ถอดรหัสปริศนาอายุ 4,500 ล้านปี: เปิดเผยเวลากำเนิดของดาวพฤหัสบดี

DNVN - นักวิทยาศาสตร์เพิ่งประกาศการค้นพบครั้งสำคัญที่ไขปริศนาเกี่ยวกับการกำเนิดของดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ยักษ์ในระบบสุริยะ ซึ่งมีมานานหลายทศวรรษ

งานวิจัยใหม่เผยว่าการกำเนิดของดาวพฤหัสบดีกระตุ้นให้เกิดการชนกันด้วยความเร็วสูง ซึ่งก่อให้เกิดละอองของเหลวที่หลอมละลายและเก็บรักษาไว้ในอุกกาบาต ซึ่งเป็นแคปซูลเวลาขนาดเล็กจากยุคแรกเริ่มของระบบสุริยะ ที่มา: Shutterstock

ประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน ดาวพฤหัสบดีขยายตัวอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นดาวเคราะห์ยักษ์ดังเช่นที่เราเห็นในปัจจุบัน แรงโน้มถ่วงอันมหาศาลของดาวพฤหัสบดีได้รบกวนวงโคจรของวัตถุหินและน้ำแข็งจำนวนนับไม่ถ้วน ตั้งแต่ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางในยุคแรกๆ การรบกวนเหล่านี้นำไปสู่การชนกันอย่างรุนแรงจนหินและฝุ่นภายในดาวเคราะห์น้อยละลาย ก่อให้เกิดหยดหินหลอมเหลวที่เรียกว่าคอนดรูล ที่น่าทึ่งคือคอนดรูลโบราณจำนวนมากยังคงถูกเก็บรักษาไว้ภายในอุกกาบาตที่ตกลงสู่โลก

ในขั้นตอนใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยนาโกย่า (ประเทศญี่ปุ่น) และสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งชาติของอิตาลี (INAF) ได้ถอดรหัสว่าคอนดรูลเหล่านี้ก่อตัวขึ้นได้อย่างไร และใช้ข้อมูลดังกล่าวเพื่อระบุเวลาที่แน่นอนที่ดาวพฤหัสปรากฏขึ้น

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Scientific Reports แสดงให้เห็นว่าลักษณะของคอนดรูล ซึ่งรวมถึงขนาดและอัตราการเย็นตัวในอวกาศ ถูกกำหนดโดยปริมาณน้ำที่มีอยู่ในดาวเคราะห์น้อยที่ชนกัน การค้นพบ นี้ไม่เพียงแต่สอดคล้องกับการสังเกตการณ์จากตัวอย่างอุกกาบาตเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นว่าการกำเนิดของดาวเคราะห์ยักษ์เป็นปัจจัยสำคัญที่ผลักดันการก่อตัวของคอนดรูลโดยตรง

สามารถมองเห็นคอนดรูลทรงกลมบนส่วนบางๆ ของอุกกาบาตอัลเลนเดภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เครดิต: อากิระ มิยาเกะ, มหาวิทยาลัยเกียวโต

“แคปซูลเวลา” จากเมื่อ 4,600 ล้านปีก่อน

คอนดรูล—ทรงกลมเล็กๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.1 ถึง 2 มิลลิเมตร—เคยรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์น้อยเมื่อระบบสุริยะก่อตัวขึ้น หลายพันล้านปีต่อมา เศษดาวเคราะห์น้อยได้ตกลงสู่โลก พร้อมนำหลักฐานประวัติศาสตร์ของจักรวาลมาด้วย แต่เหตุใดคอนดรูลจึงกลมสมบูรณ์แบบได้สร้างความสับสนให้กับนักวิทยาศาสตร์มานานหลายทศวรรษ

“เมื่อดาวเคราะห์น้อยชนกัน น้ำจะระเหยกลายเป็นไอน้ำที่กำลังขยายตัวทันที ปรากฏการณ์นี้คล้ายคลึงกับการระเบิดขนาดเล็กที่ทำให้หินซิลิเกตหลอมเหลวแตกตัวเป็นละอองเล็กๆ ที่เราเห็นในอุกกาบาตในปัจจุบัน” ศาสตราจารย์ซิน-อิติ ซิโรโน จากภาควิชาธรณีวิทยาและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยนาโกย่า ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยอธิบาย

