พบกลไกใหม่การก่อตัว “ภูเขาไฟอายุน้อย” บนดวงจันทร์ เมื่อ 2 พันล้านปีก่อน

พบกลไกใหม่การก่อตัว – ซินหัว รายงานว่า คณะนักวิจัยชาวจีนนำเสนอกลไกใหม่ว่าด้วยการก่อตัวของ “ภูเขาไฟอายุน้อย” บนดวงจันทร์อันเย็นยะเยือกเมื่อ 2 พันล้านปีก่อน หลังมีการวิเคราะห์ตัวอย่างจากดวงจันทร์ที่ส่งกลับมายังโลกโดยภารกิจสำรวจดวงจันทร์ “ฉางเอ๋อ 5” ของจีน

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เคยคาดการณ์ว่าปริมาณน้ำที่เพิ่มสูงขึ้น หรือธาตุกัมมันตรังสีภายในดวงจันทร์อาจเป็นสิ่งที่ก่อให้เกิดภูเขาไฟในช่วงปลายของอายุดวงจันทร์ ทว่าข้อมูลของยานฉางเอ๋อ 5 พบว่าบริเวณ “แหล่งกำเนิดแมนเทิล” หรือชั้นเนื้อดาวที่มีลักษณะเป็นหินเหลวหนืดของดวงจันทร์นั้น ทั้งแห้งแล้งและขาดสารให้ความร้อน

An illustration of China’s Chang’e-5 lunar probe. /China National Space Administration

ผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารไซแอนซ์ แอดวานซ์ ระบุว่าการที่จุดหลอมเหลวของแมนเทิลมีอุณภูมิต่ำลงนั้น เกิดจากมีส่วนประกอบที่หลอมละลายได้ง่ายซึ่งอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้มีภูเขาไฟอายุน้อยบนดวงจันทร์

นักวิจัยจากสถาบันธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์ สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ได้ตรวจสอบหินบะซอลต์ที่ได้จากภารกิจฉางเอ๋อ 5 จำนวน 27 ก้อน เพื่อคำนวณหาส่วนประกอบดั้งเดิมของตัวอย่างเหล่านี้ และพบว่าแมกมาอายุน้อยที่ได้จากฉางเอ๋อ 5 นั้นอาจมีปริมาณแคลเซียมออกไซด์และไททาเนียมไดออกไซด์สูงกว่าแมกมาในตัวอย่างก่อนหน้านี้ที่เก็บมาโดยยานอะพอลโล

ยานสำรวจในภารกิจฉางเอ๋อ 5 ของจีน สร้างความประหลาดใจด้วยการเผยถึงปรากฏการณ์ของภูเขาไฟอายุน้อยบนดวงจันทร์ ซึ่งมีอายุเพียง 2 พันล้านปี ซึ่งตัดความเป็นไปได้ของทฤษฎีที่ว่าดวงจันทร์ไม่มีการเคลื่อนไหวหรือเปลี่ยนแปลงด้านสภาพทางธรณีวิทยามายาวนานเป็นเวลาอย่างน้อย 3 พันล้านปี อันเป็นช่วงเวลาหลังจากที่ตัวอย่างหินภูเขาไฟที่ยานอะพอลโลเก็บได้ก่อตัวขึ้น

A researcher from the Institute of Geology and Geophysics of the Chinese Academy of Sciences (IGGCAS) analyzes lunar samples returned by China’s Chang’e-5 mission in Beijing, capital of China, Oct. 14, 2022. A Chinese group analyzed lunar samples returned by China’s Chang’e-5 mission and proposed a new mechanism for how young volcanos took shape on the cooling moon 2 billion years ago. (Institute of Geology and Geophysics of the Chinese Academy of Sciences/Handout via Xinhua)

นายเฉิน อี้ นักวิจัยจากสถาบันฯ กล่าวว่า “การหลอมละลายของแมนเทิลบนดวงจันทร์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาอันใกล้นั้น อาจเกิดขึ้นได้จากสองสาเหตุไม่อย่างใดก็อย่างหนึ่ง ได้แก่ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ หรือการที่อุณหภูมิจุดหลอมเหลวต่ำลง

การศึกษาชี้ว่าเศษหินจาก “ทะเลแมกมาของดวงจันทร์” (Lunar Magma Ocean) ในช่วงท้ายซึ่งพบในตัวอย่างของยานฉางเอ๋อ 5 นั้น อุดมไปด้วยแคลเซียมและไททาเนียม จึงหลอมละลายได้ง่ายกว่าเศษหินที่เกิดขึ้นในช่วงต้น

นักวิทยาศาสตร์เสนอความคิดเห็นว่าส่วนประกอบที่หลอมละลายได้เหล่านี้ที่มีอยู่ภายในดวงจันทร์ สามารถลดอุณหภูมิการหลอมเหลวของแมนเทิลได้อย่างมีประสิทธิภาพ และส่งผลให้เกิดภูเขาไฟอายุน้อยบนดวงจันทร์

This diagram made on Oct. 20, 2022 shows the moon’s thermal and magmatic evolution. A Chinese group analyzed lunar samples returned by China’s Chang’e-5 mission and proposed a new mechanism for how young volcanos took shape on the cooling moon 2 billion years ago. (Institute of Geology and Geophysics of the Chinese Academy of Sciences/Handout via Xinhua)

ด้านนายซู ปิน กล่าวว่า “เราค้นพบว่าแมกมาที่ได้จากฉางเอ๋อ-5 นั้นเกิดขึ้นที่ระดับความลึกใกล้เคียงกัน แต่เย็นกว่า 80 องศาเซลเซียส เมื่อเทียบกับแมกมาเดิมที่ได้จากภารกิจอะพอลโล” จึงหมายความว่าจากเมื่อราว 3 พันล้านปีถึงราว 2 พันล้านปีก่อน แมนเทิลของดวงจันทร์ค่อยๆ เย็นตัวช้าลงอย่างต่อเนื่อง 80 องศาเซลเซียส

นักวิจัยกล่าวว่า งานวิจัยนี้ได้ให้หลักฐานเกี่ยวกับกลไกที่อาจใช้อธิบายการเกิดขึ้นของภูเขาไฟอายุน้อยบนดวงจันทร์ได้ ซึ่งสอดคล้องกับตัวอย่างที่ยานฉางเอ๋อ 5 เพิ่งเก็บมาสู่โลก และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจวิวัฒนาการด้านความร้อนและการเกิดแมกมาของดวงจันทร์ได้ดียิ่งขึ้น

ข่าวที่เกี่ยวข้อง:

• เผยภาพ “ยูโรปา” ดวงจันทร์ “น้ำแข็งหุ้ม” ของดาวพฤหัสบดี-ใกล้สุดใน 22 ปี
• สาวกเซ็ง นาซ่าเผยภารกิจอาร์เทมิส1 ไปยังดวงจันทร์ เดือนนี้อาจปล่อยจรวดไม่ทัน