นักวิทยาศาสตร์ได้เผยแพร่งานวิจัยชิ้นใหม่ ซึ่งสร้างความท้าทายให้กับทฤษฎีเดิมเกี่ยวกับการก่อตัวของแกนกลางดาวพฤหัสบดี ที่เคยเชื่อกันว่าเกิดจากการชนกันครั้งใหญ่กับดาวเคราะห์ขนาดเล็กในยุคแรกเริ่มของระบบสุริยะ
ข้อมูลจากยานสำรวจจูโน (Juno) ขององค์การนาซา พบว่าแกนกลางของดาวพฤหัสบดีไม่ได้มีขอบเขตที่ชัดเจน แต่เป็นแกนที่มีโครงสร้างเจือจาง (dilute core) หรือฟุ้ง (fuzzy) ซึ่งวัสดุหินและน้ำแข็งได้ผสมผสานเข้ากับชั้นก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียมที่อยู่รอบนอกอย่างค่อยเป็นค่อยไป ทำให้เกิดเป็นปริศนาว่าโครงสร้างดังกล่าวเกิดขึ้นได้อย่างไร
เพื่อไขปริศนานี้ ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเดอรัม (Durham University) นำโดย ดร. โทมัส แซนด์เนส (Dr. Thomas Sandnes) ได้ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังเพื่อจำลองสถานการณ์การชนของดาวเคราะห์ และศึกษาว่าแรงกระแทกจะส่งผลต่อการผสมผสานของวัสดุภายในดาวพฤหัสบดีอย่างไร
ผลการจำลองกลับพบว่าไม่ว่าแรงกระแทกจะรุนแรงแค่ไหน การชนก็ไม่สามารถสร้างแกนกลางแบบเจือจางได้ตามที่ยานจูโนค้นพบ แต่กลับแสดงให้เห็นว่าวัสดุที่มีความหนาแน่นสูงอย่างหินและน้ำแข็งจะจมลงอย่างรวดเร็วและก่อตัวเป็นแกนกลางที่มีขอบเขตชัดเจน คล้ายกับแกนโลก ซึ่งขัดแย้งกับข้อมูลที่สังเกตได้ในปัจจุบัน
จากผลการวิจัยนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงเสนอทฤษฎีใหม่ว่า แกนกลางที่เจือจางของดาวพฤหัสบดีอาจเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในกระบวนการก่อตัวของดาวเคราะห์ โดยดาวเคราะห์ยักษ์นี้ได้ดูดซับวัสดุทั้งหนักและเบาในอัตราที่เหมาะสม ทำให้วัสดุต่างๆ เข้าไปผสมกันตั้งแต่แรกเริ่ม
ดร. เจค็อบ เคเกอร์ริส (Dr. Jacob Kegerris) หนึ่งในทีมวิจัยให้ความเห็นว่า “การชนกันครั้งใหญ่เป็นส่วนสำคัญในประวัติศาสตร์ของดาวเคราะห์หลายดวง แต่ไม่ใช่ทุกอย่าง” โดยทฤษฎีใหม่นี้ยังได้รับการสนับสนุนจากข้อมูลที่แสดงว่าดาวเสาร์เองก็มีแกนกลางแบบเจือจางเช่นกัน ทำให้การที่ดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งสองดวงจะเกิดแกนกลางแบบนี้จากเหตุการณ์การชนที่หาได้ยากนั้นเป็นไปได้น้อยมาก
งานวิจัยนี้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจการกำเนิดของระบบสุริยะ และเปิดโอกาสให้มีการศึกษาถึงการก่อตัวของดาวเคราะห์ยักษ์ในรูปแบบอื่นๆ ต่อไป
ข้อมูลอ้างอิง: Phys. org
- A fresh twist to the mystery of Jupiter’s core: Simulations challenge giant-impact origin
