Page 3 - สารศูนย์วิทย์เดือนสิงหาคม2564

3

พลังงานเหนือจินตนาการจากการชนของ Theia ได้ส่งแรงกระเพื่อมอย่างรุนแรงไปทั่วดาวเคราะห์โลก ในขณะที่ Theia ได้ถูกทำาลายลงไป
อย่างสิ้นเชิงภายในระยะเวลาไม่กี่นาที แกนเหล็กของ Theia และชั้นหินหลอมเหลวหรือแมนเทิลของดาวทั้งสองก็ได้หลอมรวมเข้าด้วยกัน ส่วนวัตถุ
ที่หลงเหลือจากการชนปริมาณมหาศาลนั้นก็ได้พุ่งกระจายออกไปในอวกาศ แต่อิทธิพลของสนามโน้มถ่วงโลกก็ได้รั้งไม่ให้วัตถุส่วนใหญ่หลุดออกจาก
วงโคจรไป ต่อมาเมื่อเวลาผ่านไปเศษหินร้อนระอุเหล่านี้ก็ได้เริ่มก่อตัวเป็นวงแหวนของโลก คล้ายกับภาพของดาวเสาร์ที่เราเห็นในปัจจุบัน แต่เป็นในฉบับ
ที่ร้อนกว่ามาก จนในที่สุดความโน้มถ่วงก็ได้ทำาให้เศษซากฝุ่นและหินที่อยู่ในวงแหวนแห่งไฟนี้ก็ได้เริ่มก่อตัวกลายเป็นดวงจันทร์ของเรา ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง
กว่า 3,400 กิโลเมตร ซึ่งในตอนนั้นดวงจันทร์อยู่ใกล้โลกกว่าในปัจจุบันมาก จนเราสามารถเห็นพื้นผิวหินหลอมละลายบนดวงจันทร์ได้อย่างชัดเจน ก่อนที่
ดวงจันทร์จะเริ่มเย็นตัวลงจนกลายเป็นขาวเทาแบบที่เราเห็นในปัจจุบัน อันเป็นการสิ้นสุดการอธิบายต้นกำาเนิดของดวงจันทร์ตามสมมติฐานการชน
ครั้งใหญ่ หรือ Giant Impact Hypothesis
หลักฐ�นสนับสนุน
เมื่อปี 2020 NASA ก็ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับงานวิจัยใหม่ที่สนับสนุนทฤษฎีนี้
นำาโดยนักศึกษาปริญญาเอก จากมหาวิทยาลัย New Mexico ที่ได้วิเคราะห์ตัวอย่าง
หินดวงจันทร์ซึ่งนำามาตั้งแต่ยุคโครงการอะพอลโลและหินจากบนโลก โดยใช้เครื่องมือ
Mass spectrometers เพื่อศึกษาองค์ประกอบของธาตุคลอรีนที่อยู่ในแร่ Apatite
แผนภาพแสดงถึงการก่อตัวของดวงจันทร์ ....ที่มา Astronomy Magazine เนื่องจากคลอรีนเป็นหนึ่งในธาตุระเหยง่าย (Volatile Elements) ซึ่งหมายความว่ามัน
จะระเหยในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิที่ไม่สูงมากนัก ส่วนผลการทดลองเราสามารถสรุปให้อย่างง่าย ๆ ได้ว่าตัวอย่างหินจากดวงจันทร์มีธาตุคลอรีนหนัก
(มีนิวตรอนมากกว่าปกติ) รวมตัวอยู่กันอย่างหนาแน่นกว่าตัวอย่างหินบนโลก ซึ่งธาตุคลอรีนหนักนี่เองมักจะไม่ค่อยมีปฏิกริยากับแรงต่าง ๆ และอุณหภูมิ
มากนัก จึงสามารถอธิบายได้ว่าในช่วงที่ดวงจันทร์กำาลังเริ่มก่อตัวในวงแหวนที่ห้อมล้อมโลกอยู่ สนามโน้มถ่วงของโลกก็ได้ดึงธาตุคลอรีนที่มีน้ำาหนัก
เบากกว่าตกลงกลับมาสู่โลก ขณะที่คลอรีนประเภทหนักที่เหลืออยู่ได้ก่อตัวเป็นดวงจันทร์ คล้ายกับกรณีของออกซิเจนในหินที่ได้กล่าวไปข้างต้น
ผลงานวิจัยชิ้นนี้จึงเป็นอีกหนึ่งหลักฐานล่าสุดที่ช่วยสนับสนุนทฤษฎีการชนครั้งใหญ่นี้ นอกเหนือจากหลักฐานจากตัวอย่างหินดวงจันทร์
ที่ได้นำากลับมาในสมัยยุคอะพอลโลแล้ว ทฤษฎีนี้ก็ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐาน ๆ อื่นอีกอย่างเช่นการที่ขนาดของแกนโลหะหนักของดวงจันทร์
มีขนาดเล็กกว่าปกติ ซึ่งอาจจะเป็นผลมาจากที่แกนดั้งเดิมของ Theia ส่วนใหญ่ได้หลอมรวมเข้ากับโลกเกือบทั้งหมด หรือไม่ก็การที่ระนาบโคจรของโลก
กับดวงจันทร์แทบจะเหมือนกันอย่างไม่น่าเชื่อเชื่อ
แต่อย่างไรก็ตามทฤษฎีการชนครั้งใหญ่ก็กลับมีข้อโต้แย้งอยู่เหมือนกัน ที่ทฤษฎีนี้ไม่สามารถตอบคำาถามที่ว่า องค์ประกอบหลักของดาวเคราะห์
ผู้บุกรุก Theia นั้นประกอบด้วยอะไร แล้วถ้าดวงจันทร์มาจากเศษซากของ Theia จริงแล้วทำาไมถึงมีองค์ประกอบคล้ายกับบนโลกทั้งที่เป็นดาวคนละดวง
ส่วนอีกข้อโต้แย้งหนึ่งที่น่าสนใจก็คือปัจจุบันเราไม่ค้นพบร่องรอยทางธรณีวิทยาบนโลกใด ๆ ว่าเคยมีการชนครั้งใหญ่ขนาดนั้นมาก่อนอีกด้วย เพราะถึงแม้
จะผ่านมาหลายพันล้านปีก็น่าจะทิ้งร่องรอยจากการปลดปล่อยพลังงานมหาศาลไว้บ้าง หรือถ้าการชนกันของดาวเคราะห์ในช่วงเริ่มแรกเป็นเรื่องปกติแล้ว
ทำาไมดาวศุกร์ที่มีมวลและขนาดใกล้โลกกลับไร้ซึ่งดวงจันทร์
สรุปเร�ไขปริศน�ต้นกำ�เนิดของดวงจันทร์
ได้หรือยัง

