66 ล้านปีก่อน ดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งได้พุ่งชนโลกบริเวณคาบสมุทรยูคาทานในประเทศเม็กซิโก ทำให้สัตว์บนโลกสูญพันธุ์ไปประมาณ 75% รวมถึงไดโนเสาร์ส่วนใหญ่ เรียกว่าเป็นการสูญพันธุ์ใหญ่ครั้งที่ 5 (Fifth Mass Extinction)
จุดที่ดาวเคราะห์น้อยตกลงมาได้ทำให้เกิดเป็นหุบอุกกาบาตชิกชูลุบ (Chicxulub) โดยที่ตัวดาวเคราะห์น้อยเองได้แหลกสลายไปและเหลือชิ้นส่วนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
แต่คำถามสำคัญที่นักวิทยาศาสตร์ตามหามาตลอดคือ ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มาจากที่ไหน และพุ่งมาชนโลกได้อย่างไร
ในการศึกษาวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 15 ส.ค. ในวารสาร Science นักวิจัยได้รวบรวมเอกลักษณ์ทางเคมีจากเศษซากดาวเคราะห์น้อยดังกล่าว และพบว่า มันอาจมาจากแถบดาวเคราะห์น้อย (Asteroid Belt) ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี
ในช่วงปี 1980 นักวิจัยยังไม่เชื่อเรื่องอุกกาบาตชนโลก จนพบชั้นโลหะ ”อิริเดียม” (Iridium) บาง ๆ ในหินอายุ 66 ล้านปีที่พบทั่วโลก รวมถึงยังพบ “รูทีเนียม” (Ruthenium) โดยอิริเดียมและรูทีเนียมเป็นโลหะที่หายากบนโลก แต่มีมากในดาวเคราะห์น้อยและอุกกาบาตบางชนิด
แวดวงวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ไม่เชื่อสมมติฐานนี้ อย่างไรก็ตาม ในปี 1991 นักวิทยาศาสตร์พบว่า หลุมอุกกาบาตชิกซูลุบมีอายุที่เหมาะสมว่าจะเกิดจากการชนของดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ซึ่งเกิดขึ้นพร้อม ๆ กับการตายของไดโนเสาร์
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้รวบรวมหลักฐานมากขึ้นเรื่อย ๆ ว่าการชนของดาวเคราะห์น้อยเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่
ทำให้ในที่สุด นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เห็นด้วยกับทฤษฎีอุกกาบาตชนโลก และตั้งสมมติฐานว่า วัตถุที่พุ่งชนคาบสมุทรยูคาทานมาจากภายในระบบสุริยะของเราเอง แต่แหล่งกำเนิดที่แน่ชัดนั้นยังไม่ชัดเจน เนื่องจากไม่มีหลักฐานทางเคมีที่ชัดเจนซึ่งไม่ได้ปนเปื้อนด้วยวัสดุบนโลก
จนในงานวิจัยล่าสุด นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบองค์ประกอบทางเคมีของธาตุหายากรูทีเนียมในเศษซากของดาวเคราะห์น้อยที่เก็บมาจากยุโรป ซึ่งมีความคล้ายคลึงกับองค์ประกอบทางเคมีของดาวเคราะห์น้อยที่โคจรอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี
ดร.สตีเวน โกเดอริส ศาสตราจารย์ด้านเคมีที่ Vrije Universiteit Brussel หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวว่า แม้ว่าดาวเคราะห์น้อยชิกซูลุบจะตกลงมาตั้งแต่เมื่อหลายสิบล้านปีก่อนแล้ว แต่การเรียนรู้เกี่ยวกับหินอวกาศโบราณนี้มีความสำคัญ เพราะ “เป็นส่วนหนึ่งของภาพรวมที่ใหญ่กว่าในการทำความเข้าใจธรรมชาติของระบบสุริยะของเรา”
ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีขนาดใหญ่มาก โดยน่าจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 9.7 ถึง 14.5 กิโลเมตร พุ่งเข้ามาหาโลกด้วยความเร็ว 25 กิโลเมตรต่อวินาที แต่ขนาดที่ใหญ่โตมโหฬารเป็นสาเหตุที่ทำให้ดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่สลายหายไป
