“งานวิจัยใหม่ชี้ ดวงจันทร์น่าจะอายุมากกกว่าที่คิดกันอย่างน้อย ๆ 100 ล้านปี”
นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าในขณะที่โลกก่อตัวขึ้น ก็มีวัตถุขนาดยักษ์เท่าดาวอังคารที่ชื่อว่า ‘ธีอา’ (Theia) เข้ามาพุ่งชนอย่างจัง ส่งผลให้สสารจำนวนมากหลุดออกไปแล้วรวมตัวกันกลายเป็นดวงจันทร์ดาวบริวารที่มีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับดาวบริวารของดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ
ตามการวิเคราะห์ตัวอย่างหินดวงจันทร์ที่เก็บรวบรวมโดยภารกิจอะพอลโลเผยให้เห็นว่าดวงจันทร์มีอายุประมาณ 4,350 ล้านปีก่อน อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์บางคนมองว่าตัวเลขนี้ถือเป็นอายุที่ค่อนข้างน้อยและก่อให้เกิดข้อสงสัยหลายประการ
เช่น ดวงจันทร์นั้นมีแร่เซอร์คอน (zircon) หายากจำนวนหนึ่ง ซึ่งบ่งชี้ว่าดวงจันทร์น่าจะมีอายุมากกว่านั้นอยู่ที่ราว 4,500 ล้านปี นอกจากนี้นักวิจัยอีกหลายคนก็ชื่อว่าเหตุการณ์ชนกันที่รุนแรงจนสร้างดวงจันทร์นั้นไม่น่าจะเกิดขึ้นหลังกำเนิดระบบสุริยะ 250 ล้านปีตามแบบจำลองการก่อตัว แต่น่าจะเกิดในช่วงเวลาที่เร็วกว่านั้นซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ระบบสุริยะกำลังวุ่นวาย
ด้วยเหตุนี้ทำให้เรื่องราวเกี่ยวกับต้นกำเนิดของดวงจันทร์ยังคงเป็นปริศนาเรื่อยมา และงานวิจัยครั้งใหม่นี้ก็พยายามหาเบาะแสถึงสิ่งที่เกิดขึ้น ตามรายงานที่เผยแพร่ไว้บนวารสาร Nature เผยให้เห็นว่าดวงจันทร์นั้นอายุเก่าแก่กว่าที่คาดซึ่งก็คือ 4,510 ล้านปีก่อน จากนั้นดวงจันทร์ก็เกิดเหตุการณ์ ‘ละลาย’ อีกครั้ง เป็นผลให้ภารกิจอะพอลโลเข้าใจอายุดวงจันทร์ผิดไป
“ผู้ที่ศึกษาตัวอย่างจากโครงการอะพอลโลคาดเดาอายุของดวงจันทร์ได้อย่างสมเหตุสมผลแล้ว แต่ผู้ที่สร้างแบบจำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะมักพบว่ายากที่จะอธิบายได้ว่า เหตุใดจึงมีวัตถุขนาดใหญ่จำนวนมากโคจรอยู่ทั่วพื้นที่เมื่อประมาณ 200 ล้านปีหลังจากที่ระบบสุริยะก่อตัวขึ้น” ฟรานซิส นิมโม (Francis Nimmo) ผู้เขียนการศึกษาและศาสตราจารย์ในวิชาธรณีวิทยาดาวเคราะห์ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย กล่าว
“นั่นคือสถานการณ์ที่เกิดขึ้น ทั้งสองฝ่ายต่างมีอายุที่แตกต่างกัน” ภายในชุมชนวิทยาศาสตร์มีความเห็นไม่ตรงกันเกี่ยวกับเรื่องอายุดวงจันทร์หลายครั้ง และนี่ก็เป็นอีกครั้งหนึ่งที่มีคนเสนอว่าดวงจันทร์เก่าแก่กว่าที่คิด
ดวงจันทร์มีอายุเท่าไหร่กันแน่
