พลูโตได้ดวงจันทร์มาได้ยังไง? คำตอบคือ จูบนาน 10 ชั่วโมง

ดาวพลูโตได้ดวงจันทร์ที่เป็นคู่ของมันมาได้อย่างไร? คำตอบคือ ‘จูบน้ำแข็งนาน 10 ชั่วโมง’ เหตุการณ์ทางดาราศาสตร์เมื่อหลายพันล้านปีก่อน ทำให้ดาวพลูโตของเรามีดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดอย่าง ‘คารอน’

ฟังดูเหมือนเป็นซีรีส์เกาหลีสุดโรแมนติก แต่ทว่าเหตุการณ์จิกหมอนนี้เป็นปรากฏการณ์ที่ดาราศาสตร์ที่นักวิทยาศาสตร์เองก็ยังทึ่ง โดยดาวพลูโตที่เป็นดาวเคราะห์แคระนั้น (ใช่แล้ว เราก็อยากให้พลูโตเป็นดาวเคราะห์เหมือนกัน แต่คุณสมบัติน้องไม่ใช่) มีดวงจันทร์รอบตัวมันอยู่ราว ๆ 5 ดวง

ซึ่ง ‘คารอน’ เป็นดวงที่ใหญ่ที่สุดและมีเส้นผ่านศูนย์กลางราว 280 กิโลเมตรซึ่งมากกว่าครึ่งหนึ่งของดาวพลูโต เมื่อเทียบกันแล้วดวงจันทร์ของเรามีขนาดเพียง 1 ใน 4 ของโลกเท่านั้น แต่สิ่งที่แปลกประหลาดก็คือพลูโตได้ดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่แบบนี้มาได้อย่างไร?

เพราะมันเป็นเรื่องยากที่แรงดึงดูดของพลูโตจะรั้งคารอนให้โคจรรอบมันไว้ได้ และในแถบใกล้ ๆ นั้นก็มีวัตถุขนาดใหญ่อื่น ๆ เช่นเดียวกัน ดังนั้นมันจึงเป็นคำถามว่าทำไมมันถึงเป็นแบบนั้นและทำมไต้องเป็นดารอน โดยแนวคิดที่ยอมรับกันมากที่สุดคือการชนกันแบบเดียวที่เกิดขึ้นกับดวงจันทร์และโลก

“มีวัตถุขนาดใหญ่พุ่งชนดาวพลูโตและคารอนเช่นเดียวกับระบบโลก-ดวงจันทร์ แต่เราก็ไม่ทราบแน่ชัดว่าสิ่งนั้นทำงานกันอย่างไรและเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขใดบ้าง” Adeene Denton หัวหน้าทีมและนักวิจัยดวงจันทร์กับดาวเคราะห์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนา กล่าว

เพื่อให้ได้ภาพที่ชัดเจนขึ้น ทีมวิจัยจึงได้จำลองภาพการชนแบบมาตราฐาน ซึ่งก็คือการชนกันของโลกและไกอาที่ทำให้เกิดดวงจันทร์ วัตถุทั้งสองจะชนกันอย่างรุนแรงและเสียรูปในลักษณะคล้ายของเหลว เนื่องจากความร้อนสูงที่เกิดขึ้นกับมวลที่มากของวัตถุ ทำให้เกิดการชนแบบมาตราฐานนี้

ทว่าพลูโตกลับไม่เป็นเช่นนั้นเพราะมันเป็น ‘น้ำแข็งหิน’ ที่เย็นกว่า ดังนั้นจึงไม่เป็นไปตามการชนมาตราฐาน และเมื่อพวกเขาใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์จำลอง ทีมวิจัยก็ได้ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจอย่างยิ่ง พลูโต ‘จูบและจับ’ คารอน มากกว่าจะ ‘ชนแล้วหนี’ เหมือนการชนกันทั่วไป

“เราพบว่าหากเราถือว่าพลูโตและคารอนเป็นวัตถุที่มีความแข็งแรง พลูโตก็สามารถจับคารอนจากการชนครั้งใหญ่ได้จริง” Denton กล่าว “กระบวนการจับวัตถุจากการชนนี้เรียกว่า ‘จูบและจับ’ เนื่องจากพลูโตและคารอนจะรวมตัวกันชั่วครู่เป็น ‘จูบ’ ก่อนจะแยกจากกันเพื่อก่อตัวเป็นวัตถุอิสระสองชิ้น ซึ่งสร้างความประหลาดใจอย่างมาก เนื่องจากก่อนหน้านี้ไม่เคยมีการชนกันของวัถตุ 2 ชิ้นรวมตัวกันชั่วคราวและแยกออกจากกัน”

อธิบายให้เห็นภาพคือ เมื่อพลูโตชนกับคารอน พวกมันรวมตัวกันเป็นวัตถุขนาดใหญ่ชิ้นเดียว คารอน ถูกดูดซับเข้าไปแต่เนื่องจากคารอนไม่สามารถจมลงไปได้จริง ๆ พวกมันจึงแยกออกจากกัน และเศษชิ้นเล็กชิ้นน้อยก็รวมกลับมา แล้วคารอนก็จะหมุนเข้าสู่วงโคจรที่ใกล้พลูโตขึ้นกลายเป็นดวงจันทร์

Denton เสริมว่าการ ‘จูบ’ ครั้งนั้นเป็นเหตุการณ์ที่สั้นมากโดยใช้เวลาเพียง 10 ถึง 15 ชั่วโมงเท่านั้นก่อนจะแยกจากกัน นักวิทยาศาสตร์ว่าน่าจะเกิดขึ้นในช่วงแรกของประวัติศาสตร์ระบบสุริยะ หรือก็คือหลายพันล้านปีก่อน

“นี่เป็นเรื่องใหม่สำหรับเรามาก นอกจากนี้ยังตั้งคำถามทางธรณีวิทยาที่น่าสนใจมากมาย ซึ่งเราต้องการทดสอบเพราะการจูบและจับดาวพลูโตจะได้ผลหรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับสถานะความร้อนของดาวพลูโตซึ่งเราสามารถเชื่อมโยงทางธรณีวิทยาของดาวพลูโตในปัจจุบันเพื่อทดสอบได้” Denton กล่าว

ที่มา

https://www.nature.com/articles/s41561-024-01612-0

https://www.theguardian.com/…/new-theory-how-pluto-got…

https://www.space.com/pluto-charon-kiss-capture

Photo: Robert Melikyan and Adeene Denton