คำาตอบก็คือไม่ เราไม่รู้ ซึ่งนี่แหละคือกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
ที่ต้องเกิดจากการตั้งคำาถามแล้วรวบรวมหลักฐานต่าง ๆ มาอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้น
ในปัจจุบันเพื่อหาคำาตอบ หากเจอข้อโต้แย้งก็ต้องหาหลักฐานใหม่มาล้มล้าง
หรือเสนอแก้ไขเพิ่มเติมในตัวทฤษฎี และสมมติฐานการชนครั้งใหญ่นี่เอง
ก็ได้รับการพัฒนาการจากรวบรวมข้อมูลทั้งจากการสังเกตการณ์ดวงดาวที่
ห่างไกลการตรวจสอบตัวอย่างหินด้วยวิธีดั้งเดิม และการสร้างแบบจำาลอง
ในคอมพิวเตอร์ เป็นเวลามากกว่า 30 ปี จนกลายมาเป็นทฤษฎีการกำาเนิด
ดวงจันทร์ที่ถูกนำามาอธิบายอย่างแพร่หลายมากที่สุด
ภาพจำาลองดวงจันทร์ในอดีต ....ที่มา NASA เราปฏิเสธไม่ได้เลยว่าการที่เราพยายามหาต้นกำาเนิดของดวงจันทร์
นี้ได้แสดงให้เห็นว่ามนุษย์กับดวงจันทร์นั้นผูกพันธ์กันมากแค่ไหน หากโลกนี้ไม่มีดวงจันทร์แล้วเราก็คงไม่มีน้ำาขึ้นน้ำาลง ที่ช่วยเร่งให้เหล่าสรรพสัตว์
วิวัฒนาการจากทะเลมาสู่แผ่นดิน หรือไม่มนุษย์ยุคโบราณก็คงจะไม่รู้วิธีการนับวันเวลาและการทำาปฏิทินจนไม่สามารถทำาการเกษตรกรรมได้ การหา
คำาตอบนี้ก็คงยังดำาเนินต่อไป และหวังว่าในปี 2024 เมื่อมนุษย์กลับไปบนพื้นผิวดวงจันทร์อีกครั้งหนึ่งในโครงการ Artemis เราอาจจะเจอการค้นพบ
ใหม่ ๆ ที่อาจช่วยอธิบายต้นตอการกำาเนิดดวงจันทร์ได้ดีกว่าเดิม

ที่มา: https://spaceth.co/apollo-giant-impact-hypothesis/
อ้างอิง: https://www.nasa.gov/feature/nasa-finds-evidence-two-early-planets-collided-to-form-moon

ที่ปรึกษา: สิบเอก นครไทย ยวนแห่ว รองปลัด อบจ.กำาแพงเพชร รักษาราชการแทน ผู้อำานวยการกองการศึกษา ศาสนา และวัฒนธรรม
บรรณาธิการ: นายชัยเดช แสงทองฟ้า นักประชาสัมพันธ์ชำานาญการ
กองบรรณาธิการ: นางสาวสิริยาภรณ์ สถาพร ผู้ช่วยเจ้าพนักงานประชาสัมพันธ์, นางสาวธารทิพย์ คงทอง ผู้ช่วยนักวิชาการศึกษา,
นายกฤติพงษ์ พรหมณี ผู้ช่วยนักวิชาการศึกษา, นางอภิรญา ศรีงาม ผู้ช่วยนักจัดการงานทั่วไป
จัดทำาโดย: งานประชาสัมพันธ์ ฝ่ายส่งเสริมการศึกษา ศาสนา และวัฒนธรรม กองการศึกษาฯ