นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิจัยเซาท์เวสต์ (Southwest Research Institute – SwRI) และมหาวิทยาลัยเยล (Yale University) ได้เปิดเผยผลการศึกษาที่ระบุว่า การสะสมมวลในช่วงท้าย (late-stage accretion) ซึ่งเป็นช่วง 1% สุดท้ายของการก่อตัวดาวเคราะห์ มีบทบาทสำคัญอย่างมากในการกำหนดคุณสมบัติทางธรณีฟิสิกส์ เคมี และศักยภาพในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์หินในระบบสุริยะของเรา เช่น โลก ดาวอังคาร ดาวศุกร์ และดาวพุธ
โดยปกติแล้ว ดาวเคราะห์หินจะก่อตัวจากจานฝุ่นและก๊าซที่โคจรรอบดาวฤกษ์อายุน้อย โดยเริ่มจากวัตถุหินขนาดเล็กที่รวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์น้อย (planetesimals) ก่อนจะพัฒนาเป็นดาวเคราะห์ขนาดเต็ม แม้โลกจะก่อตัวได้ถึง 99% ของมวลภายใน 60 ถึง 100 ล้านปีแรกของการก่อตัวระบบสุริยะ แต่ 1% สุดท้ายนี้กลับมีอิทธิพลต่อลักษณะเฉพาะของดาวเคราะห์อย่างมาก
ดร. ซิโมเน มาร์คี (Simone Marchi) หัวหน้าทีมวิจัยจาก SwRI อธิบายว่า ความแตกต่างของการสะสมมวลในช่วงท้ายนี้ อาจเป็นเหตุผลที่ทำให้ดาวเคราะห์แต่ละดวงมีคุณสมบัติเฉพาะตัว พวกเขาใช้การจำลองการชนขนาดใหญ่เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบต่อวิวัฒนาการของภายในดาว เปลือกโลก และบรรยากาศ
ข้อมูลทางธรณีเคมีจากอุกกาบาตและหินบนโลกช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามการพัฒนาดาวเคราะห์ได้อย่างแม่นยำ ผลการวิจัยพบว่าการชนของดาวเคราะห์ส่งผลต่อระบบธรณีแปรสัณฐาน ปริมาณสารระเหย และองค์ประกอบของบรรยากาศ ตัวอย่างเช่น น้ำและบรรยากาศของดาวศุกร์และโลก ความผันแปรของพื้นผิวดาวอังคาร รวมถึงแกนกลางที่หนาแน่นของดาวพุธ ล้วนเป็นผลมาจากการชนกันในระยะท้าย
มาร์คียังเสริมว่า ประวัติการชนของดาวเคราะห์มีบทบาทสำคัญในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยได้ ความสามารถในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์หินขึ้นอยู่กับลักษณะของบรรยากาศ ซึ่งเชื่อมโยงกับการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกและการปลดปล่อยก๊าซจากเนื้อโลก ดังนั้น การค้นหา “โลกแฝด” อาจต้องมุ่งเน้นไปที่ดาวเคราะห์หินที่มีคุณสมบัติพื้นฐานคล้ายกัน เช่น มวล รัศมี และตำแหน่งในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย รวมถึงประวัติการชนที่ใกล้เคียงกัน
แม้ว่ากระบวนการทางธรณีวิทยาจะบดบังบันทึกการชนได้ แต่ข้อมูลจากดวงจันทร์และการสร้างแบบจำลองพลวัตช่วยให้นักวิจัยสามารถสร้างประวัติการชนขึ้นมาใหม่ได้ การศึกษาพฤติกรรมของวัสดุที่พุ่งชนยังให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิวัฒนาการของเปลือกโลกและเนื้อโลก โดยนักวิทยาศาสตร์สามารถอนุมานช่วงเวลาการก่อตัวของชั้นดาวเคราะห์ต่างๆ ได้จากการศึกษาการแยกตัวของโลหะบางชนิดระหว่างการชน
นอกจากนี้ บรรยากาศของดาวเคราะห์ยังได้รับอิทธิพลอย่างมากจากการชน การชนบางครั้งอาจทำให้บรรยากาศหลุดร่อนออกไป ในขณะที่บางครั้งก็นำพาสารระเหย เช่น คาร์บอนและน้ำมาสู่ดาว องค์ประกอบของบรรยากาศที่เกิดขึ้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจศักยภาพของดาวเคราะห์ในการเป็นที่อยู่ของสิ่งมีชีวิต มาร์คีกล่าวทิ้งท้ายว่า กระบวนการเหล่านี้เกือบจะแน่นอนว่ามีบทบาทในเคมีก่อนชีวภาพของโลกยุคแรก แต่ความหมายของพวกมันต่อต้นกำเนิดของชีวิตยังคงเป็นปริศนา
ข้อมูลอ้างอิง: Space Daily
- Shaping of rocky planets traced to final stages of formation