ศาตราจารย์นิมโมและทีมวิจัยได้เสนอแบบจำลองใหม่โดยให้เหตุผลว่าทำไมแร่เซอร์คอนที่พบบนดวงจันทร์ถึงมีอายุ 4,500 ล้านปี ซึ่งเป็นอายุที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์สับสน นั่นก็เพราะว่าดวงจันทร์เกิดกระบวนการที่ชื่อว่า ‘ความร้อนจากแรงไทดัน’ (tidal heating)
เมื่อดวงจันทร์กำเนิดขึ้นครั้งแรก มันโคจรรอบโลกของเราในระยะที่ใกล้ชิดกว่านี้มากซึ่งหมายความว่าแรงดึงดูดระหว่างสองวัตถุนี้ส่งผลมากกว่าปัจจุบัน แรงดังกล่าวทำให้ภายในดวงจันทร์เกิดความปั่นป่วนและสร้างความร้อนอย่างรุนแรงจนหลอมละลายดวงจันทร์อีกครั้ง และทำให้หินทุกอย่างเหมือนรีเซ็ทเวลาใหม่ทั้งหมด
“ในขณะที่ดวงจันทร์ถูกผลักออกไปในจุดเฉพาะของวงโคจร ก็อาจสามารถสร้างความปั่นป่วนชั่วคราวได้” ศาสตราจารย์นิมโม กล่าว “ในช่วงเวลานั้น ดวงจันทร์อาจโดนบีบและยืดออกโดยแรงโน้มถ่วงของโลกซึ่งทำให้เกิดความร้อนขึ้น”
เพื่อให้เห็นภาพมากขึ้น แรงนี้เป็นแรงเดียวกับที่ดาวพฤหัสบดีทำกับดาวบริวารของมัน โดยในงานวิจัยปี 2020 ระบุว่าแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์นี้ทำให้ ไอโอ ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดียืดออกและบีบเข้าจนภายในร้อนจัดจนสร้างแมกมาภายในได้ และทำให้ ไอโอ เป็นวัตถุที่มีภูเขามากที่สุดในระบบสุริยะ
เช่นเดียวกัน แรงดังกล่าวนี้ก็ทำให้เกิดน้ำขึ้นน้ำลงบนโลก มันจึงถูกเรียกว่า ‘แรงน้ำขึ้นน้ำลง’ การหลอมละลายซ้ำนี้อาจช่วยอธิบายว่าทำไมจึงมีแอ่งอุกกาบาตบนดวงจันทร์ยุคแรกน้อยกว่าที่คาดไว้ เพราะหินหลอมละลายช่วยกลบหลุมเหล่านั้นออกไป
“เราไม่ได้กำลังล้มล้างความคิดแบบเดิม ๆ แต่เป็นการประนีประนอมระหว่างสมมติฐานที่ขัดแย้งกันมากกว่า” ศาสตราจารย์นิมโม กล่าว “นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาพลศาสตร์ต้องการดวงจันทร์ที่ ‘เก่า’ ในขณะที่นักธรณีเคมีต้องการดวงจันทร์ที่ ‘ใหม่’ ข้อเสนอของเราสามารถตอบโจทย์ทั้งสองฝ่ายได้”
โดยสรุปแล้วการศึกษาใหม่นี้ให้ความเห็นว่าดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นหลังจากระบบสุริยะเริ่มต้นได้ราว 80 ล้านปี ทั้งนี้ตัวอย่างหินดวงจันทร์ใหม่ ๆ เช่นจากภารกิจฉางเอ๋อ 6 ของจีนอาจให้คำตอบได้เพิ่มเติม และพวกเขาหวังว่าข้อมูลเหล่านี้จะให้ความกระจ่างที่แท้จริงได้
“การส่งตัวอย่างจากดวงจันทร์เพิ่มเติมจะเป็นประโยชน์มาก” ศาสตราจารย์นิมโม กล่าว
สืบค้นและเรียบเรียง
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
อ่านเพิ่มเติม : ค้นพบ “ถ้ำดวงจันทร์” ที่พักพิงจากภัยอวกาศ
ที่อาจเป็นบ้านหลังแรกของมนุษย์นอกโลก
