สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ทฤษฎีกำเนิดดวงจันทร์ฉบับปรับปรุงใหม่

ทฤษฎีกำเนิดดวงจันทร์ฉบับปรับปรุงใหม่

8 ก.ย. 2544
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ทฤษฎีการกำเนิดดวงจันทร์เป็นหนึ่งในเรื่องที่ท้าทายความสามารถของนักดาราศาสตร์มาเป็นเวลานาน ทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับมากที่สุดในขณะนี้คือ ทฤษฎีพุ่งชน ซึ่งถูกเสนอขึ้นมาตั้งแต่กลางทศวรรษ 1970 อธิบายว่า ในช่วงปลายของระยะสะสมมวลของโลก ได้มีวัตถุขนาดใหญ่ลูกหนึ่งพุ่งเข้ามาชนโลก ทำให้สสารจากเปลือกโลกจำนวนหนึ่งหลุดออกไปและต่อมาได้รวมตัวกันใหม่เป็นวัตถุอีกดวงหนึ่งและกลายเป็นดวงจันทร์ อย่างไรก็ตาม จากการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์กลับพบว่าผลจากการชนไม่สอดคล้องกับข้อเท็จจริงในปัจจุบัน 

ทฤษฎีนี้แบ่งออกเป็นสองแนวทาง แนวทางแรกกล่าวว่าการชนเกิดขึ้นในขณะที่โลกสะสมมวลได้ประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ของมวลที่มีอยู่ในปัจจุบัน นั่นหมายความว่าหลังจากการชนแล้วโลกยังต้องเก็บมวลมาเพิ่มอีกถึง 40 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นไปได้ยาก 

อีกแนวทางหนึ่งเชื่อว่าการชนเกิดขึ้นในช่วงที่กระบวนการสร้างโลกใกล้เสร็จสิ้นแล้ว แต่จากการสร้างแบบจำลองพบว่าหากเกิดชนในลักษณะนี้ จะทำให้โมเมนตัมเชิงมุมของระบบโลก-ดวงจันทร์มากกว่าที่เป็นอยู่จริงนี้ถึงสองเท่า จะต้องให้มีการชนเกิดขึ้นอีกครั้งหนึ่งเพื่อลดความเร็วของวัตถุทั้งสองลง ซึ่งก็เป็นไปได้ยากเช่นกัน

เมื่อเร็ว ๆ นี้ข้อสงสัยในทฤษฎีนี้ได้รับการคลี่คลายลงเมื่อนักวิจัยจากสถาบันวิจัยเซาท์เวสต์ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซที่นำโดย Robin Canup ได้สร้างแบบจำลองขึ้นมาใหม่และให้ผลใกล้เคียงกับปัจจุบันทั้งตำแหน่ง มวล โมเมนตัมเชิงมุม และองค์ประกอบทางเคมีของโลกและดวงจันทร์ นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้มากกว่า เพราะแบบจำลองใหม่นี้ต้องการวัตถุที่มาพุ่งชนเล็กกว่าเดิมซึ่งเป็นการเพิ่มความน่าจะเป็นให้มากขึ้นด้วย

กุญแจสำคัญของความสำเร็จของการสร้างแบบจำลองนี้คือ ความละเอียดในการคำนวณ แบบจำลองที่สร้างกันมาก่อนหน้านี้จะแทนระบบโลก-ดวงจันทร์ด้วยอนุภาคประมาณ 3000 อนุภาค แต่แบบจำลองของสถาบันเซาท์เวสต์นี้ใช้อนุภาคนับหมื่นอนุภาค จึงสามารถคำนวณได้ละเอียดกว่าเดิมถึง 10-20 เท่า

    ภาพจำลองการเกิดดวงจันทร์ที่เกิดจากวัตถุขนาดเท่าดาวอังคารพุ่งชน ดวงจันทร์เกิดจากเศษจากเปลือกโลกที่กระเด็นออกมาจากแรงชน

    ภาพจำลองการเกิดดวงจันทร์ที่เกิดจากวัตถุขนาดเท่าดาวอังคารพุ่งชน ดวงจันทร์เกิดจากเศษจากเปลือกโลกที่กระเด็นออกมาจากแรงชน

    ที่มา: