“ดาวเคราะห์ดวงนี้เคยเป็นดาวที่ไม่สามารถอาศัยอยู่ได้
แต่แล้ววันหนึ่ง ‘ธีอา’ ก็เปลี่ยนมันให้กลายเป็นดาวเคราะห์สีน้ำเงิน
ที่เต็มไปด้วยน้ำจนเอื้อต่อการพัฒนาของชีวิต”
โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่รู้จักว่ามีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ในจักรวาล (ในตอนนี้) ซึ่งมีน้ำในสถานะของเหลว มีชั้นบรรยากาศที่เสถียร และยังมีแร่ธาตุพื้นฐานซึ่งช่วยกันประกอบออกมาเป็นสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตามประเด็นสำคัญคือ ธาตุเหล่านี้ไม่ได้อยู่กับโลกมาตั้งแต่แรก
ไฮโดรเจน คาร์บอน และกำมะถัน ต่างก็เป็นธาตุที่ระเหยได้ง่ายโดยเฉพาะเมื่ออยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่มีอุณหภูมิสูง พวกมันจึงไม่ควบแน่นเข้ารวมตัวกับวัสดุแข็งที่กลายเป็นโลกในยุคเริ่มแรกและมีอยู่จริงแค่ในสถานะก๊าซเท่านั้น สารสำคัญเหล่านี้จึงมีอยู่น้อยมากจนทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนตั้งคำถามว่า โลกกลายเป็นดาวเคราะห์ที่เอื้อต่อการมีชีวิตตั้งแต่เมื่อไหร่และอย่างไร?
นาฬิกาวัดประวัติศาสตร์โลก
ทีมวิจัยได้ใช้ข้อมูลไอโซโทปและธาตุจากอุกกาบาตกับหินบนบกร่วมกัน ซึ่งในที่นี้คือแมงกานีสและโครเมียม เพื่อสร้างกระบวนการก่อตัวของโลกขึ้นมาใหม่ทำให้นักวิจัยสามารถจำกัดระยะเวลาขององค์ประกอบทางเคมีของโลกเปรียบเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ในระบบ
การคำนวณเผยให้เห็นว่าโลกในยุคแรกนั้นมีปริมาณธุาตดังกล่าวน้อยพอ ๆ กับดาวเคราะห์ชั้นในดวงอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นดาวพุธ ดาวศุกร์ หรือแม้แต่ดาวอังคาร ทว่าตัวเลขกลับเปลี่ยนไปเมื่อ 4,561 ล้านปีที่แล้ว
“ระบบการวัดเวลาที่มีความแม่นยำสูงซึ่งอาศัยการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของแมงกานีส-53 ถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดอายุที่แม่นยำ” ครุตทาช อธิบาย “ไอโซโทปนี้ปรากฏอยู่ในระบบสุริยะยุคแรกเริ่มและสลายตัวเป็นโครเมียม-53 โดยมีครึ่งชีวิตประมาณ 3.8 ล้านปี”
วิธีการนี้มีความแม่นย้ำบวกลบไม่เกิน 1 ล้านปี ซึ่งเป็นขอบเขตที่มีความแม่นยำสูงมากเมื่อเทียบกับวัตถุอายุหลายพันล้านปี “ระบบสุริยะของเราก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4,568 ล้านปีก่อน เมื่อพิจารณาว่าใช้เวลาเพียง 3 ล้านปีในการระบุคุณสมบัติทางเคมีของโลก นับว่ารวดเร็วอย่างน่าประหลาดใจ” ครุตทาช เสริม
ทีมวิจัยระบุว่าธาตุต่าง ๆ ที่มีอยู่ในโลกนั้นถูกส่งมาในคราวเดียว แทนที่จะมาเป็นแบบฝนดาวตกอย่างต่อเนื่อง ซึ่งน่าจะมีอายุแตกต่างกันตามหินแต่ละพื้นที่ สิ่งพิเศษคือมันสอดคล้องกับสิ่งที่เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าในขณะนั้น โลกถูกวัตถุขนาดใกล้เคียงกับดาวอังคารพุ่งชน นั่นคือ ธีอา
เหตุการณ์ดังกล่าวได้ทำให้มวลสารแตกออกแล้วรวมตัวกลายเป็นดวงจันทร์ที่โคจรรอบโลกในปัจจุบัน ทีมวิจัยกล่าวว่าความสอดคล้องนี้ยากที่จะมองข้าม โดยเฉพาะ ธีอา ที่หากก่อตัวขึ้นในบริเวณสุริยะรอบนอก มันก็มีโอกาสมากที่จะมีธาตุพื้นฐานเพียง แม้จะระเหยไปบ้างเนื่องจากความร้อนมหาศาลขณะที่พุ่งชน
แต่ธาตุเหล่านั้นก็มีน่าจะตกค้างมาพอที่จะทำให้ ‘โลกเปียก’ ได้ ทีมวิจัยสรุปว่า ดาวเคราะห์ในปัจจุบันน่าจะประกอบด้วยมวลสารจากโลกยุคแรกร้อยละ 90 จากธีอาร้อยละ 10 และมวลสารที่เข้ามาทีหลังอีก 0.4 เปอร์เซ็น
“จากผลการศึกษาของเรา เราจึงทราบได้ว่าโลกยุคก่อนประวัติศาสตร์นั้นเดิมทีเป็นดาวเคราะห์หินแห้ง ดังนั้นจึงสันนิษฐานได้ว่ามีเพียงการชนกับธีอาเท่านั้นที่นำพาธาตุที่ระเหยง่ายมายังโลก และในท้ายที่สุดแล้วก็ทำให้สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ได้” ครุตทาช กล่าว
ความล้ำค่าที่หาได้ยากในจักรวาล
หาก ครุตทาช และ ศาสตราจารย์เคลาส์ เมซเกอร์ (Klaus Mezger) หนึ่งในทีมวิจัยพูดถูก โอกาสที่โลกจะกลายเป็นดาวเคราะห์ที่มีชีวิตได้ก็สูงมากจากเหตุการณ์นั้น และโอกาสที่จะพบชีวิตบนดาวเคราะห์อื่นก็น้อยลงมากเช่นกัน
เนื่องจากมันจำเป็นต้องมี ‘เหตุการณ์เฉพาะ’ ที่ไม่ปกติเช่นการพุ่งชนดังกล่าวด้วยวัตถุที่อยู่ด้านนอกส่งแร่ธาตุที่จำเป็นเข้ามา
“โอกาสที่อะไรก็ตามจะมาจากรอบนอกเลยดาวอังคารออกไปนั้นมีเพียง 1 ในล้าน” ครุตทาช บอก
“นี่แสดงให้เห็นชัดเจนว่าความเป็นมิตรต่อสิ่งมีชีวิตในจักรวาลนั้นไม่ใช่เรื่องธรรมดาเลย” เมซเกอร์กล่าวเสริม
สืบค้นและเรียบเรียง
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
อ่านเพิ่มเติม : ” เซลล์ของสิ่งมีชีวิต ”
เกิดครั้งแรกบนโลกยุค 4 พันล้านปีก่อนได้อย่างไร?
