‘ออกซิเจน’ บางส่วนบนดวงจันทร์มาจากโลกยุคโบราณ!

รอยเท้าบนดวงจันทร์ของ อลัน บีน (Alan Bean)
นักบินอวกาศของโครงการอะพอลโล 12 เมื่อปี ค.ศ. 1969
Photo: nasa.gov

รู้หรือไม่ว่านับตั้งแต่องค์การนาซาของสหรัฐอเมริกาส่งยานพร้อมนักบินอวกาศไปเยือนดวงจันทร์ ได้มีการนำตัวอย่างดินและหินจากดวงจันทร์กลับมายังโลกเพื่อทำการศึกษา ซึ่งผลการศึกษาทำให้นักวิทยาศาสตร์พบเรื่องน่าประหลาดใจ

ปัญหาดังกล่าวคือ ดินจากดวงจันทร์มีออกซิเจนบางส่วนที่นักดาราศาสตร์ไม่ทราบว่ามาจากไหน?

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่ปลดปล่อยอนุภาคมีประจุไฟฟ้าปริมาณมหาศาลออกมาโดยรอบตลอดเวลา เรียกว่า ‘ลมสุริยะ’ (Solar Wind) ซึ่งนักดาราศาสตร์รู้มานานแล้วว่าลมสุริยะพัดพาอนุภาคต่างๆ มาตกกระทบพื้นผิวของดวงจันทร์อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากดินบนดวงจันทร์มีองค์ประกอบของอนุภาคจากลมสุริยะอย่างชัดเจน แต่ปริมาณออกซิเจนในดินของดวงจันทร์กลับไม่สอดคล้องกับองค์ประกอบของลมสุริยะ

น่าทึ่งที่ผู้ไขปริศนานี้ได้กลับไม่ใช่ยานอวกาศขององค์การนาซา แต่เป็นยานอวกาศลำหนึ่งของประเทศญี่ปุ่น

ในปี ค.ศ. 2008 ยานอวกาศเซเลนี (SELENE) หรือ คางุยะ (Kaguya) ของประเทศญี่ปุ่น ซึ่งโคจรอยู่รอบๆ ดวงจันทร์ตรวจจับปริมาณออกซิเจนที่กระทบตัวยานในขณะที่โลกเคลื่อนที่มาอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์กับดวงจันทร์ ผลการวิเคราะห์พบว่ามันเป็นออกซิเจนในชั้นบรรยากาศของโลกเราที่เคลื่อนที่ไปถึงดวงจันทร์จนยานอวกาศคางุยะสามารถตรวจจับได้

Photo: sciencealert.com

ในหนึ่งเดือนจะมีหลายชั่วโมงที่โลกโคจรมาอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์กับดวงจันทร์ ส่งผลให้ชั้นบรรยากาศและสนามแม่เหล็กโลกทำตัวเป็นกำแพงกำบังลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ไม่ให้พัดมาถึงดวงจันทร์ ในขณะนั้นลมสุริยะจะพัดเอาสนามแม่เหล็กโลกให้ยืดยาวไปถึงดวงจันทร์ (ดังรูป) ทำให้บรรยากาศชั้นสูงๆ ของโลกบางส่วนปลิวไปถึงผิวดวงจันทร์ได้

ล่าสุดเมื่อต้นปี ค.ศ. 2017 ทีมวิจัย โดยศาสตราจารย์เคนทาโร เทราดะ (Kentaro Terada) แห่งมหาวิทยาลัยโอซากา ประกาศการค้นพบว่าออกซิเจน 26,000 อนุภาคจากชั้นบรรยากาศของโลกพุ่งไปกระทบผิวดวงจันทร์ 1 ตารางเซนติเมตรทุกวินาที พวกมันยังมีพลังงานมากพอจะทะลุผิวดินดวงจันทร์เข้าไป 30-40 นาโนเมตร (ราวๆ หนึ่งในสามสิบล้านเมตร)  แต่ในความเป็นจริงมันอาจอยู่ลึกหรือตื้นกว่านั้น เพราะดวงจันทร์ถูกชนด้วยอุกกาบาตเล็กๆ อยู่เสมอ

นั่นหมายความว่าออกซิเจนส่วนหนึ่งในดินของดวงจันทร์มาจากโลกของเรา!

การค้นพบในครั้งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยตอบปัญหาว่าออกซิเจนในดินของดวงจันทร์มาจากไหน แต่ที่น่าสนใจจริงๆ คือ มีความเป็นไปได้ว่าออกซิเจนที่พบในดินของดวงจันทร์มาจากบรรยากาศของโลกเมื่อ 2.5 พันล้านปีก่อนซึ่งบางส่วนอาจมาจากแบคทีเรียขนาดเล็กที่สามารถสังเคราะห์แสงและปล่อยแก๊สออกซิเจนออกสู่ชั้นบรรยากาศโลกเรา

ดังนั้นออกซิเจนในดินของดวงจันทร์อาจเป็นเหมือนพิพิธภัณฑ์ที่รอให้เราไปศึกษาชั้นบรรยากาศของโลกยุคโบราณ รวมทั้งร่องรอยของสิ่งมีชีวิตเมื่อนานมาแล้วได้

โครงการอะพอลโลอาจทำให้เรารู้สึกทึ่งทุกครั้งที่มองไปยังดวงจันทร์ว่า ครั้งหนึ่งมนุษย์เคยไปยืนอยู่บนนั้นมาแล้ว แต่งานวิจัยชิ้นนี้อาจทำให้เราพิศวงขึ้นไปอีกขั้น เพราะบนผิวดวงจันทร์สีนวลผ่องบนท้องฟ้าอาจมีองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตยุคโบราณกระเด็นไปติดอยู่ก็ได้

อ้างอิง:

– https://phys.org/news/2017-01-moon-periodically-showered-oxygen-ions.html

– http://www.sciencemag.org/news/2017/01/earth-sending-oxygen-moon

– http://www.sciencealert.com/solar-wind-is-blasting-earth-s-oxygen-onto-the-surface-of-the-moon