กำเนิดดวงจันทร์ สะท้านจักรวาล

เพียง 30 ล้านปีหลังเกิดระบบสุริยะ วัตถุทรงกลมขนาดเล็กชื่อ ธีอา (Theia) ก็ชนเข้ากับโลกยุคเริ่มแรก ซึ่งขณะนั้นมีน้ำหนักมาก เปลือกโลกส่วนหนึ่งถูกบดขยี้และกระเด็นออกสู่อวกาศ แล้วเศษเปลือกโลกกับส่วนที่หลงเหลือของวัตถุทรงกลมก็ค่อยๆ รวมตัวกันเป็นดวงจันทร์

นี่คือความเป็นมาของดวงจันทร์ที่บอกเล่ากันมาตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1970 แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์ศึกษาหินดวงจันทร์ที่ยานอะพอลโลนำกลับมายังโลกอย่างละเอียด ปรากฏว่าทฤษฎีกำเนิดดวงจันทร์ทฤษฎีนี้ไม่ถูก เพราะองค์ประกอบทางเคมีของหินดวงจันทร์คล้ายกับของเปลือกโลก และไม่มีร่องรอยของดาวเคราะห์เลย

ช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์หลายคนเริ่มมีข้อสงสัย โดยเฉพาะเมื่อหินดวงจันทร์ซึ่งภารกิจสำรวจของรัสเซียและอเมริกานำกลับสู่โลก ได้รับการวิเคราะห์อย่างละเอียดโดยนักฟิสิกส์ดาวเคราะห์ พบว่าหินเหล่านี้ประกอบด้วยไอโซโทปของธาตุต่างๆ หลากหลาย ไอโซโทปคืออะตอมของธาตุเดียวกันแต่มีจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสต่างกัน ผลการศึกษาเผยว่า หินจากโลก ดาวอังคารและดาวเคราะห์น้อย มีไอโซโทปของออกซิเจนที่แตกต่างกันมาก แต่หินจากโลกกับดวงจันทร์กลับคล้ายกันมาก ธาตุโครเมียม ไทเทเนียม ทังสเตน และซิลิคอนก็เป็นแบบเดียวกัน

ฉะนั้น องค์ประกอบของหินดวงจันทร์จึงเข้ากันได้กับแนวคิดที่ว่า บางส่วนของดวงจันทร์ก่อตัวด้วยชิ้นส่วนจากโลก แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์สร้างแบบจำลองการปะทะในคอมพิวเตอร์ลงท้ายดวงจันทร์จะมาจากชิ้นส่วนของดาวธีอาทุกครั้ง ความคล้ายคลึงกันมากของโลกกับดวงจันทร์จึงเป็นไปได้เมื่อโลกยุคแรกกับดาวธีอาเหมือนกันมากเท่านั้น แต่เรื่องนี้ไม่น่าเป็นไปได้ หากดูตัวอย่างว่าโลกและดาวอังคารต่างกันมากเพียงใด

ดาวศุกร์อาจมีคำตอบ

นักวิทยาศาสตร์เริ่มค้นคว้าว่า หลังการปะทะตามแนวทฤษฎีเก่า บรรยากาศร่วมอันเกิดจากธาตุที่กลายเป็นไอได้เกิดขึ้นรอบโลกและดวงจันทร์หรือไม่ และธาตุเหล่านั้นกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอเหนือพื้นผิวของวัตถุทั้งสองหรือไม่ ถ้าใช่ นักวิทยาศาสตร์จะสามารถอธิบายความคล้ายคลึงขององค์ประกอบไอโซโทปของดวงจันทร์และโลกได้ แต่การผสมธาตุอย่างทั่วถึงจะเกิดได้ก็ต่อเมื่อบรรยากาศร่วมครอบคลุมอยู่นานอย่างน้อย 100 ปี ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าจะเป็นไปได้หรือไม่

นักวิทยาศาสตร์บางคนบอกว่า การล้มล้างทฤษฎีเก่าอย่างสมบูรณ์ต้องอาศัยภารกิจสำรวจดวงจันทร์ครั้งใหม่ที่จะนำตัวอย่างเนื้อดวงจันทร์กลับมาเท่านั้น ตัวอย่างหินดวงจันทร์ที่มีอยู่ทั้งหมดในโลกเป็นหินจากเปลือกดวงจันทร์ ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการกำหนดองค์ประกอบไอโซโทป ตามความเห็นของนักวิทยาศาสตร์จำนวนมาก

ข้อโต้แย้งสำคัญของทฤษฎีการปะทะครั้งใหญ่คือโลกและดาวธีอาไม่น่าจะมีสัดส่วนไอโซโทปแบบเดียวกัน ถ้าอ้างอิงตามผลการศึกษาอุกกาบาตจากดาวอังคาร ดาวหางดวงหนึ่งและดาวเคราะห์น้อย แต่หากดาวศุกร์คล้ายกับโลกได้ ดาวธีอาก็มีสิทธิคล้ายโลกทันที ทฤษฎีการปะทะครั้งใหญ่จะน่าเชื่อถือดังเดิม น่าเสียดายที่พื้นผิวดาวศุกร์นั้นราวกับสนามรบ ยานสำรวจที่เคยลงจอดถูกทำลายเกือบจะทันทีด้วยความกดมหาศาลและอุณหภูมิที่สูงมาก ขณะนี้ยังไม่มีองค์การอวกาศใดวางแผนไปลงจอดบนพื้นผิวดาวศุกร์ ฉะนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงต้องค้นคว้าด้วยตัวอย่างเท่าที่มีอยู่ไปก่อน