เหตุการณ์อุกกาบาตตกที่ Costa Rica ตอบปัญหา “กำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลก” - ผู้จัดการออนไลน์

yangperistiwa.blogspot.com


เมื่อวันที่ 23 เมษายน ค.ศ. 2019 ขณะเวลา 3 ทุ่ม ผู้คนที่ตั้งถิ่นฐานอยู่ใกล้ป่าสงวนแห่งชาติชื่อ Juan Castro Blanco ในประเทศ Costa Rica ได้เห็นลูกไฟดวงใหญ่เปล่งแสงสีเขียว-ส้ม เป็นทางยาวพุ่งผ่านท้องฟ้า แล้วตกลงที่หมู่บ้าน Aguas Zarcas พร้อมกับเสียงระเบิดที่ดังสนั่นหวั่นไหว

เมื่อเหตุการณ์คืนสู่ความสงบ Marcia Campos Munoz ก็ได้พบว่า หลังคาบ้านที่ทำด้วยสังกะสีของเธอมีรูโหว่ และโต๊ะพลาสติกที่อยู่ในบ้านถูกชนกระเด็น โดยวัตถุสีดำสนิทที่มีขนาดเท่าส้มโอ เธอจึงยื่นมือไปจับก้อนอุกกาบาตที่หนักประมาณ 30 กิโลกรัมนั้น และพบว่า ก้อนวัตถุมีอุณหภูมิค่อนข้างร้อน หลังจากที่ได้สงบอารมณ์เพื่อรวบรวมสติแล้ว จึงพยายามติดต่อกับบรรดาญาติและเพื่อนบ้าน ก็พบว่า ในมือถือของเธอมีข่าวเกี่ยวกับการที่ผู้คนได้เห็นสะเก็ดของอุกกาบาตตกตลอดเส้นทางจากหมู่บ้านที่เธออาศัยอยู่ จนถึงหมู่บ้าน La Marina ที่อยู่ไกลออกไป 3 กิโลเมตร

หลังจากนั้นภายในเวลาต่อมาไม่ถึงหนึ่งชั่วโมง ภาพของเธอที่ถืออุกกาบาตในมือก็ปรากฏบนเฟสบุ๊ค แล้วมีผู้สื่อข่าวประจำสถานีโทรทัศน์และนักหนังสือพิมพ์หลายคนได้ติดต่อเข้ามาเพื่อขอสัมภาษณ์ เรื่องอุกกาบาตตกที่บ้านเธอในหมู่บ้าน Aguas Zarcas จากนั้นข่าวนี้ก็ได้เริ่มแพร่กระจายไปทั่วประเทศ และทั่วโลก เมื่อวงการวิทยาศาสตร์ตระหนักว่า อุกกาบาตก้อนนั้น มีความสำคัญมากถึงระดับที่สามารถตอบปัญหาเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้สิ่งมีชีวิตถือกำเนิดบนโลกได้เป็นครั้งแรก

อุกกาบาตเป็นเทหวัตถุที่เคลื่อนที่ในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์และตกสู่โลก ให้บรรดานักสะสมวัตถุหายาก และนักดาราศาสตร์ทั้งหลายได้พบเห็น โดยไม่ต้องใช้กระบวนการที่ยุ่งยากมาก เพราะทุกปีจะมีรายงานการเห็นอุกกาบาตตก ดังจะเห็นได้ชัดจากหลักฐานที่มีอุกกาบาตสะสมในพิพิธภัณฑ์ต่างๆ ทั่วโลก และมีในครอบครองเป็นสมบัติส่วนตัวของบางคนรวมกันเป็นจำนวนกว่า 60,000 ชิ้น แต่ที่นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์และศึกษาองค์ประกอบของมันอย่างละเอียดมีประมาณ 1,200 ชิ้นเท่านั้นเอง

ตามปกติอุกกาบาตจะถูกตั้งชื่อตามชื่อของตำแหน่งหรือสถานที่ๆ มันตก ดังนั้นอุกกาบาตซึ่งตกที่ Aguas Zarcas จึงได้ชื่อว่า อุกกาบาต Aguas Zarcas

