เพชรจากอวกาศ ก่อตัวบนดาวเคราะห์แรกเริ่ม - National Geographic Thailand

เพชรจากอวกาศ ก่อตัวบนดาวเคราะห์แรกเริ่ม

เพชรจากอวกาศ ก่อตัวบนดาวเคราะห์แรกเริ่ม

เพชรภายในอุกกาบาตที่ตกลงมาบนโลกได้บรรจุเศษซากของดาวเคราะห์ดวงแรกเริ่มที่เคยโคจรอยู่เมื่อหลายพันล้านปีก่อนที่จะสูญสลายไปจากการปะทะอันรุนแรง

หากมนุษย์สามารถย้อนเวลากลับไปในช่วง 10 ล้านปีแรกของจักรวาลได้ ระบบสุริยะจักรวาลที่เราเรียกว่าบ้านนี้จะมีหน้าตาไม่เหมือนกับที่เห็นในปัจจุบัน ดาวหลายดวงยังคงเป็นแค่กลุ่มแก๊ส และมีเพียงก้อนหินขนาดเท่าดาวพุธหรือดาวอังคารที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในวัยเยาว์

ในที่สุดแล้ววัตถุที่ล่องลอยในอวกาศจะเผชิญกับการปะทะครั้งใหญ่ และแตกตัวกระจัดกระจายไปทั่วระบบสุริยะจักรวาล ชิ้นส่วนเศษซากของดาวโบราณเหล่านั้นก่อตัวมาเป็นดาวเคราะห์ทั้ง 8 ดวงดังที่เราคุ้นเคยกันดีในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามหลักฐานยืนยันการมีอยู่จริงของดาวเคราะห์ในอดีตเหล่านี้เป็นเรื่องยากมาก แต่ผลการศึกษาล่าสุดที่เผยแพร่ลงใน Nature Communications เผยว่าเพชรที่ติดมากับอุกกาบาตได้บรรจุหลักฐานของโลกโบราณเอาไว้ภายใน

 

พวกเขาพบมันได้อย่างไร?

“ปกติแล้วเราใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศในการศึกษาจักรวาล แต่การศึกษาอดีตของมันเป็นเรื่องที่ต่างออกไป เราจึงต้องใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน” Farhang Nabiei หนึ่งในผู้ร่วมวิจัยจาก École Polytechnique Fédérale de Lausanne สถาบันวิจัยในสวิสเซอร์แลนด์กล่าว

Nabiei เริ่มต้นงานวิจัยครั้งนี้ด้วยการศึกษาตัวอย่างของชิ้นส่วนอุกกาบาตยูเรไลต์ (Ureilites) ซึ่งเป็นอุกกาบาตชนิดหายากที่สุดที่ตกลงในทะเลทราย Nubian ของซูดานเมื่อปี 2008 อุกกาบาตลูกดังกล่าวประกอบด้วยเพชรขนาดเล็กๆ จำนวนมาก ซึ่งทีมนักวิจัยระบุว่าหินอุกกาบาตทำหน้าที่เป็นเปลือกหุ้มแร่ธาตุสำคัญภายในอย่างดี ซึ่งช่วยให้มันต้านทานแรงกดดันอื่นๆ ในอวกาศได้ และล่าสุดเมื่อเดือนที่ผ่านมาพวกเขาพบแร่ธาตุที่ไม่เคยพบเจอมาก่อน

ข้อมูลที่ได้จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงให้เห็นว่าภายในเพชรที่มาจากนอกโลกนี้ประกอบไปด้วยแร่เหล็กและกำมะถันพิเศษที่เกิดขึ้นจากความดันมากกว่า 20 กิกะปาสกาล (หน่วยวัดความดันชนิดหนึ่ง) เปรียบเทียบให้เข้าใจ เมื่อมนุษย์ทั่วไปก้าวเดินจะออกแรงดันราว 14,000 ปาสกาล และในหนึ่งกิกะปาสกาลนั้นประกอบด้วย 1 พันล้านปาสกาล

“นี่เป็นครั้งแรกที่เราพบเพชรที่เกิดขึ้นจากนอกโลก” Nabiei กล่าว

 

การค้นพบนี้สำคัญยังไง?

