ดวงจันทร์เป็นวัตถุที่ง่ายที่สุดในระบบสุริยะที่เราสังเกตทุกวันด้วยตาเปล่า คุณเคยสงสัยเกี่ยวกับจุดมืดและจุดสว่างบนพื้นผิวของมันหรือไม่? คุณเคยคิดเกี่ยวกับสิ่งที่ประกอบขึ้นเป็นเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของเราหรือไม่?
คิดว่าดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นจากเศษของดาวเคราะห์ดวงเล็กๆ ที่ชนกับโลก เนื่องจากองค์ประกอบของดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะแตกต่างจากของโลก คาดว่าองค์ประกอบของดวงจันทร์ก็จะแตกต่างจากของโลกเช่นกัน น่าแปลกที่องค์ประกอบของโลกและดวงจันทร์มีความคล้ายคลึงกันมาก
นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำแบบจำลองมากมายสำหรับต้นกำเนิดของดวงจันทร์ แต่ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1980 เป็นต้นมา มีการเน้นที่แบบจำลองที่มีแนวโน้มมากที่สุด กระบวนทัศน์ที่เรียกว่า "ผลกระทบขนาดยักษ์" ตามแบบจำลอง "ผลกระทบขนาดยักษ์" การชนกันระหว่างดาวเคราะห์คล้ายดาวอังคารขนาดเล็ก (เรียกว่า Theia) กับโลกโบราณทำให้เกิดดวงจันทร์ เศษซากจากการชนบางส่วนตกลงสู่พื้นโลก บางส่วนกระจัดกระจายไปในอวกาศ ส่วนที่เหลือก็โคจรรอบโลก เศษเล็กเศษน้อยที่โคจรรอบนี้รวมกันเป็นวัตถุชิ้นเดียว: ดวงจันทร์
ก่อนหน้านี้ เชื่อกันว่าสสารส่วนใหญ่ที่ก่อตัวเป็นดวงจันทร์ในท้ายที่สุดมาจากการกระทบกระแทก ดาวเคราะห์คล้ายดาวอังคารขนาดเล็กที่เรียกว่าธีอา และมีเพียงเศษเสี้ยวเล็กๆ ที่มาจากวัตถุที่กระทบ เช่น โลกในกรณีนี้ ดังนั้น ตามแบบจำลอง "ผลกระทบขนาดยักษ์" คาดว่าองค์ประกอบของดวงจันทร์ควรจะแตกต่างจากโลกอย่างมาก แต่ควรจะคล้ายกับวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ เช่น ดาวเคราะห์น้อยและดาวอังคาร
อย่างไรก็ตาม หลักฐานบ่งชี้เป็นอย่างอื่น ในแง่ขององค์ประกอบ โลกและดวงจันทร์เกือบจะเป็นฝาแฝดกัน และองค์ประกอบของมันเกือบจะเหมือนกัน แตกต่างกันอย่างน้อยส่วนใหญ่ในล้านส่วน ความขัดแย้งนี้ท้าทายรูปแบบ "ผลกระทบมหาศาล" ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบคำตอบใหม่สำหรับความลึกลับนี้
ตรงกันข้ามกับการศึกษาแบบดั้งเดิมที่เน้นเฉพาะองค์ประกอบของดาวเคราะห์ดวงสุดท้ายเท่านั้น การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ไม่ได้พิจารณาเฉพาะดาวเคราะห์ดวงสุดท้ายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบของตัวกระทบบนดาวเคราะห์เหล่านี้ด้วย ดังนั้นจึงพบว่าในหลายกรณี ดาวเคราะห์และวัตถุที่ชนกับพวกมันมีองค์ประกอบที่คล้ายกันมาก แม้ว่าจะก่อตัวขึ้นอย่างอิสระก็ตาม ดังนั้น ความคล้ายคลึงกันระหว่างดวงจันทร์กับโลกจึงเกิดจากความคล้ายคลึงกันระหว่างเธียที่เกิดจากดวงจันทร์กับโลก
