วิเคราะห์อายุดวงจันทร์จากหินเก็บตั้งแต่ พ.ศ.2515 พบเก่ากว่าคาด

สำนักข่าวรอยเตอร์รายงาน ระหว่างภารกิจสำรวจดวงจันทร์ อพอลโล 17 เมื่อปี 1972 ซึ่งเป็นครั้งสุดท้ายที่นักบินอวกาศไปเดินบนดวงจันทร์ แฮร์ริสัน ชมิต และยูจีน เคอร์นัน สองนักบินอวกาศสหรัฐเก็บตัวอย่างดิน และหินราว 110.4 กิโลกรัม กลับมายังโลกเพื่อศึกษาเพิ่มเติม

ห้าสิบปีผ่านไป ผลึกแร่เพทายภายในเศษหินอัคนีเนื้อหยาบที่ชมิตเก็บมาช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจการก่อตัวและอายุที่แท้จริงของดวงจันทร์ได้มากขึ้น

เมื่อวันจันทร์ (23 ต.ค.66) คณะนักวิทยาศาสตร์แถลงผลการวิเคราะห์ผลึกพบว่า ดวงจันทร์มีอายุมากกว่าที่เคยคิดไว้ตอนแรกราว 40 ล้านปี กล่าวคือ ก่อตัวมาตั้งแต่ 4.46 พันล้านปีก่อน หรือภายใน 110 ล้านปีหลังจากระบบสุริยะก่อกำเนิดขึ้น

สมมติฐานโดดเด่นเรื่องการก่อตัวของดวงจันทร์กล่าวว่า ระหว่างช่วงแรกของระบบสุริยะที่ยังโกลาหล วัตถุขนาดใหญ่เท่าดาวอังคารเรียกว่าธีอา (Thiea) พุ่งกระแทกโลกยุคดึกดำบรรพ์ หินหลอมเหลวระเบิดสู่อวกาศ กลายเป็นจานเศษซากโคจรรอบโลกแล้วรวมตัวกันเป็นดวงจันทร์ แต่ช่วงเวลาการเกิดดวงจันทร์ที่ชัดเจนยากจะฟันธง

ผลึกแร่ธาตุก่อตัวขึ้นหลังจากแมกมาเย็นลง และแข็งตัว คณะนักวิจัยใช้วิธีเอกซเรย์อะตอมเพื่อยืนยันอายุของแข็งเก่าแก่สุดที่ก่อตัวขึ้นหลังการระเบิดใหญ่ ซึ่งก็คือ ผลึกเพทายในเศษซากก้อนหินเรียกว่าโนไรต์ที่ชมิตรวบรวมไว้ได้

“ผมชอบข้อเท็จจริงที่ว่าการศึกษานี้ทำจากตัวอย่างที่เก็บ และนำมาสู่โลกเมื่อ 51 ปีก่อน ในเวลานั้นการเอกซเรย์อะตอมยังไม่พัฒนา นักวิทยาศาสตร์ไม่อาจจินตนาการได้ถึงวิธีการวิเคราะห์ที่เราทำในวันนี้” ฟิลิปป์ เฮค นักเคมีอวกาศ ผู้อำนวยการอาวุโสฝ่ายวิจัย ฟิลด์มิวเซียมในชิคาโก อาจารย์มหาวิทยาลัยชิคาโก และนักเขียนอาวุโสนำผลงานเผยแพร่ในวารสารGeochemical Perspectives Letters กล่าว

ขณะที่จาง ไป่ตง นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์จากยูซีแอลเอ ผู้ร่วมเขียนงานวิจัย ระบุ

“น่าสนใจมาก แร่ธาตุเก่าแก่ที่สุดทั้งหมดที่พบบนโลก ดาวอังคาร และดวงจันทร์ต่างเป็นผลึกเพทาย เพทายไม่ใช่เพชร ดำรงอยู่ชั่วนิรันดร์”

ก้อนหินที่บรรจุเพทายเก็บได้จากหุบเขาทอรัส-ลิตโทรว์ ที่ขอบด้านตะวันออกเฉียงใต้ของทะเลสาบบนดวงจันทร์ แล้วนำมาเก็บรักษาไว้ที่ศูนย์อวกาศจอห์นสันของนาซาในเมืองฮิวส์ตัน

“เพทายนั้นแข็ง และทนทานมาก รอดพ้นการพังทลายของหินระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศมาได้” เฮคอธิบาย

งานวิจัยชิ้นหนึ่งของจางเผยแพร่เมื่อปี 2564 ใช้เทคนิควิเคราะห์ไอออนไมโครโพรบ (ion microprobe) วัดจำนวนอะตอมยูเรเนียม และตะกั่วในผลึก คำนวณอายุเพทายโดยพิจารณาจากการสลายตัวของกัมมันตรังสียูเรเนียมเป็นตะกั่วเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งจำเป็นต้องใช้อีกวิธีการหนึ่งมายืนยันอายุ เนื่องจากอาจมีความยุ่งยากเกี่ยวกับอะตอมตะกั่วหากโครงสร้างผลึกเพทายมีข้อบกพร่อง แต่การศึกษาใหม่ที่ใช้การเอกซเรย์อะตอมมาตัดสินไม่มีความยุ่งยากเกี่ยวกับอะตอมตะกั่วจึงยืนยันอายุผลึกได้

“นี่คือ ตัวอย่างอันยอดเยี่ยมของสิ่งเล็กๆ ระดับนาโนหรือแม้แต่ระดับอะตอม สามารถช่วยเราตอบคำถามภาพใหญ่” เจนนิกา เกรียร์ หัวหน้านักเขียนรายงาน นักเคมีอวกาศจากมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ ในสกอตแลนด์ กล่าว

ทั้งนี้ ดวงจันทร์ซึ่งโคจรรอบโลกในระยะทางเฉลี่ยราว 385,000 กิโลเมตร มีเส้นผ่าศูนย์กลาวราว 3,475 กิโลเมตร มากกว่าหนึ่งในสี่ของเส้นผ่าศูนย์กลางโลกเล็กน้อย

เฮค กล่าวเสริมว่า การชนครั้งใหญ่ที่ทำให้เกิดดวงจันทร์เป็นเหตุการณ์สำคัญของโลก เปลี่ยนความเร็วในการหมุนของโลกหลังจากนั้นดวงจันทร์ก็ส่งผลให้แกนหมุนของโลกมั่นคง และโลกหมุนช้าลง

“วันก่อตัวของดวงจันทร์สำคัญก็เมื่อโลกกลายมาเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้” เฮค กล่าวโดยจางอธิบายเสริมว่า ดวงจันทร์ช่วยให้แกนโลกมั่นคงเพื่อสภาพอากาศที่มั่นคง แรงดึงดูดของดวงจันทร์ช่วยกำหนดระบบนิเวศของมหาสมุทร

“ดวงจันทร์เป็นแรงบันดาลใจให้กับวัฒนธรรมมนุษย์ และการสำรวจ นาซา และหน่วยงานอวกาศอื่นๆ มองดวงจันทร์เป็นก้าวแรกสำหรับการสำรวจอวกาศที่ลึกขึ้นในอนาคต”

 

 

 

พิสูจน์อักษร....สุรีย์  ศิลาวงษ์