มีอะไรอยู่ภายในดวงจันทร์ของโลก

 

     ทีมนักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยโค้ต ดาซูร์, หอสังเกตการณ์แห่งโค้ต ดาซูร์และเพื่อนร่วมงาน ได้พบหลักฐานเพิ่มเติมว่าดวงจันทร์ของโลกมีแกนกลางส่วนในที่คล้ายกับที่แกนกลางของโลก ในการศึกษาซึ่งรายงานในวารสาร Nature ทีมได้วิเคราะห์ข้อมูลจากหลากหลายแหล่ง และใช้เพื่อทำแบบจำลองที่ถอดภาพภายในของดวงจันทร์

      ในปี 2011 นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่นาซา ใช้ข้อมูลคลื่นไหวสะเทือนที่นักบินอวกาศอพอลโลได้บันทึกไว้ เพื่อทำนายสิ่งที่อาจจะซ่อนอยู่ในใจกลางดวงจันทร์ เนื่องจากความละเอียดข้อมูลนั้นต่ำเกินกว่าจะระบุสถานะแกนกลางส่วนในได้อย่างเที่ยงตรง แต่พวกเขาบอกว่ามันน่าจะมีแกนกลางส่วนในที่เป็นของแข็ง โดยมีรัศมีราว 240 กิโลเมตร ในความพยายามครั้งใหม่นี้ นักวิจัยใช้ข้อมูลจากหลายแหล่งเพื่อทำการประเมินคล้ายๆ กันและพบหลักฐานที่สอดคล้องด้วยดีกับผลจากนาซา

      เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับแกนกลางดวงจันทร์ให้มากขึ้น ทีมวิจัยรวบรวมข้อมูลจากปฏิบัติการอวกาศมากมาย และจากการทดลองที่ทำบนดวงจันทร์จำนวนมาก พวกเขาใช้ข้อมูลดังกล่าวเพื่อสร้างคุณลักษณะของภายในดวงจันทร์ ซึ่งรวมถึงการแจกแจงลักษณะเช่น ความรุนแรงของการแปรสภาพที่เกิดเนื่องจากปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงกับโลก, ระยะทางจากดวงจันทร์ถึงโลก และยังรวมถึงความหนาแน่นของดวงจันทร์ด้วย จากนั้นก็ใส่ข้อมูลทั้งหมดในแบบจำลอง ต่อมาก็เดินเครื่องแบบจำลองแกนกลางหลายๆ แบบเพื่อดูผลที่จะสอดคล้องกับข้อมูลจริงมากที่สุด

     แบบจำลองที่สอดคล้องอย่างดีที่สุดกับการสำรวจ เผยให้เห็นหลักฐาน active overturn เมื่อวัสดุสารที่หนาแน่นกว่ากำลังถูกดึงเข้าใกล้แกนกลางมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป บังคับให้วัสดุสารที่เบากว่าลอยขึ้น การค้นพบนี้ช่วยอธิบายว่าจะมีธาตุบางชนิดซึ่งรวมถึงแร่ธาตุที่อุดมด้วยเหล็กจึงลอยขึ้นแล้วโผล่ในพื้นที่ภูเขาไฟบนดวงจันทร์ซึ่งกลายเป็นเปลือกดวงจันทร์ในปัจจุบัน แต่การค้นพบหลักอีกข้อก็คือ ความหนาแน่นของแกนกลางส่วนในดวงจันทร์ซึ่งสอดคล้องกับแกนกลางส่วนในของโลก

      แบบจำลองยังแสดงว่าแกนกลางส่วนในมีรัศมีราว 258 กิโลเมตร และความหนาแน่นราว 7822 กิโลเมตรต่อลูกบาศก์เมตรซึ่งเป็นค่าหนาแน่นของเหล็ก และยังแสดงว่าแกนกลางส่วนนอกอาจจะเป็นชั้นของไหลที่ปกคลุมแกนกลางส่วนใน โดยมีรัศมี 362 กิโลเมตร

      ผลสรุปของทีมที่นำโดย Arthur Briaud นักดาราศาสตร์จากศูนย์เพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ฝรั่งเศส ได้ยืนยันการค้นพบก่อนหน้านั้น และยังตอกย้ำถึงแกนกลางดวงจันทร์ที่คล้ายกับแกนกลางของโลก และยังมีนัยยะที่สำคัญต่อวิวัฒนาการดวงจันทร์ด้วย เราทราบว่าไม่นานหลังจากที่มันก่อตัวขึ้น ดวงจันทร์เคยมีสนามแม่เหล็กที่ทรงพลังกว่าโลก 100 เท่าซึ่งเริ่มต้นถดถอยเมื่อราว 3.2 พันล้านปีก่อน สนามแม่เหล็กลักษณะนี้น่าจะถูกสร้างโดยการเคลื่อนที่และการพาความร้อน(convection) ในแกนกลาง ดังนั้น องค์ประกอบของแกนกลางจึงมีความสัมพันธ์อย่างลึกซึ้งกับรูปแบบที่สนามแม่เหล็กหายไปอย่างไร และเพราะเหตุใด

     ผลสรุปของเราตั้งคำถามวิวัฒนาการสนามแม่เหล็กดวงจันทร์ที่เกิดจากการมีอยู่ของแกนกลางส่วนใน และสนับสนุนลำดับเหตุการณ์การกลับชั้นแมนเทิล ซึ่งเผยแง่มุมสู่ไทม์ไลน์ที่เกิดการระดมชนบนดวงจันทร์ในช่วงพันล้านปีแรกของระบบสุริยะ ทีมเขียนไว้ในรายงาน

 

แหล่งข่าว phys.org : more evidence found showing the moon’s inner core is solid, like Earth’s
               sciencealert.com : scientists finally confirm what’s inside the Moon
               iflscience.com : the mysterious interior of the Moon has been revealed at last