ทั้งๆ ที่เวลาพิจารณาจากลักษณะภายนอก อุกกาบาตดูเป็นสิ่งไม่มีชีวิต แต่ในความเป็นจริงมันยังเป็นสิ่งที่น่าสนใจสำหรับนักวิทยาศาสตร์ เพราะองค์ประกอบภายในของอุกกาบาตอาจมีโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต เช่น amino acid, purine, sugar, formaldehyde, hydrogen cyanide และ methanol โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คือการมี amino acid ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของโปรตีนที่มีในสิ่งมีชีวิต เพราะการพบโมเลกุลโปรตีนจะแสดงให้เห็นว่า สิ่งมีชีวิตบนโลกอาจมาจากนอกโลก

นอกจากนี้การพบอินทรีย์โมเลกุลหลากหลายชนิดในอุกกาบาต จะแสดงให้เห็นว่า ปฏิกิริยาเคมีสามารถบังเกิดได้ในอวกาศ โดยใช้แสงดาว (ไม่ใช่แสงอาทิตย์) รังสีคอสมิกหรือความร้อนที่เกิดจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีในอุกกาบาตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และอินทรีย์โมเลกุลที่มีในอุกกาบาตก็จะเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบ เมื่ออุกกาบาตก้อนนั้นตกถึงโลก

ในอดีตเมื่อ 50 ปีก่อน คือในปี 1969 ได้มีอุกกาบาตก้อนหนึ่งที่หนักประมาณ 100 กิโลกรัม ตกที่เมือง Murchison ในประเทศออสเตรเลีย การวิเคราะห์องค์ประกอบของอุกกาบาตก้อนนี้ตลอดระยะเวลา 50 ปีที่ผ่านมา แสดงให้เห็นว่าในอุกกาบาตมีโมเลกุลของกรด amino ที่แตกต่างกันเป็นจำนวนร่วม 100 ชนิด และหลายชนิดก็เป็นอินทรีย์โมเลกุลของสิ่งมีชีวิตบนโลก และหลายชนิดไม่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตใดๆ ยิ่งไปกว่านั้น นักวิทยาศาสตร์ยังได้พบโมเลกุลพันธุกรรม เช่น nucleobase ของ RNA คือ ribose ในก้อนอุกกาบาต Murchison ด้วย การค้นพบนี้ได้ทำให้วิทยาการสาขา astrobiology ถือกำเนิด ถึงกระนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่สามารถฟันธงลงไปได้ว่า มนุษย์ได้พบสิ่งมีชีวิตจากต่างดาวแล้ว เพราะความจริงมีเพียงว่าเราได้พบองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตที่มีต้นกำเนิดจากต่างดาวเท่านั้นเอง

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ได้พบอุกกาบาต Aguas Zarcas หลังจากที่พบอุกกาบาต Murchison ประมาณ 50 ปี ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์ปัจจุบันจึงมีเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่สามารถวิเคราะห์หาโมเลกุลชนิดต่างๆ ที่มีในอุกกาบาตได้ดีกว่า ละเอียดกว่า และแม่นยำกว่า จึงทำให้ได้พบว่าอุกกาบาต Aguas Zarcas ไม่เพียงแต่จะมีโมเลกุลของกรด amino และน้ำตาลเท่านั้น แต่ยังได้พบโปรตีนอีกหลายชนิด ที่ไม่เคยมีใครคิดว่าจะมีในอุกกาบาต รวมถึงสารประกอบอินทรีย์ที่ได้ระเหยหายไปจากอุกกาบาต Murchison ด้วย

เทคนิคการวิเคราะห์อย่างละเอียด จะทำให้ อุกกาบาต Aguas Zarcas มีความสำคัญยิ่งกว่าอุกกาบาตอื่นใดในโลก