โลกและเธียก่อตัวขึ้นในบริเวณเดียวกันและได้รวบรวมวัสดุที่คล้ายคลึงกัน ดูเหมือนว่าพวกเขาจะแบ่งปันสภาพแวดล้อมที่คล้ายกันอย่างใกล้ชิดในช่วงการเจริญเติบโตมากกว่าแค่สองร่างที่ไม่เกี่ยวข้องกัน สภาพแวดล้อมที่คล้ายคลึงกันเหล่านี้ทำให้พวกเขาปะทะกันในที่สุด และวัสดุส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมาจาก Theia ในที่สุดก็กลายเป็นดวงจันทร์
ดวงจันทร์ถูกสร้างขึ้นจากหลายสิ่งหลายอย่างที่เราพบบนโลกนี้ นักวิทยาศาสตร์ศึกษาหินดวงจันทร์ที่นักบินอวกาศอพอลโลนำกลับมา การทดสอบของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าหินจากดวงจันทร์มีความคล้ายคลึงกับหินอัคนีสามชนิดที่พบบนโลก ได้แก่ หินบะซอลต์ Anorthosites และ Breccias
นักวิทยาศาสตร์พบแร่ธาตุสามชนิดบนดวงจันทร์ที่ไม่พบบนโลก ได้แก่ Armalocolite, Tranquillityite และ Pyroxferroite
พื้นผิวของดวงจันทร์
ดวงจันทร์ไม่ได้ทำจากชีสเหมือนที่เราเคยได้ยินในนิทานสำหรับเด็ก เช่นเดียวกับเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ ในระบบสุริยะ ดวงจันทร์ประกอบด้วยพื้นผิวที่เป็นหินและปกคลุมไปด้วยภูเขาไฟที่ตายแล้ว หลุมอุกกาบาต และกระแสลาวา
ในช่วงต้นของประวัติศาสตร์ระบบสุริยะ ดาวเคราะห์และดวงจันทร์ทั้งหมดได้รับความเดือดร้อนจากการทิ้งระเบิดอย่างหนักของดาวเคราะห์น้อยและอุกกาบาตซึ่งถูกแรงโน้มถ่วงจับไว้ เนื่องจากบรรยากาศที่เบาบาง พวกมันไม่ได้ถูกเผาแต่จบลงด้วยการชนเข้ากับพื้นผิวของมัน ทิ้งหลุมอุกกาบาตจำนวนมากไว้เบื้องหลัง Tycho Crater กว้างกว่า 52 ไมล์
กว่าพันล้านปี ผลกระทบเหล่านี้ได้บดบังพื้นผิวของดวงจันทร์เป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยตั้งแต่ก้อนหินขนาดใหญ่ไปจนถึงผง เปลือกของดวงจันทร์ปกคลุมไปด้วยเศษหินหรืออิฐสีเทาถ่าน ฝุ่นผง และเศษหินที่เรียกว่า lunar regolith ด้านล่างเป็นบริเวณที่มีพื้นหินแตกร้าวเรียกว่า megaregolith
พื้นที่สว่างของดวงจันทร์เรียกว่า ที่ราบสูง และส่วนที่มืดของดวงจันทร์เรียกว่า มาเรีย (ละตินสำหรับทะเล) พวกมันเป็นมหาสมุทร แต่แทนที่จะเป็นน้ำ พวกมันประกอบด้วยแอ่งลาวาชุบแข็ง ในช่วงต้นของประวัติศาสตร์ของดวงจันทร์ การตกแต่งภายในนั้นหลอมเหลวมากพอที่จะทำให้เกิดภูเขาไฟ แม้ว่ามันจะเย็นลงอย่างรวดเร็วและแข็งตัวก็ตาม เมื่อดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่พอทะลุผ่านเปลือกโลก ลาวาก็ระเบิดออกจากพื้นผิวเช่นกัน
เปลือกของดวงจันทร์มีความหนาประมาณ 38 ถึง 63 ไมล์ (60 ถึง 100 กิโลเมตร) หินรีโกลิธบนพื้นผิวอาจตื้นได้ถึง 10 ฟุต (3 เมตร) ในมาเรีย หรือลึกถึง 66 ฟุต (20 เมตร) บนที่ราบสูง
คุณรู้หรือไม่ว่าทำไมภาพนักบินอวกาศของมูนวอล์กจึงดูเหมือนเกือบกระเด็นไปทั่วพื้นผิว? ทั้งนี้เนื่องจากแรงโน้มถ่วงบนพื้นผิวดวงจันทร์เป็น 1 ใน 6 ของโลก
