ดาวเคราะห์น้อย ที่พุ่งชนไดโนเสาร์มาจากไหน? นักวิทยาศาสตร์เพิ่งได้คำตอบในงานวิจัยใหม่ เบาะแสทางธรณีวิทยาชี้ให้เห็นว่าหินลูกดังกล่าวมาจากอวกาศที่ไกลโพ้นและเป็นประเภทหายาก 

จุดสิ้นสุดยุคครีเทเชียสเริ่มต้นขึ้นด้วยภัยพิบัติร้ายแรงจากจักรวาล ดาวเคราะห์น้อย ที่มีความกว้างมากกว่า 9 กิโลเมตรพุ่งเข้าชนอเมริกากลางในยุคก่อนประวัติศาสตร์ ทำให้เกิดคลื่นความร้อนทั่วโลกตามด้วยฤดูหนาวที่กินเวลานานหลายปี และสิ่งมีชีวิตกว่าร้อยละ 60 สูญพันธุ์ไป

นับเป็นจุดจบของสิ่งมีชีวิตที่ครองโลกมาอย่างยาวนานเช่น ไดโนเสาร์ ให้หายไปจากพื้นผิวรวมถึงไทแรนโนซอรัสเร็กซ์ผู้กินเนื้อ ไทรเซอราทอปส์สามเขา เทอโรซอร์ที่บินได้ โมซาซอร์ที่ครองทะเล และไดโนเสาร์อื่น ๆ ที่ไม่ใช่นก แม้จะมีข้อมูลมากมาย ทว่ายังมีปริศนาหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ยังไขคำตอบไม่ได้ นั่นคือ ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มาจากไหนกันแน่?

ตอนนี้ นักธรณีวิทยากล่าวว่าพวกเขาพบหลักฐานที่ชัดเจน ซึ่งช่วยระบุได้ว่าหินยักษ์จากอวกาศนี้มาจากแห่งใด มันไม่ได้โคจรอยู่ใกล้ ๆ และไม่ได้เป็นดาวหางนักเดินทาง แต่ได้ข้ามระบบสุริยะของเราเข้าไปด้านในแล้วพุ่งชนกับโลกสีน้ำเงิน

เหตุการณ์ดังกล่าวรู้จักกันในชื่อ ดาวเคราะห์น้อยชิกซูลับ (Chicxulub) ซึ่งได้สร้างหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่ฝังไว้ใต้ชายฝั่งเม็กซิโก โดยสัญญาณแรก ๆ ที่นักธรณีวิทยาสังเกตเห็นก็คือ ปริมาณโลหะที่เรียกว่า ‘อิริเดียม’ (iridium) พุ่งสูงขึ้นในชั้นหินที่แบ่งยุคครีเทเชียสออกจากยุคถัดไปหรือยุคพาลีโอจีน

ชั้นแร่เหล่านั้นที่มีอิริเดียมสูงถูกเรียกกันว่า ‘ขอบเขต K/Pg’ ซึ่งถือเป็น ‘ลายนิ้วมือทางธรณีวิทยา’ ที่มีธาตุโลหะเอกลักษณ์อย่าง รูทีเนียม (ruthenium) สอดแทรกอยู่ และสามารถบอกได้ว่าดาวเคราะห์น้อยที่นำมันมานั้นมีแหล่งกำเนิดจากที่ใดในอวกาศ

ลายนิ้วมือทางเคมี

เช่นเดียวกับอิริเดียม รูทีเนียมเป็นโลหะหายากในเปลือกโลกแต่กลับพบได้บ่อยในอุกกาบาตและดาวเคราะห์น้อย ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ตรวจพบรูทีเนียมปริมาณมากในชั้นหินที่ขอบเขตของการสูญพันธุ์ พวกเขาจึงสรุปได้อย่างแน่ใจว่า ดาวเคราะห์น้อยเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่ทำให้ไดโนเสาร์เข้าใกล้การสูญพันธุ์มากขึ้น

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่น่าสนใจกว่านั้นก็คือ ‘ไอโซโทป’ ของรูทีเนียมนั้นให้ข้อมูลเฉพาะเจาะจงยิ่งกว่าว่าอุกกาบาตลูกนั้นมาจาก ‘ส่วนใด’ ในระบบสุริยะของเรา

