สนามแม่เหล็กลึกลับของดวงจันทร์อาจเกิดเพราะโลก

By: terminus
Writer
on Sun, 13/11/2011 - 22:20

เมื่อประมาณ 40 ปีที่แล้ว ครั้งที่นักบินอวกาศในโครงการอะพอลโลเก็บหินจากดวงจันทร์กลับมา นักดาราศาสตร์ประหลาดใจมากเมื่อได้พบว่าลักษณะของหินบ่งชี้ว่า เมื่อ 4.2 พันล้านปีที่แล้ว ดวงจันทร์ยังคงมีสนามแม่เหล็กอยู่ ทั้งๆ ที่นักดาราศาสตร์เคยเชื่อว่าสนามแม่เหล็กของดวงจันทร์ควรจะหมดไปตั้งแต่เมื่อสี่ร้อยล้านปีก่อนหน้านั้นแล้ว

สนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์อย่างโลกเกิดจากการเคลื่อนที่หมุนวนของโลหะหลอมเหลวที่อยู่ใจกลางโลกเนื่องจากความร้อน การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นมาในลักษณะที่เรียกว่า dynamo แต่ในกรณีของดวงจันทร์นั้น ความร้อนในใจกลางของมันสร้างสนามแม่เหล็กได้เพียงนิดเดียวเมื่อตอนแรกเกิดและก็ควรจะหยุดไปตั้งนานโขแล้ว หินดวงจันทร์ที่นักบินอวกาศเก็บได้ไม่ควรจะมีร่องรอยของสนามแม่เหล็กชัดเจนขนาดนั้น

ล่าสุด ดูเหมือนว่าจะมีนักดาราศาสตร์สองทีมแก้ปริศนานี้ออก และรายงานแนวคิดของพวกเขาลงในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 10 พ.ย. 2011

ทีมวิจัยที่นำโดย Christina Dwyer แห่ง University of California, Santa Cruz เชื่อว่า ครั้งหนึ่งดวงจันทร์เคยอยู่ใกล้โลกมากกว่านี้ (ระยะห่างประมาณ 165,000 - 310,000 กม.) ในตอนนั้นการฉุดกระชากเนื่องจากอิทธิพลของน้ำขึ้นน้ำลงบนโลก (tidal gravitational tug) ทำให้วงโคจรของดวงจันทร์แกว่งไปแกว่งมา ชั้นแมนเทิลซึ่งเป็นเปลือกหินแข็งจึงเคลื่อนที่ครูดไปกับโลหะเหลวในใจกลาง เกิดเป็นแรงเสริมให้โลหะเหลวในใจกลางหมุนวนได้แรงและนานกว่ากรณีที่เกิดจากความร้อนอย่างเดียว

อิทธิพลของน้ำขึ้นน้ำลงนี้จะลดลงเรื่อยๆ เมื่อดวงจันทร์ห่างจากโลกเกิน 310,000 กม. สนามแม่เหล็กจาก dynamo ของดวงจันทร์ก็หมดไป ซึ่งตรงกับเวลา 2.7 พันล้านปีที่แล้ว

อีกทีมเป็นทีมวิจัยที่นำโดย Michael Le Bars แห่ง National Center for Scientific Research และ Université Aix-Marseille ในประเทศฝรั่งเศส พวกเขามีความเห็นคล้ายกันว่าสนามแม่เหล็กของดวงจันทร์อยู่ได้นานขึ้นด้วยแรงเสริมจากของการเคลื่อนที่ครูดกันระหว่างชั้นแมนเทิลกับโลหะหลอมเหลวตรงใจกลาง แต่พวกเขาเชื่อว่าสาเหตุไม่ได้มาจากอิทธิพลของน้ำขึ้นน้ำลงบนโลก อุกกาบาตต่างหากที่เป็นตัวการ

Michael Le Bars บอกว่า เมื่อประมาณ 3.92 - 3.85 พันล้านปีก่อน ดวงจันทร์เคยถูกระดมชนด้วยห่าอุกกาบาตถึงหกครั้งใหญ่ๆ แรงจากการชนนี้เองที่ทำให้ดวงจันทร์เซถลาไปมาจนชั้นแมนเทิลกับใจกลางเคลื่อนที่ไม่สัมพันธ์กัน จากนั้นดวงจันทร์ก็โดนอุกกาบาตขนาดใหญ่ชนอีกเรื่อยๆ การชนแต่ละครั้งช่วยยืดเวลาให้ dynamo ตรงใจกลางหมุนต่อไปได้อีกประมาณ 10,000 ปี สนามแม่เหล็กของดวงจันทร์จึงมีอายุยาวนานกว่ากรณีที่เกิดจากความร้อนอย่างเดียว

Dominique Jault แห่ง ETH Zürich ซึ่งไม่ได้เกี่ยวอะไรกับทั้งสองทีมเลย ชมเชยทฤษฎีทั้งสองว่ามีความเป็นไปได้ทั้งคู่ ดีไม่ดีอาจจะถูกทั้งคู่เลยก็ได้ นั่นคือสนามแม่เหล็กของดวงจันทร์อาจได้รับการยืดเวลาจากทั้งการแกว่งของโลกและการชนของอุกกาบาตรวมๆ กัน

ทางที่จะพิสูจน์ได้ว่าทฤษฎีไหนถูก หรือถูกทั้งคู่ หรือผิดทั้งคู่ คงต้องรอให้มีคนไปเก็บหินดวงจันทร์อายุต่างๆ กันมาตรวจวิเคราะห์สนามแม่เหล็ก แล้วดูว่าเวลาและแรงของสนามแม่เหล็กที่ทำนายได้จากทฤษฎีไหนตรงกับความจริงมากกว่ากัน

ที่มา - SPACE.com, Discovery News, Science News, New Scientist

4 Comments

hisoft's picture

> เมื่อดวงจันทร์ห่างจากโลกเกิด 310,000 กม.

เกิดหรือเกินอ่ะครับ

ผมว่าน่าเชื่อทั้งคู่นะ แต่อันหลังอย่างเดียวคงไม่น่าจะยืดอายุได้นานขนาดนั้น

The Phantom Thief

Thaina's picture

ผมว่าไม่น่าเชื่อทั้งคู่

เพราะถ้ามีตัวแปรที่ไม่เสถียรเยอะขนาดนั้น ดวงจันทร์จะยังรักษาอัตราหมุนรอบตัวเองแบบที่หันหน้านิ่งเข้าหาโลกแบบนี้ได้ยังไง

mementototem's picture

นึกว่าเป็นเพราะการเหนี่ยวนำระหว่างสนามแม่เหล็กโลกกับแกนของดวงจันทร์ - -"