“ทฤษฎีก่อนหน้านี้ไม่สามารถอธิบายคุณสมบัติของคอนดรูลได้หากไม่ตั้งสมมติฐานถึงเงื่อนไขที่พิเศษมาก ในขณะที่แบบจำลองนี้ยึดตามเงื่อนไขทางธรรมชาติที่เคยมีอยู่ในระบบสุริยะยุคแรกเมื่อดาวพฤหัสบดีถือกำเนิด” เขากล่าวเสริม

แรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีทำให้เกิดการชนกันระหว่างดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่หลอมหินให้กลายเป็นหยดน้ำที่กระจายตัวเมื่อไอน้ำขยายตัว เครดิต: Diego Turrini และ Sin-iti Sirono

จากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ ทีมงานแสดงให้เห็นว่าแรงโน้มถ่วงมหาศาลของดาวพฤหัสกระตุ้นให้เกิดการชนกันด้วยความเร็วสูงระหว่างดาวเคราะห์น้อยหินและดาวเคราะห์น้อยที่อุดมด้วยน้ำ ส่งผลให้เกิดคอนดรูลขนาดใหญ่

“เราได้เปรียบเทียบลักษณะและจำนวนของคอนดรูลจำลองกับข้อมูลจากอุกกาบาตจริง และพบว่ามีความสอดคล้องกันอย่างมาก” ดร. ดิเอโก เทอร์รินี ผู้เขียนร่วมและนักวิจัยอาวุโสของ INAF กล่าว “แบบจำลองยังแสดงให้เห็นว่าการผลิตคอนดรูลเกิดขึ้นควบคู่ไปกับช่วงเวลาที่ดาวพฤหัสบดีสะสมก๊าซเนบิวลาจนมีขนาดใหญ่มหึมา ดังที่ข้อมูลจากอุกกาบาตแสดงให้เห็นว่า การก่อตัวของคอนดรูลมีจุดสูงสุดประมาณ 1.8 ล้านปีหลังจากการกำเนิดของระบบสุริยะ ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ดาวพฤหัสบดีถือกำเนิดพอดี”

สามารถมองเห็นคอนดรูลทรงกลมบนส่วนบางๆ ของอุกกาบาตอัลเลนเดภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เครดิต: อากิระ มิยาเกะ, มหาวิทยาลัยเกียวโต

ข้อเสนอแนะในการกำหนดอายุของดาวเคราะห์

นักวิทยาศาสตร์ระบุว่า การศึกษานี้ให้ภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการก่อตัวของระบบสุริยะ อย่างไรก็ตาม การเกิดคอนดรูลของดาวพฤหัสบดีนั้นเกิดขึ้นเพียงช่วงสั้นๆ ซึ่งไม่สามารถอธิบายความหลากหลายของอายุของคอนดรูลที่พบในอุกกาบาตแต่ละชนิดได้

สมมติฐานที่น่าเชื่อถือที่สุดก็คือ ดาวเคราะห์ยักษ์ดวงอื่นๆ โดยเฉพาะดาวเสาร์ ก็มีผลคล้ายกันเช่นกัน โดยมีส่วนทำให้มีคอนดรูลเกิดขึ้นเพิ่มมากขึ้น

ด้วยการศึกษาคอนดรูลที่มีอายุต่างกัน นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสามารถระบุลำดับการกำเนิดของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราได้ ผลลัพธ์นี้ไม่เพียงแต่จะช่วยให้เข้าใจประวัติศาสตร์ของโลกและดาวเคราะห์เพื่อนบ้านในจักรวาลของเราเท่านั้น แต่ยังเปิดโอกาสให้เราได้เรียนรู้ว่าระบบดาวเคราะห์อื่นๆ รอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลนั้นก่อตัวและวิวัฒนาการมาอย่างไร

ลาเค (อ้างอิงจาก SciTech Daily)

ที่มา: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/giai-ma-bi-an-4-5-ty-nam-thoi-diem-sao-moc-chao-doi-duoc-he-lo/20250901105010242