พบซากดาวเคราะห์โบราณใกล้แกนโลก
หลักฐานการชนเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน
เมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน ในขณะที่โลกยังอยู่ในวัยทารก ได้เกิดมหันตภัยครั้งใหญ่จากดาวเคราะห์โบราณชื่อว่าไธอา (Theia) ที่มีมวลขนาดเท่าดาวอังคารพุ่งชนในทิศทางที่แฉลบกับโลก โดยมีเศษเนื้อโลก และเศษซากของไธอาส่วนหนึ่งได้กระจายออกไปโคจรอยู่รอบโลก และหลอมรวมกันเป็นดวงจันทร์ ซึ่งเป็นดาวบริวารหนึ่งเดียวของโลก และเป็นดาวบริวารที่ใหญ่เป็นอันดับ 5 ของระบบสุริยะ
อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าเศษซากของดาวไธอาที่เหลือได้หลอมรวมเข้ากับโลกเป็นเนื้อเดียวกัน แต่จากผลการศึกษาล่าสุดได้ค้นพบก้อนมวลขนาดมหึมา 2 ก้อนที่อยู่ใกล้กับแกนโลก อาจจะเป็นเศษซากไธอา ที่เหลือรอดมาจนถึงปัจจุบันนี้
มวลลึกลับเหล่านี้คืออะไร?
ในช่วงทศวรรษ 1980 นักธรณีฟิสิกส์ได้ค้นพบหยดวัตถุขนาดเท่าทวีปสองแห่งที่อยู่ลึกใกล้ใจกลางโลกเป็นครั้งแรก มวลก้อนหนึ่งอยู่ใต้มหาสมุทรแปซิฟิก และอีกก้อนอยู่ใต้ทวีปแอฟริกา ทั้งสองมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของดวงจันทร์ของเรา ซึ่งมันมีขนาดใหญ่มากจนหากวางบนพื้นผิวโลก พวกมันจะสร้างชั้นความหนาประมาณ 60 ไมล์รอบโลก
ก้อนมวลขนาดใหญ่นี้รู้จักกันอย่างเป็นทางการว่าเป็นก้อนมวลความเร็วต่ำขนาดใหญ่ (LLVP) มีแนวโน้มว่าจะสร้างด้วยสัดส่วนขององค์ประกอบที่แตกต่างจากชั้นแมนเทิลที่ล้อมรอบ โดยบทความปี 2023 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature เสนอว่าพวกมันคือซากของดาวเคราะห์โบราณที่เรียกว่า ไธอา ซึ่งชนกับโลกครั้งใหญ่ และก่อให้เกิดดวงจันทร์ขึ้นมา
“ดวงจันทร์ดูเหมือนจะมีวัสดุอยู่ภายในซึ่งเป็นตัวแทนของทั้งโลกก่อนชนและไธอา และเชื่อกันว่าเศษของไธอาบนโลกที่เหลืออยู่จะถูกหลอมรวมทำให้เป็นเนื้อเดียวกันโดยพลวัตหลายพันล้านปีภายในโลก” นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์มหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาและผู้ร่วมเขียน การศึกษา ธรรมชาติ Steven Desch กล่าวในแถลงการณ์ “นี่เป็นการศึกษาชิ้นแรกที่ทำให้กรณีที่ ‘ชิ้นส่วน’ ของ ไธอา ที่แตกต่างกันยังคงอาศัยอยู่ภายในโลกที่ขอบเขตแกนโลกของเรา”
รูปลักษณ์ใหม่ของแร่ธาตุที่เก่าแก่มาก
บทความใหม่นี้สร้างขึ้นจากการศึกษาเรื่องดังกล่าว ด้วยการใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ พวกเขาพบว่าประมาณ 200 ล้านปีหลังจากการชนกับ ไธอา มวล LLVP ที่จมอยู่ใต้น้ำอาจช่วยสร้างกลุ่มควันร้อนภายในโลกที่รบกวนพื้นผิว พวกมันเจาะเปลือกโลกและจมลงในกระบวนการที่เรียกว่าการมุดตัว
ทีมงานระบุว่าอาจอธิบายได้ว่าทำไมแร่ธาตุที่เก่าแก่ที่สุดในโลกจึงเป็นผลึกเพทายที่ดูเหมือนว่าจะเกิดการมุดตัวเมื่อกว่า 4 พันล้านปีก่อน และอาจมีส่วนทำให้เกิดการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก
