ดาวธีอาที่เคยพุ่งชนโลกเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน อาจถูกฝังอยู่ใต้ดวงจันทร์ตลอดมา

เคยสงสัยกันไหมครับว่าดวงจันทร์เกิดขึ้นได้อย่างไร และมาจากไหน ? สำหรับคำถามนี้นักวิทยาศาสตร์มีการอธิบายเอาไว้แล้วผ่าน สมมติฐานเรื่องการชนครั้งใหญ่ หรือ Giant impact hypothesis และถึงแม้มันจะถูกยอมรับ แต่ตลอดเวลากว่า  50 ปีที่ผ่านมากลับมีการค้นพบหลักฐานพิสูจน์ทฤษฎีนี้น้อยครั้งมาก

Giant impact hypothesis

สมมุติฐานเรื่องการชนกันครั้งใหญ่ ถูกเสนอขึ้นมาครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1970s ซึ่งต่อเนื่องมาจากแนวคิดว่า “ดวงจันทร์อาจเคยเป็นส่วนหนึ่งของโลก” โดย จอร์จ ดาร์วิน (George Darwin) ในปี 1898

*ได้รับการยอมรับมากเนื่องจากคำนวณการโคจรออกห่างของดวงจันทร์แล้ว เป็นไปตามกฎของนิวตันทุกประการ และมีการพิสูจน์ว่าจริงในช่วงสงครามเย็น

โดยสมมุติฐานว่าด้วยการชนกันครั้งใหญ่ ระบุว่าเมื่อราว ๆ 4.5 พันล้านปีก่อน วัตถุขนาดพอ ๆ กับดาวอังคารพุ่งชนโลกก่อให้เกิดผลกระทบอย่างรุนแรง มันหลอมรวมเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของโลก ซึ่งอาจมีส่วนสำคัญในการก่อกำเนิดชีวิตขึ้น

นอกจากนั้นผลกระทบ และเศษซากจากการชนกันก็ยังก่อให้เกิดดวงจันทร์ และมันยังสนับสนุนทฤษฎีอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับโลกในช่วงแรกกำเนิดด้วย เช่น ทฤษฎีซีเนสเทีย (Synestia) ซึ่งว่าด้วยรูปร่างของดาวเคราะห์หินแรกเกิด ที่ไม่ได้กลมแต่มีรูปร่างคล้ายเม็ดเลือดแดง ทำให้มีโอกาสสูงที่จะถูกวัตถุขนาดใหญ่อื่น ๆ พุ่งชน และสิ่งที่พุ่งชนโลกจนก่อกำเนิดดวงจันทร์ในคราวนั้นคือดาวเคราะห์ชื่อว่า ธีอา (Theia)

ถูกยอมรับ แต่ก็มีข้อสงสัย

ถึงมันจะได้รับการยอมรับเป็นวงกว้าง จากข้อมูลและอีกหลายทฤษฎีที่สนับสนุนแนวคิดของสมมุติฐานนี้ รวมทั้งตัวอย่างพื้นผิวดวงจันทร์ที่ยานอพอลโล่นำกลับมาก็แทบไม่ต่างอะไรกับพื้นผิวโลกเลย ยิ่งบ่งชี้ว่าดวงจันทร์และโลกเคยเป็นหนึ่งเดียวกัน แต่ในทางกลับกันก็มีสิ่งที่น่าสงสัย นั่นคือ ธีอา หายไปไหน ?

จากการคำนวณการพุ่งชนกันของโลกกับธีอาพบว่า ดวงจันทร์ควรจะมีส่วนประกอบ 70-90 เปอร์เซ็นต์มาจากดาวธีอา แต่ตัวอย่างไอโซโทปของออกซิเจน ที่พบบนดวงจันทร์นั้นอัตราส่วนเหมือนกับที่พบบนโลกเป๊ะ ๆ ซึ่งมันไม่ควรจะเป็นเช่นนั้นหากธีอาเป็นดาวเคราะห์ที่มาจากนอกระบบ

ซึ่งการอธิบายเรื่องนี้ก็ง่ายนิดเดียวครับ นั่นคือ ธีอา เป็นดาวที่มีส่วนประกอบเหมือนกับโลก และกำเนิดจากส่วนประกอบพื้นฐานเดียวกัน แต่แน่นอนว่าการอธิบายแบบกำปั้นทุบดินเช่นนี้ย่อมนำมาซึ่งการถกเถียง โดยเฉพาะเมื่อโอกาสที่ดาวธีอาจะมีองค์ประกอบเหมือนโลกนั้นน้อยนิดมาก

(*สัดส่วนไอโซโทปของออกซิเจนถูกใช้เป็นเครื่องมืออธิบายการกำเนิดของดาวเคราะห์มานานแล้ว โดนหลัก ๆ จะวัดจาก O16 O17 และ O18 ว่ามีสัดส่วนต่างกันเท่าไหร่)