“แนวคิดในการศึกษานี้เกิดขึ้นจากหลักการที่ว่า หากเราสามารถแยกแยะอุกกาบาตประเภทต่าง ๆ ได้ตามองค์ประกอบไอโซโทปของรูทีเนียม และหากธาตุต่าง ๆ เช่นรูทีเนียมในชั้นบรรยกาศมีแหล่งกำเนิดมาจากนอกโลก ข้อมูลของมันก็จะบอกเกี่ยวกับประเภทของวัตถุที่พุ่งชนได้” มาริโอ ฟิชเชอร์-เกอดเด ( Mario Fischer-Gödde ผู้เขียนการศึกษาและนักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยโคโลญกล่าว)

ตัวอย่างเช่น อุกกาบาตที่มาจากบริเวณใกล้ดวงอาทิตย์นั้นมีลายเซ็นทางเคมีที่แตกต่างไปจากอุกกบาตส่วนนอกของระบบสุริยะ ความแตกต่างเหล่านี้ทำให้ ฟิชเชอร์-เกอดเด และเพื่อนร่วมงานสามารถระบุได้ว่า ชิกซูลับ ที่พุ่งชนโลกมาจากไหน

การวิเคราะห์ใหม่ที่เผยแพร่ในวารสาร Science ระบุว่า ดาวเคราะห์น้อยดวงดังกล่าวคืออุกกาบาตคอนไดรต์ที่มีคาร์บอน ซึ่งผู้เชี่ยวชาญเรียกประเภทของอุกกาบาตชนิดนี้ว่า ‘ประเภทซี’ (C-type asteroids) และมันมีต้นกำเนิดอยู่นอกระบบสุริยะของเรา

“นี่เป็นงานที่ยอดเยี่ยมมาก” สตีเวน เดช (Steven Desch) นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนา ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมกับงานวิจัยกล่าว พร้อมเสริมว่าข้อมูลใหม่นี้ให้หลักฐานที่น่าทึ่งว่าดาวเคราะห์น้อยที่ก่อให้เกิดการสูญพันธุืคือคอนไดรต์คาร์บอน ไม่ใช่ดาวหางหรือวัตถุพุ่งชนอื่น ๆ ที่มีศักยภาพ

ลายเซ็นของรูทีเนียมซึ่งหลงเหลือจากเหตุการณ์ ชิกซูลับ นั้นแตกต่างจากลายเซ็นของหลุมอุกกาบาตอื่น ๆ หลายแห่งที่ทีมวิจัยได้ศึกษาร่วมด้วยเช่น ซิกซูลับนั้นเป็นประเภทซี แต่ตัวอย่างอื่น ๆ ที่มีอายุ 36 ถึง 470 ล้านปีนั้นกลับสอดคล้องกับดาวเคราะห์น้อยประเภทเอส (S-type asteroids) มากกว่า ซึ่งมีแหล่งกำเนิดในระบบสุริยะชั้นใน

“เป็นการค้นพบที่น่าทึ่ง” เดช กล่าว ขณะที่ข้อมูลค่อย ๆ ชี้ไปในลักษณะแคบลงโดยบอก ว่าอุกกาบาตอื่น ๆ ที่ทิ้งร่องรอยไว้บนโลกมีต้นกำเนิดจากแห่งใด มันก็ชี้ให้เห็นว่าอุกกาบาตจากส่วนต่าง ๆ ของระบบสุริยะของเรา ไม่ได้มาจากแหล่งกักเก็บเพียงแห่งเดียว

ภัยพิบัติ

นอกจากการระบุต้นกำเนิดของดาวเคราะห์น้อยชิกซูลับแล้ว การศึกษาใหม่นี้ยังได้เน้นย้ำว่าพุ่งชนดังกล่าวเป็นสาเหตุที่แท้จริงของภัยพิบัติในช่วงปลายยุคครีเทเชียส ก่อนหน้านี้มีทฤษฎีการสูญพันธุ์หนึ่งที่เข้าแข่งขันร่วมกับดาวเคราะห์ มันคือภูเขาไฟขนาดใหญ่ที่เรียกว่า เดคคานแทรป (Deccan Traps) ซึ่งเชื่อกันกว่าปะทุขึ้นก่อนและหลังการมาถึงของดาวเคราะห์น้อย เป็นหนึ่งในเหตุการณ์หลักที่กระตุ้นให้เกิดการสูญพันธุ์

