกลืออยู่ประมาณ 3.5% ส่วนทะเลเดดซีราว 34% จึงไม่ใช่แหล่งน้ำที่เค็มที่สุดตามความเชื่อที่เล่าต่อกันบ่อยๆ

เกลือหลักที่ทำให้บ่อน้ำนี้ต่างจากทะเลเดดซีคือแคลเซียมคลอไรด์ ไม่ใช่โซเดียมคลอไรด์หรือเกลือแกงเป็นหลัก เมื่อสารละลายมีความเข้มข้นสูง โมเลกุลของน้ำจะจัดเรียงตัวเป็นผลึกน้ำแข็งได้ยากขึ้น จุดเยือกแข็งจึงลดต่ำลงอย่างมาก

ผลคือบ่อน้ำดอนฮวนสามารถคงสภาพเป็นน้ำเกลือเหลวได้ แม้อุณหภูมิของหุบเขาแห้งจะลดลงถึงราว -50 องศาเซลเซียส มันไม่ได้หมายความว่าน้ำ “ทนหนาว” แบบมีชีวิต แต่เป็นผลตรงจากเคมีของสารละลายที่เข้มข้นผิดปกติ

บ่อน้ำแห่งนี้ยังตื้นมาก รายงานหนึ่งระบุว่าความลึกโดยเฉลี่ยอยู่เพียงราว 10 เซนติเมตร ขนาดและปริมาณน้ำเปลี่ยนไปตามฤดูกาลและสภาพแวดล้อม จึงไม่ใช่ทะเลสาบใหญ่สีฟ้าสวยงามแบบภาพจำของแหล่งน้ำชื่อดัง แต่เป็นแอ่งน้ำเกลือเล็กๆ ที่ทำงานเหมือนห้องทดลองธรรมชาติกลางโลกน้ำแข็ง

ความเค็มระดับนี้ทำให้ผู้วิจัยสนใจที่มาของน้ำและเกลืออย่างต่อเนื่อง มีข้อเสนอทั้งเรื่องความชื้นในบรรยากาศที่ถูกเกลือในดินดักจับแล้วไหลลงสู่แอ่ง และแนวคิดว่ามีระบบน้ำใต้ดินลึกเข้ามาเกี่ยวข้อง ประเด็นนี้ยังมีการถกเถียงกันอยู่ จึงควรแยกเรื่องที่ยืนยันได้ชัดเจน คือความเค็มและจุดเยือกแข็งต่ำ ออกจากคำอธิบายเรื่องต้นกำเนิดของน้ำที่ยังไม่ปิดข้อสรุป

ที่น่าสนใจอีกชั้นคือภูมิประเทศของหุบเขาแห้งแอนตาร์กติกามีทั้งความหนาว ความแห้ง และเกลือสะสมในดิน ลักษณะเหล่านี้ถูกนำไปเปรียบเทียบกับบางบริเวณบนดาวอังคาร นักวิทยาศาสตร์จึงใช้พื้นที่นี้ศึกษาว่าน้ำเกลืออาจเคลื่อนที่หรือคงอยู่ในสภาพสุดขั้วได้อย่างไร

แน่นอนว่า บ่อน้ำดอนฮวนไม่ได้พิสูจน์ว่ามีสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร และไม่ได้ยืนยันว่ารอยทางลาดบนดาวอังคารเกิดจากน้ำเกลือเสมอไป แต่สถานที่แห่งนี้ช่วยทำให้คำถามเหล่านั้นตรวจสอบได้บนโลกจริง ก่อนจะนำความรู้ไปตีความข้อมูลจากดาวเคราะห์อื่น

เรื่องของบ่อน้ำดอนฮวนจึงไม่ได้มีแค่สถิติความเค็ม มันทำให้เห็นว่า “น้ำ” ไม่ได้ต้องมีหน้าตาเหมือนแม่น้ำหรือทะเลเสมอไป เมื่อความเย็นจัดมาเจอกับเกลือในสัดส่วนสุดขั้ว ของเหลวเล็กๆ กลางแอนตาร์กติกาก็สามารถอยู่รอดในสภาพที่น้ำทั่วไปกลายเป็นน้ำแข็งไปแล้ว