นักวิทย์หาทางอธิบายกันอย่างสุดความสามารถ

ตลอดหลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์พยายามอธิบายเหตุที่ทำให้สัดส่วนไอโซโทปของดวงจันทร์เท่ากับโลกเพื่อสนับสนุนแนวคิดเรื่องดาวธีอาออกมามากมาย เช่นแนวคิดที่ว่า การพุ่งชนของดาวธีอาทำให้ทั้งสองระเบิดกลายเป็นฝุ่นแล้วค่อย ๆ รวมกันเป็นโลกและดวงจันทร์อีกครั้ง หรือแนวคิดที่ว่าดาวธีอาหลอมรวมกับโลกในช่วงแรกกำเนิด รวมทั้งแนวคิดว่าดาวธีอากับโลกกำเนิดขึ้นใกล้กันมาก และก็มีบางแนวคิดที่แหกคอกเขียนประวัติศาสตร์การกำเนิดดวงจันทร์กับโลกขึ้นมาใหม่เลย

แต่ทฤษฎีใหม่ล่าสุดของ อีริค คาโน (Erick Cano) แตกต่างออกไป ด้วยการวิเคราะห์ตัวอย่างจากดวงจันทร์อย่างละเอียดใหม่อีกครั้ง จากหินไทเทเนียมบะซอลต์ จากชั้นพื้นผิวที่มีความลึกแตกต่างกันบนดวงจันทร์

การวิเคราะห์ใหม่คราวนี้ นักวิจัยใช้รูปแบบการวัดค่าไอโซโทปใหม่ที่มีความแม่นยำมากกว่าเดิม และพบเรื่องน่าประหลาดใจมาก นั่นคือค่าสัดส่วนไอโซโทปออกซิเจนบนดวงจันทร์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับชนิดของหินที่ถูกนำมาทดสอบ

นอกจากนั้นพวกยังพบว่ายิ่งหินอยู่ลึกลงไปในพื้นผิวของดวงจันทร์มากเท่าไหร่ สัดส่วนไอโซโทปของออกซิเจนหนักที่พบก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้นเมื่อเทียบกับโลก

ความแตกต่างนี้อธิบายว่าดาวธีอาไม่ได้หายไปไหน เพียงแต่มันถูกฝังลึกอยู่ภายใต้ดวงจันทร์ และการชนกันครั้งนั้นก็ทำให้ส่วนประกอบของโลกที่กระจัดกระจายรวมตัวกันเข้ามาก่อเป็นพื้นผิวของดวงจันทร์ชั้นนอก ปกปิดชิ้นส่วนของดาวธีอาเอาไว้ด้านใน

 

ความเป็นไปได้ในการสำรวจครั้งต่อไป

นับตั้งแต่โครงการ อพอลโล่ (Apollo) ในปี 1972 ก็ไม่เคยมีมนุษย์ขึ้นไปเหยียบดวงจันทร์อีกเลย และตัวอย่างหินดวงจันทร์ที่เก็บกลับมาก็เหลือให้ทำการศึกษาน้อยลงไปทุกที ทำให้การศึกษาและพิสูจน์ทฤษฎีของคาโนเป็นไปได้อย่างยากลำบาก

แต่อย่างไรก็ดี ในปี 2021 นี้โครงการอาเทมิส (Artemis) กำลังจะเดินหน้ามุ่งสู่ดวงจันทร์อย่างเต็มตัว แน่นอนว่าเราไม่ได้หวังแค่จะเห็นมนุษย์ไปเหยียบดวงจันทร์อีกครั้ง แต่สิ่งที่เราหวังมากยิ่งกว่าคือความก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดดของการศึกษาจักรวาล และแน่นอนคือการพิสูจน์การมีอยู่ของดาวธีอาซึ่งซุกซ่อนอยู่ใต้ดวงจันทร์รอให้เราไปขุดดูครับ

สรุป – ทฤษฎีเกี่ยวกับการชนกันของดาวธีอากับโลกจนก่อกำเนิดดวงจันทร์ขึ้นมานั้น ถึงจะได้รับการยอมรับแต่ก็มีช่องโหว่ขนาดใหญ่ แต่จากศึกษาล่าสุดพบว่ามีความเป็นไปได้สูงมากที่ดาวธีอาจะถูกฝังอยู่ใต้ดวงจันทร์และรอให้เราไปขุดเจอ

Fact – ถึงแม้จะยังไม่ข้อสรุปที่ชัดเจนและยังต้องการการศึกษา แต่นักวิทยาศาสตร์หลายคนลงความเห็นว่าดวงจันทร์นั้นมีน้ำอยู่จริง ๆ แม้จะน้อยมากก็ตาม

อ่านต่อ – ผลทดลองยืนยัน ดินบนดาวอังคารและบนดวงจันทร์ สามารถปลูกพืชได้จริง