ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติได้เผยแพร่ผลการศึกษาครั้งสำคัญ ที่สามารถยุติข้อถกเถียงที่ดำเนินมายาวนานนับทศวรรษเกี่ยวกับโครงสร้างภายในของดวงจันทร์อย่างเป็นทางการ โดยการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงลึกยืนยันว่า แก่นในของดวงจันทร์ (Inner Core) นั้นมีสถานะเป็นของแข็ง (Solid) คล้ายกับแก่นของโลกของเรา ซึ่งการค้นพบนี้ถือเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาและการหายไปของสนามแม่เหล็กอันทรงพลังของดวงจันทร์ในอดีต
การสำรวจองค์ประกอบภายในของวัตถุในระบบสุริยะมักทำได้ยาก เนื่องจากต้องอาศัยข้อมูลคลื่นไหวสะเทือน (seismic data) ซึ่งแม้ว่าภารกิจอะพอลโล (Apollo) จะเคยบันทึกข้อมูลดังกล่าวไว้ แต่ก็ยังมีความละเอียดไม่เพียงพอที่จะระบุสถานะของแก่นในดวงจันทร์ได้อย่างชัดเจน
ด้วยเหตุนี้ ทีมวิจัยนำโดย ดร. อาร์เธอร์ บริโอต์ (Arthur Briaud) นักดาราศาสตร์จากศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศส (CNRS) จึงใช้วิธีการใหม่ โดยรวบรวมข้อมูลจากภารกิจอวกาศและการทดลองวัดระยะด้วยเลเซอร์จากโลก เพื่อสร้างแบบจำลองเชิงลึกของดวงจันทร์ โดยคำนึงถึงลักษณะต่าง ๆ เช่น การแปรสัณฐานจาก Gravitational Interaction ของโลก ความผันแปรของระยะทาง และความหนาแน่น
ผลการสร้างแบบจำลองที่แม่นยำที่สุดชี้ว่า โครงสร้างแก่นของดวงจันทร์คล้ายคลึงกับโลก โดยประกอบด้วย
- แก่นนอกที่เป็นของเหลว (Fluid Outer Core) มีรัศมีประมาณ 362 กิโลเมตร
- แก่นในที่เป็นของแข็ง (Solid Inner Core) มีรัศมีประมาณ 258 กิโลเมตร คิดเป็นประมาณร้อยละ 15 ของรัศมีดวงจันทร์ทั้งหมด แก่นในทึบนี้มีความหนาแน่นสูงถึง 7,822 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งใกล้เคียงกับความหนาแน่นของเหล็ก
นอกจากนี้ แบบจำลองยังสนับสนุนการเกิดการพลิกกลับของเนื้อดวงจันทร์ (Lunar Mantle Overturn) ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบพาความร้อน (Convection) ที่ทำให้วัสดุที่มีความหนาแน่นสูงจมลงสู่ศูนย์กลาง และวัสดุที่เบาจะลอยขึ้นมาด้านบน กิจกรรมภายในนี้ช่วยอธิบายปรากฏการณ์ภูเขาไฟบางอย่างบนดวงจันทร์ในอดีตได้เป็นอย่างดี
การยืนยันสถานะของแก่นในดวงจันทร์เป็นของแข็งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของสนามแม่เหล็ก (Magnetic Field) นักวิทยาศาสตร์ทราบว่าดวงจันทร์เคยมีสนามแม่เหล็กที่ทรงพลังมากในอดีต แต่เริ่มอ่อนกำลังลงและหายไปเมื่อประมาณ 3,200 ล้านปีที่แล้ว
สนามแม่เหล็กของวัตถุทางดาราศาสตร์ เช่น โลกและดวงจันทร์ มักถูกสร้างขึ้นโดยการเคลื่อนที่และการพาความร้อนของโลหะหลอมเหลวในแก่นนอก การที่ทีมนักวิจัยสามารถระบุโครงสร้างแก่นกลางที่ชัดเจนได้ จึงเป็นข้อมูลสำคัญที่จะนำไปสู่การสร้างแบบจำลองที่แม่นยำยิ่งขึ้นว่ากลไกในแก่นกลางดวงจันทร์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร และเหตุใดมันจึงหยุดสร้างสนามแม่เหล็กในที่สุด
การค้นพบครั้งนี้ ซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature ถือเป็นการยืนยันผลการศึกษาเบื้องต้นที่เคยเสนอไว้โดยนักวิทยาศาสตร์ของ NASA ในปี 2011 ทำให้ประเด็นเรื่องแก่นในของดวงจันทร์มีความแน่นอนมากขึ้น และด้วยแผนการส่งมนุษย์กลับสู่ดวงจันทร์ในอนาคตอันใกล้ นักวิทยาศาสตร์จึงหวังว่าจะมีการติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนที่มีความละเอียดสูง เพื่อยืนยันการค้นพบอันน่าทึ่งนี้ในท้ายที่สุด
ข้อมูลอ้างอิง: Science Alert
- It’s Official: Scientists Confirmed What Is Inside Our Moon