อุณหภูมิจะสูงถึง 260 องศาฟาเรนไฮต์ (127 องศาเซลเซียส) เมื่ออยู่กลางแดด แต่ในความมืด อุณหภูมิจะลดลงเหลือประมาณ -280 องศาฟาเรนไฮต์ (-173 องศาเซลเซียส)
ภายใต้พื้นผิว
เช่นเดียวกับโลก ดวงจันทร์มีแกน เสื้อคลุม และเปลือกโลก
ลึกเข้าไปข้างใน ดวงจันทร์มีแกนเหล็กแข็ง แกนกลาง มีรัศมี 149 ไมล์ (240 กิโลเมตร) มันมีขนาดเล็กกว่าแกนกลางของวัตถุบนพื้นโลกตามสัดส่วน แกนในที่เป็นของแข็งและอุดมด้วยธาตุเหล็กล้อมรอบด้วยชั้นนอกของของเหลวหลอมเหลวบางส่วน แกนนอกอาจขยายออกไปได้ไกลถึง 310 ไมล์ (500 กิโลเมตร) แกนในประกอบด้วยดวงจันทร์เพียง 20 เปอร์เซ็นต์ เทียบกับแกนกลาง 50 เปอร์เซ็นต์ของวัตถุที่เป็นหินอื่นๆ
เสื้อคลุม ยาวจากด้านบนของชั้นที่หลอมละลายบางส่วนไปยังด้านล่างของเปลือกโลกของดวงจันทร์ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ธาตุ เช่น โอลิวีนและไพรอกซีน ซึ่งประกอบด้วยอะตอมของแมกนีเซียม เหล็ก ซิลิกอน และออกซิเจน
ชั้นนอกสุดคือ เปลือกโลก ซึ่งมีความหนาประมาณ 70 กิโลเมตรบนซีกโลกข้างเคียงของดวงจันทร์และ 93 ไมล์ (150 กิโลเมตร) ทางด้านไกล ประกอบด้วยออกซิเจน ซิลิกอน แมกนีเซียม เหล็ก แคลเซียม และอลูมิเนียม โดยมีไททาเนียม ยูเรเนียม ทอเรียม โพแทสเซียม และไฮโดรเจนในปริมาณเล็กน้อย
ภายในดวงจันทร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเปลือกโลกซึ่งมีความหนาประมาณ 1,000 ไมล์ (1,000 กม.) เมื่อบริเวณนี้ละลายในช่วงต้นของชีวิตบนดวงจันทร์ มันให้แมกมาที่จำเป็นในการสร้างที่ราบลาวาบนพื้นผิวและก่อตัวเป็นภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่น อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป หินหนืดจะเย็นตัวลงและแข็งตัว จึงเป็นเหตุให้ภูเขาไฟบนดวงจันทร์สิ้นสุดลง ตอนนี้ ภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นทั้งหมดอยู่เฉยๆ และไม่ได้ปะทุมาหลายล้านปีแล้ว
ดวงจันทร์ของโลกเป็นดวงจันทร์ที่หนาแน่นเป็นอันดับสองในระบบสุริยะ เอาชนะดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี Io การแยกส่วนภายในออกเป็นชั้นๆ น่าจะเกิดจากการตกผลึกของหินหนืดหลังจากการก่อตัวไม่นาน
ดวงจันทร์มีชั้นบรรยากาศที่บางและอ่อนแอมาก เรียกว่าชั้นบรรยากาศภายนอก มันไม่ได้ให้การปกป้องจากรังสีของดวงอาทิตย์หรือผลกระทบจากอุกกาบาต
ดวงจันทร์ด้านใกล้และด้านไกล
ดวงจันทร์ของโลกมี 'ด้านใกล้' ที่หันเข้าหาโลกตลอดเวลาและ 'ด้านไกล' ซึ่งหันหน้าออกจากโลกเสมอ องค์ประกอบของด้านใกล้ของดวงจันทร์แตกต่างจากด้านไกลอย่างผิดปกติ
บนด้านใกล้โลกตลอดกาลของดวงจันทร์ ในคืนหรือวันใดก็ตาม เราสามารถสังเกตจุดมืดและแสง ('มาเรีย') ด้วยตาเปล่าได้ ด้านไกลเป็นหลุมอุกกาบาตหนัก แต่แทบไม่มีมาเรีย มีเพียง 1% ของด้านไกลที่ถูกปกคลุมด้วยมาเรีย เมื่อเทียบกับ ~31% สำหรับด้านใกล้