อย่างไรก็ตามรูปแบบของแร่อิริเดียม รูทีเนียม และธาตุที่คล้ายคลึงกันในชั้นขอบนั้นไม่สอดคล้องกับหินบะซอลต์ที่ก่อตัวขึ้นจากการปะทุ กลับกันมันตรงกันมากที่สุดกับหินอวกาศขนาดใหญ่ที่พุ่งชุน อันที่จริงแล้วการปะทุของเดคคานแทรปนั้น น่าจะทำให้ฤดูหนาวหลังจากชนรุนแรงน้อยลงและบรรทเทาผลกระทบที่ตามมาด้วยซ้ำ

แต่คำถามยังคงอยู่ ดาวเคราะห์น้อยที่ลอยอยู่ในอวกาศเฉย ๆ กลายเป็นผู้ทำลายล้างสิ่งมีชีวิตบนโลกได้อย่างไรนั้นยังคงเป็นเรื่องคลุมเครือ ฟิชเชอร์-เกอดเด กล่าวว่าในช่วงแรกของประวัติศาสตร์ระบบสุริยะของเรานั้น แรงโน้มถ่วงได้ดึงเอาหินในอวกาศที่มีขนาดเท่ากับดาวเคราะห์น้อยสวนใหญ่ให้มารวมตัวกันเพื่อก่อตัวเป็นดาวเคราะห์และดวงจันทร์

แต่ดาวเคราะห์น้อยชิกซูลับจะต้องรอดชะตากรรมนั้นมาได้แน่นอน “ดาวคราะห์น้อยชิกซูลับที่พุ่งชนนี้ต้องถูกเก็บไว้ในวงโคจรที่เสถียรจนกระทั่งเมื่อ 66 ล้านปีก่อน” ฟิชเชอร์-เกอดเด กล่าว จากนั้นมันอาจเจอเข้ากับบางสิ่งบางอย่าง เช่น การเคลื่อนตัวของดาวพฤหัสผ่านอวกาศ จนทำให้ดาวเคราะห์น้อยหลุดออกจากวงโคจร และส่งมันพุ่งเข้ามาหาโลกในมุมองศาที่มีโอกาสเกิดขึ้นหนึ่งในล้านเท่านั้น

การค้นพบนี้ทำให้การพุ่งชนในช่วงปลายยุคครีเทเชียสมีความพิเศษไม่เหมือนใครในประวัติศาสตร์โลกยิ่งขึ้นไปอีก “ประมาณ 80% ของอุกกาบาตทั้งหมดที่พุ่งชนโลกนั้นเกิดจากดาวเคราะห์น้อยประเภทเอส” ฟิชเชอร์-เกอดเด กล่าวและว่า หรือไม่ก็มาจากส่วนในของระบบสุริยะ กลับกันนักฆ่าที่สังหารไดโนเสาร์นั้นแตกต่างออกไป เนื่องจากมันมาจากพื้นที่ห่างไกลของระบบสุริยะอย่างโชคร้าย

มีเพียงแค่ไดโนเสาร์ที่เป็นนกเท่านั้นที่รอดชีวิต และแม้แต่กลุ่มที่ถูกเรียกว่าเป็นผู้รอดชีวิตเช่นสัตว๋เลี้ยงลูกด้วยนมหรือกิ้งก่า ก็ยังต้องเผชิญกับการสูญเสียครั้งใหญ่และประสบกับความยากลำบากอย่างถึงที่สุด หากไม่มีผลกระทบดังกล่าวชีวิตบนโลกคงไม่เป็นเหมือนปัจจุบัน

เหตุการณ์บังเอิญที่โชคร้ายได้เกิดขึ้นซึ่งทำลายชีวิตโบราณหลายรูปแบบ และทำให้สิ่งมีชีวิตบางกลุ่มรอดซึ่งรวมถึงลิงยุคแรก ๆ ของเราให้สามารถดำรงอยู่ต่อไปได้จนกลายมาเป็นเราในทุกวันนี้

สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล

Illustration by Nicolle R. Fuller / Science Photo Library

ที่มา

https://www.science.org

https://www.nationalgeographic.com/science/article/dinosaur-asteroid-extinction-meteorite-jupiter

อ่านเพิ่มเติม : นักฟิสิกส์เสนอทฤษฎี “จักรวาลคู่แฝด” ไขปริศนาการขยายตัวของเอกภพ การหายไปของปฏิสสาร