รายงานจากทีมวิจัย เพชรที่พวกเขาพบนั้นสามารถก่อตัวได้ในเฉพาะสถานที่ที่มีความดันอันมหาศาล เช่นในดาวเคราะห์ นั่นนทำให้เกิดข้อสันนิษฐานตามมาว่ามันอาจเกิดขึ้นจากดาวเคราะห์แรกเริ่มในระบบสุริยะจักรวาลของเรา

“การค้นพบครั้งนี้พิสูจน์ถึงทฤษฎีโปรโตแพลเนต (protoplanet) ซึ่งอธิบายถึงการกำเนิดระบบสุริยจักรวาล” Nabiei กล่าว

ในจำนวนอุกกาบาตที่ศึกษาวิจัยกันมา มีจำนวน 480 ลูกที่นิยามว่าเป็นอุกกาบาตยูเรไลต์ ซึ่ง Nabiei วางแผนที่จะศึกษาพวกมันต่อเพิ่มเติมในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของจักรวาล “ยูเรไลต์เป็นตัวอย่างที่ดีในการศึกษาการก่อตัวของจักรวาล และวิวัฒนาการของดวงดาวในช่วงแรกเริ่ม” เขากล่าว

ทั้งนี้ทฤษฎีโปรโตแพลเนตกล่าวว่า สสารที่เป็นต้นกำเนิดของดวงอาทิตย์และดวเคราะห์อื่นๆ ในจักรวาลของเราคือกลุ่มเนบิวลาที่ประกอบด้วยแก๊สและฝุ่นในท้องฟ้า ต่อมาเกิดการหดตัวจากแรงดึงดูดของมวลตัวเอง ฝุ่นละอองและแก๊สถูกดึงเข้าสู่จุดศูนย์กลางและบีบอัดเป็นดวงอาทิตย์ สสารที่แยกตัวออกมาหมุนวนรอบๆ และรวมกลุ่มกันจนกลายเป็นดาวเคราะห์ต่างๆ ตามมา

เรื่อง ซาราห์ กิบเบ็นส์

 

อ่านเพิ่มเติม

มรดกภารกิจ แคสซีนี-ไฮเกนส์

เรื่องแนะนำ

มารู้จักกับมนุษย์นีแอนเดอร์ทัล มนุษย์ที่สามารถปรับตัวเข้ากับอากาศ

มารู้จักกับมนุษย์นีแอนเดอร์ทัล มนุษย์ที่สามารถปรับตัวเข้ากับอากาศ มนุษย์นีแอนเดอร์ทัล มักจะถูกเข้าใจว่าเป็น มนุษถ้ำที่ป่าเถื่อนไร้อารยธรรม แต่นักวิทยาศาสตร์กลับบอกว่า มนุษย์นีแอนเดอร์ทัล เป็นมนุษย์ที่มีความฉลาดและมีขนาดของสมองใกล้เคียงกับมนุษย์ในยุคปัจจุบัน มนุษย์นีแอนเดอร์ทัล มีชีวิตอยู่ในช่วงประมาณสี่แสน ถึงสี่หมื่นปีที่แล้ว ซึ่งอยู่ในพื้นที่แถบชายฝั่งตะวันตกของยุโรปแอตแลนติก และบริเวณเอเชียกลาง ทั้งยังพบว่าเป็นมนุษย์ยุคแรกที่สามารถอาศัยอยู่ในสภาพอากาศหนาวที่เป็นน้ำแข็งได้ พวกเขามีหน้าอกกว้าง และมีกล้ามเป็นมัดๆ บริเวณแขน ซึ่งร่างกายแบบนี้จะช่วยกักเก็บความร้อนในร่างกายได้ดี ทั้งยังมีความสามารถในการปรับตัวเป็นเลิศซึ่งช่วยให้มนุษย์นีแอนเดอร์ทัลสามารถทนต่ออากาศที่หนาวเหน็บได้ ความสามารถของพวกเขายังรวมถึงการสร้างที่อยู่อาศัย เครื่องนุ่งห่ม และเครื่องมือ นอกจากนั้น มนุษย์นีแอนเดอร์ทัล ยังถูกเชื่อว่าเป็นมนุษย์สายพันธุ์แรกที่สร้างศิลปะถ้ำที่เก่าแก่ที่สุดในโลกที่สเปนอีกด้วย   อ่านเพิ่มเติม เด็กของมนุษย์นีแอนเดอร์ทัลเติบโตไม่ต่างจากเรา

เส้นทางการบิน

หากนกทิ้งรอยบินไว้บนฟ้าได้ ภาพที่ปรากฏจะเป็นอย่างไร? ชมผลงานที่ผสานระหว่างศิลปะและวิทยาศาสตร์

ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน (Eutrophication)

ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน หรือสาหร่ายสะพรั่ง ถือเป็นปรากฏการณ์ที่ทำให้แหล่งน้ำบริเวณดังกล่าวเป็นมลพิษ และระบบนิเวศเสียหาย ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน (Eutrophication) คือ “มลภาวะจากธาตุอาหารพืช” (Nutrient Pollution) ที่เกิดขึ้นจากการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของแพลงก์ตอนพืชและสาหร่ายในแหล่งน้ำจืดต่าง ๆ เช่น ในแม่น้ำ ลำคลอง หนอง บึง ทะเลสาบ หรือในอ่างเก็บน้ำ รวมถึงตามน่านน้ำและริมชายฝั่งทะเล ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชันนับเป็นอีกหนึ่งปัญหามลพิษทางน้ำที่เกิดขึ้นและส่งผลกระทบต่อแหล่งน้ำต่าง ๆ ทั่วโลก ในธรรมชาติการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของสาหร่ายหรือ “การบลูม” (Bloom) แพลงก์ตอนพืชในแหล่งน้ำ คือ หนึ่งในปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงแทนที่ทางระบบนิเวศ (Ecological Succession) ซึ่งใช้เวลาหลายสิบถึงหลายร้อยปีในการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทั้งทางกายภาพ เคมีและชีวภาพ ของแหล่งน้ำดังกล่าว แต่ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา กิจกรรมของมนุษย์กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่เร่งให้ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชันในแหล่งน้ำทั่วโลกเกิดขึ้นบ่อยครั้งและทวีความรุนแรงยิ่งกว่าที่เคยเป็นมา สาเหตุของปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน คือ มลภาวะจากธาตุอาหารพืช ซึ่งมีสาเหตุมาจากการที่แหล่งน้ำได้รับธาตุอาหารหลัก โดยเฉพาะสารประกอบไนโตรเจน (Nitrogen) และฟอสฟอรัส (Phosphorus) ในปริมาณมากเกินควร ส่งผลให้สาหร่ายและแพลงก์ตอนพืชในแหล่งน้ำดังกล่าว สามารถเจริญเติบโตและแพร่พันธุ์ได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากธาตุอาหารหลัก อย่างเช่น ไนโตรเจนมีส่วนสำคัญต่อการสร้างโปรตีนและกรดนิวคลีอิก ซึ่งเป็นองค์ประกอบของยีนในสิ่งมีชีวิต เช่นเดียวกับฟอสฟอรัสที่เป็นองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิกและสารประกอบต่าง ๆ ภายในเซลล์ของพืช […]

เรือนยอดของต้นไม้ ช่วยป้องกันโรคระบาดในพืช

เรือนยอดของต้นไม้ ในป่าล้วนรักษาระยะห่างจนเกิดเป็นช่องว่าง เรียกว่า เรือนยอดไม่บดบังกัน (crown  shyness) ซึ่งช่วยให้ต้นไม้สามารถแบ่งปันทรัพยากร และควบคุมการระบาดของโรค เดือนมีนาคม ค.ศ. 1982 ในวันที่อากาศอบอุ่น ฟรานซิส “แจ็ก” พุตซ์ (Francis “Jack” Putz) นักชีววิทยา เดินทางเข้าไปในป่าต้นโกงกางที่มี เรือนยอดของต้นไม้ เพื่อหลบหลีกจากความร้อนในช่วงบ่าย ด้วยความง่วงจากอาหารมื้อเที่ยง และการทำงานภาคสนามในอุทยานแห่งชาติ กัวนากัสเต ประเทศคอสตาริกา อย่างหนัก พุตซ์จึงตัดสินใจงีบหลับระหว่างวัน ขณะที่เขามองขึ้นไปบนท้องฟ้า สายลมพัดยอดโกงกางที่อยู่เหนือเขาไหวเอนไปมา ทำให้กิ่งก้านสาขาของต้นไม้ที่อยู่ใกล้เคียงก่ายเข้าหากัน ใบไม้และกิ่งไม้ที่อยู่ขอบนอกสุดของเรือนยอดหักลง พุตซ์สังเกตเห็นว่าการตัดแต่งกิ่งซึ่งกันและกันนี้ทิ้งร่องรอยของพื้นที่ว่างบนเรือนยอด เครือข่ายของยอดไม้ที่เรียกว่า Crown Shyness ได้รับการบันทึกไว้ในป่าทั่วโลก จากป่าโกงกางของคอสตาริกาไปจนถึงต้นการบูรบอร์เนียวที่สูงตระหง่านของมาเลเซีย มีช่องว่างระหว่างพุ่มไม้เขียวขจี แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่า เหตุใดยอดไม้จึงไม่ยอมให้เกิดการบดบังกัน พุตซ์ให้เหตุผลว่า ต้นไม้ต้องการพื้นที่ว่างซึ่งกันและกัน เพื่อใช้ในแผ่กิ่งก้าน และดูเหมือนว่าลมจะมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้ต้นไม้จำนวนมากรักษาระยะห่างระหว่างกันได้ การแบ่งแยกพื้นที่ว่างระหว่างกิ่งก้านของแต่ละต้น อาจช่วยเพิ่มการเข้าถึงทรัพยากรของพืช เช่น แสง อีกทั้งช่วยขัดขวางการแพร่กระจายของแมลงที่กัดกินใบ เถาวัลย์ กาฝาก หรือโรคติดเชื้ออื่น ๆ เม็ก […]