การชนกับ ไธอา ทำให้โลกพิเศษกว่าดาวดวงอื่น
ด้าน ศาสตราจารย์เติ้ง หงผิง จากหอดูดาวเซี่ยงไฮ้ กล่าวว่า การชนครั้งใหญ่ไม่เพียงเป็นสาเหตุที่ก่อให้เกิดดวงจันทร์ของเราเท่านั้น มันยังกำหนดเงื่อนไขเริ่มต้นของโลกด้วย “งานวิจัยก่อนหน้านี้ให้ความสำคัญกับโครงสร้างของเศษซาก (สารตั้งต้นของดวงจันทร์) มากเกินไปและมองข้ามผลกระทบของการชนกันครั้งใหญ่บนโลกยุคแรก โดยการค้นพบของเราท้าทายแนวคิดดั้งเดิมที่ว่าผลกระทบขนาดใหญ่นำไปสู่การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของโลกในยุคแรก”
“การชนกันรุนแรงที่ก่อตัวเป็นดวงจันทร์กลับดูเหมือนจะเป็นต้นกำเนิดของความหลากหลายของเนื้อโลกในยุคแรก และเป็นจุดเริ่มต้นของวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาของโลกในช่วง 4.5 พันล้านปีที่ผ่านมา” ศาสตราจารย์หงผิงเสริม
ด้วยการจำลองความปั่นป่วนและการผสมวัสดุสสารอย่างละเอียดและแม่นยำในเทคนิคที่ว่า ‘Meshless Finite Mass’ (MFM) แสดงให้เห็นว่าเนื้อโลกส่วนบนและส่วนล่างมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันหลังการชน เนื้อโลกส่วนล่างส่วนใหญ่จะเป็นของแข็งมีการปนเปื้อนจาก ไธอา เพียงเล็กน้อยราวร้อยละ 2 เท่านั้น
แต่ด้านบนสถานการณ์จะเปลี่ยนไปมาก การปะทะกันได้ทำให้เกิดส่วนผสมมากขึ้นและกระจายอยู่ใต้แผ่นเปลือกโลกตามที่กล่าวไปข้างต้น ด้วยความที่มีองค์ประกอบแตกต่างกัน เศษซากของไธอาจึงมารวมตัวกันและผสมอยู่ในตำแหน่งเดียวกัน ราวกับหยดน้ำมันในน้ำ
“ด้วยการวิเคราะห์ที่แม่นยำของตัวอย่างหินที่หลากหลาย รวมกับแบบจำลองการชนรุนแรงที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น รวมถึงแบบจำลองวิวัฒนาการของโลก เราก็สามารถอนุมานองค์ประกอบของวัสดุและการเปลี่ยนแปลงวงโคจรของโลกโบราณ และไธอาได้ สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถรับรู้ประวัติศาสตร์ทั้งหมดของการก่อตัวของระบบสุริยะชั้นในได้” ดร.เฉียน หยวน หนึ่งในทีมวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (คาลเทค) อธิบาย
งานวิจัยเหล่านี้ช่วยให้เราเข้าใจโลกของเราเองได้ดีขึ้น รวมถึงเข้าใจโลกใบอื่นในกาแล็กซีหรือแม้แต่จักรวาลที่กว้างใหญ่ เนื่องจากเราไม่เคยพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงไหนที่เหมือนกับโลกของเราเลย ผลกระทบจากการชนกันครั้งยิ่งใหญ่อาจทำให้โลกของเราพิเศษไม่เหมือนใคร
“การชนกันในการก่อตัวของดวงจันทร์โบราณอาจส่งผลกระทบระยะยาวต่อวิวัฒนาการทั้งหมดของโลก ดังนั้นมันอาจเป็นปัจจัยพื้นฐานประการหนึ่งว่าทำไมโลกจึงแตกต่างต่างทางธรณีวิทยาจากดาวเคราะห์หินดวงอื่น” ดร. หยวน กล่าว
ที่มา : https://www.popsci.com/science/earth-blob/
https://ngthai.com/science/52366/scientists-detect-traces-of-an-ancient-alien/