โกเดอริสบอกว่า “โดยพื้นฐานแล้ว พลังงานจลน์ทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นความร้อน เมื่อวัตถุนั้นพุ่งชนเป้าหมาย มันจะไม่ระเบิด แต่จะระเหยไปเลย” และแรงกระแทกยังทำให้เกิดกลุ่มฝุ่นที่มีส่วนประกอบของดาวเคราะห์น้อย ฝุ่นดังกล่าวแพร่กระจายไปทั่วโลก บดบังแสงอาทิตย์และลดอุณหภูมิลงเป็นเวลาหลายปี ส่งผลให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่
โกเดอริสเสริมว่า “สำหรับดาวเคราะห์น้อยนั้น ไม่มีอะไรเหลืออยู่เลยนอกจากร่องรอยทางเคมีที่ทับถมอยู่ทั่วโลก สิ่งนี้ก่อตัวเป็นชั้นดินเหนียวเล็ก ๆ ที่พบได้หลายพื้นที่ในโลก”
ดาวเคราะห์น้อยและอุกกาบาตขนาดเล็กที่แตกออกจากดาวเคราะห์น้อยมีอยู่ด้วยกัน 3 ประเภท โดยแต่ละประเภทมีองค์ประกอบทางเคมีและแร่ธาตุที่แตกต่างกันไป ได้แก่ โลหะ หิน และคอนไดรต์
ในการศึกษาวิจัยครั้งใหม่นี้ โกเดอริสและทีมวิจัยได้ตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีของชั้นดินเหนียวบาง ๆ เพื่อไขความลับของดาวเคราะห์น้อย
นักวิจัยได้เก็บตัวอย่างหินอายุ 66 ล้านปีจากเดนมาร์ก อิตาลี และสเปน และแยกส่วนที่มีรูทีเนียมออกมา
มาริโอ ฟิชเชอร์-ก็อดเดอ นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันธรณีวิทยาและแร่วิทยาแห่งมหาวิทยาลัยโคโลญในประเทศเยอรมนี หัวหน้าทีมวิจัย กล่าวว่า ธาตุดังกล่าวเปรียบเสมือน “ลายนิ้วมือ” ของหินในแถบดาวเคราะห์น้อย
เขาคาดว่า ดาวเคราะห์น้อยดังกล่าวน่าจะพุ่งเข้าหาโลกเพราะถูกหินในอวกาศก้อนอื่น ๆ ชน หรืออาจเกิดจากอิทธิพลจากระบบสุริยะชั้นนอก เช่นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์อย่างดาวพฤหัสบดีที่มีแรงน้ำขึ้นน้ำลงมหาศาลที่อาจรบกวนวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยที่เสถียรได้
ทีมวิจัยยังได้วิเคราะห์รูทีเนียมจากจุดตกของดาวเคราะห์น้อยและอุกกาบาตอื่น ๆ จนพบว่า องค์ประกอบทางเคมีของรูทีเนียมที่พบในตัวอย่างนั้นตรงกับองค์ประกอบทางเคมีของรูทีเนียมที่มีอยู่ในอุกกาบาตคอนไดรต์ชนิดหนึ่ง
“เราสังเกตเห็นว่า มีการทับซ้อนที่สมบูรณ์แบบกับลายเซ็นของคอนไดรต์คาร์บอน” โกเดอริสกล่าว ดังนั้น ดาวเคราะห์น้อยที่ฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ไดโนเสาร์น่าจะเป็นประเภทคอนไดรต์คาร์บอน ซึ่งเป็นหินอวกาศโบราณที่มักประกอบด้วยน้ำ ดินเหนียว และสารประกอบอินทรีย์ที่มีคาร์บอน
แม้ว่าดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในอวกาศจะเป็นประเภทคอนไดรต์คาร์บอน แต่อุกกาบาตที่ตกลงมาบนโลกมีเพียง 5% เท่านั้นที่เป็นดาวเคราะห์น้อยประเภทนี้
โกเดอริสบอกว่า เนื่องจากยังมีโอกาสที่โลกจะโคจรมาพบกับดาวเคราะห์น้อยหรืออุกกาบาตขนาดยักษ์ดวงอื่นอีก การทราบ “คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของวัตถุเหล่านี้เพื่อจะได้คิดหาวิธีป้องกันตัวเอง” จากการพุ่งชนของหินอวกาศขนาดใหญ่นั้นเป็นสิ่งที่ดี
โกเดอริสยังกล่าวถึงภารกิจ DART ขององค์การนาซา (NASA) ในปี 2022 ซึ่งเป็นการทดสอบการเปลี่ยนเส้นทางของดาวเคราะห์น้อย โดยส่งยานอวกาศไปพุ่งชนดาวเคราะห์น้อยให้หลุดจากเส้นทางโคจร
การรู้ว่าดาวเคราะห์น้อยประเภทต่าง ๆ โต้ตอบกับแรงทางกายภาพอย่างไรนั้นถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับปฏิบัติการป้องกันโลกจากดาวเคราะห์น้อยที่มีประสิทธิภาพ
“คอนไดรต์คาร์บอนจะตอบสนองแตกต่างไปจากคอนไดรต์ทั่วไปอย่างสิ้นเชิง นั่นคือมีรูพรุนมากกว่า มีน้ำหนักเบากว่ามาก และจะดูดซับแรงกระแทกได้มากกว่ามากหากคุณส่งวัตถุเข้าหา ดังนั้น เราจำเป็นต้องเรียนรู้เกี่ยวกับเรื่องนี้เพื่อให้เกิดการตอบสนองที่เหมาะสม” โกเดอริสกล่าว
