นักวิจัยชี้ “ดวงจันทร์” ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ โดนชนด้วยดาวเคราะห์น้อยโบราณ 4,000 ล้านปี

เมื่อ 4,000 ล้านปีก่อน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าระบบสุริยะได้เกิดเหตุการณ์มหาภัยพิบัติ (Cataclysmic event) ขึ้นที่ "แกนีมีด (Ganymede)" ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะที่โคจรรอบดาวพฤหัสบดี เพราะดวงจันทร์ดวงนี้ ได้ถูกดาวเคราะห์น้อยพุ่งชนจนเป็นร่องรอยที่ยังสังเกตได้ในทางวิทยาศาสตร์จนถึงปัจจุบัน

โดยล่าสุด ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโกเบ (Kobe University) ในประเทศญี่ปุ่น ได้สร้างแบบจำลองเหตุการณ์เมื่อ 4,000 ล้านปีขึ้นมาใหม่ และได้บทสรุปว่า ดาวเคราะห์น้อยที่พุ่งชนนั้น มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 300 กิโลเมตร มากกว่าดาวชิกชูลุบ (Chichulub) ดาวเคราะห์น้อยที่เชื่อว่าเป็นเหตุให้ไดโนเสาร์บนโลกสูญพันธุ์ถึง 20 เท่า และยังส่งผลกระทบที่ยิ่งใหญ่กว่าการทิ้งแอ่ง (Crater) ไว้บนแกนีมีดด้วย 

กระบวนการหาคำตอบการพุ่งชนดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ

งานวิจัยดังกล่าว เริ่มต้นจากการวิเคราะห์ลักษณะของแผ่นทวีป หรือการแปรสันฐานของแผ่นทวีป (Plate tectonic) บนแกนีมีด ที่มีลักษณะเป็นคลื่นแบบรอยย่น (คล้ายเวลาคนโดนต่อยที่หน้าแล้วเป็นรอยย่น เมื่อดูจากภาพกล้องสโลโมชัน, Slow-Motion Camera) ซึ่งเรียกว่า เฟอร์โร (Furrow) ที่เป็นร่องรอยการโดนชนจากดาวเคราะห์น้อย

ร่องรอยดังกล่าวถูกนำไปใช้ในแบบจำลองการพุ่งชนแกนีมีดร่วมกับร่องรอยจากหลุม (Crater) บนแกนีมีด ที่เรียกว่าทรานเซียน เครเตอร์ (transient crater) ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 1,400 - 1,600 กิโลเมตร โดยประมาณ เพื่อย้อนรอยว่าร่องรอยทั้งหมดนี้ ต้องใช้แรง ความเร็ว ทิศทาง และต้องมีมวลเท่าใดถึงจะได้ร่องรอยดังกล่าว

โดยการจำลอง ได้ใช้เหตุการณ์ดาวเคราะห์น้อยพุ่งชนดาวพลูโตเป็นแม่แบบในการจำลอง ซึ่งในเหตุการณ์นั้นนักวิจัยกลุ่มเดียวกันเสนอว่าการพุ่งชนของดาวเคราะห์น้อยเป็นต้นเหตุให้เกิดร่องรอยขนาดใหญ่บนดาวพลูโต และเป็นต้นเหตุให้แกนการหมุนของดาวมีการเอียง (Tilt) ด้วย

คำตอบการพุ่งชนดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ

จากนั้น นักวิจัยได้นำผลลัพธ์ย้อนกลับไปยังการคำนวณคุณสมบัติต่าง ๆ และคาดการณ์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวเคราะห์น้อย จนได้ข้อสรุปว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดประมาณ 300 กิโลเมตร พุ่งชนในแนวเส้นเมริเดียน (Meridian) หรือเส้นสมมติที่ลากจากขั้วเหนือไปขั้วใต้ของแกนีมีด

การจำลองดังกล่าวยังให้ข้อมูลเพิ่มเติมด้วยว่า การชนดังกล่าวส่งผลให้แกนของแกนีมีดมีการเอียงตัว (Tilt) จนเป็นแกนหมุนที่ 176° ในปัจจุบัน โดยเปรียบเทียบกับเหตุการณ์ในลักษณะเดียวกันที่เกิดขึ้นบนดาวพลูโต และเชื่อได้ว่าการพุ่งชนของทั้งบนแกนีมีดและพลูโตอาจมีความเกี่ยวข้องกัน

ทั้งนี้ ผลลัพธ์ดังกล่าวได้นำเสนอที่มาของเหตุการณ์ระดับมหาภัยพิบัติในอดีต ซึ่งช่วยให้นักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์ เข้าใจประวัติศาสตร์และฟิสิกส์ของระบบสุริยะชั้นนอก (Outer Solar System) มากขึ้น ในขณะที่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโกเบเตรียมที่จะทำการศึกษาผลกระทบจากการพุ่งชนต่อโครงสร้างภายในแกนีมีดในอนาคต โดยงานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสารวิชาการเนเชอร์ (Nature) เป็นที่เรียบร้อยแล้ว

ข้อมูล Interesting Engineering, Wikipedia

ภาพ Kobe University