ตามปกติเวลาอุกกาบาตตกผ่านบรรยากาศโลก ผิวของอุกกาบาตจะสัมผัสอากาศ ฝุ่นละออง ไอน้ำ และสารเคมีต่างๆ โดยผิวจะซึมซับอะตอมและโมเลกุลรวมถึงจุลินทรีย์ต่างๆ เข้าไปในเนื้ออุกกาบาตด้วย หรือแม้แต่การใช้มือจับก้อนอุกกาบาต ก็มีสิทธิ์ทำให้ผิวของมันได้รับสิ่งปนเปื้อน ดังนั้น เวลาอุกกาบาตตก นักอุกกาบาตวิทยาจึงต้องพยายามปกป้องมิให้อุกกาบาตถูกรบกวนโดยสิ่งแวดล้อมใดๆ เพื่อให้ทุกคนมั่นใจว่า สิ่งที่พบเห็นบนอุกกาบาตมาจากนอกโลกจริงๆ และอาจทำได้โดยการเก็บในภาชนะที่บรรจุแก๊สไนโตรเจน

สำหรับอุกกาบาต Aguas Zarcas ที่ตกใน Mexico เมื่อปีกลายนี้ ได้โคจรอยู่ในอวกาศนานนับพันล้านปีแล้ว จึงเป็นอุกกาบาตที่ “บริสุทธิ์” เพราะไม่น่าจะมีสิ่งปนเปื้อนใดๆ มาใกล้กราย และอาจถือกำเนิดจากการระเบิดของ supernova ที่อยู่นอกระบบสุริยะ หรือจากดาวฤกษ์อื่นที่ระเบิดตัวเอง ครั้นเมื่อเวลาผ่านไปนานๆ พลาสมาร้อนที่เกิดจากการระเบิดได้ยุบตัวและเย็นลง ทำให้เกิดธาตุต่างๆ เช่น คาร์บอน แกรไฟท์ ซิลิกอน อลูมิเนียม แคลเซียม ในอุกกาบาต จากนั้นโดยอาศัยอิทธิพลของแสงอาทิตย์ ธาตุที่มีในอุกกาบาต ได้รวมตัวกันเป็นสารประกอบ เช่น hydrogen cyanide, ammonia และ amino acid ฯลฯ

ในเวลาเพียงหนึ่งวันหลังจากที่โลกรู้ว่าอุกกาบาตตก บรรดานักธุรกิจที่ค้าขายอุกกาบาตจากทั่วโลกได้พากันเดินทางสู่ประเทศ Costa Rica เพื่อซื้อชิ้นส่วนของอุกกาบาตจากชาวบ้าน แล้วนำไปขายให้นักสะสม พิพิธภัณฑ์และห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ เพื่อนำไปวิเคราะห์

หมู่บ้าน Aguas Zarcas จึงมีนักทัศนาจรและนักล่าสมบัติที่เดินทางจากต่างประเทศ เช่น รัสเซีย เยอรมนี เบลเยี่ยม สหรัฐอเมริกา มาปรากฏตัวตลอดเส้นทางที่ชิ้นส่วนของอุกกาบาตตกกระจัดกระจาย

ในเบื้องต้น การซื้อขายได้เป็นไปอย่างคึกคัก โดยมีราคาซื้อตั้งแต่ 60 บาท ถึง 3,500 บาท/กรัม และขายในราคา 12,500 บาท/กรัม สำหรับ Marcia Campos Munoz ซึ่งเป็นเจ้าของอุกกาบาตชิ้นที่หนักที่สุด ได้มอบอุกกาบาตก้อนประวัติศาสตร์แก่มหาวิทยาลัย Costa Rica เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์หินจากอวกาศที่มีอายุมากกว่าโลก ซึ่งมีอายุ 4,500 ล้านปี

สำหรับประเด็นของความเป็นเจ้าของชิ้นอุกกาบาตนั้น ชาติแต่ละชาติมีกฎหมายที่แตกต่างกัน เช่น รัฐบาลประเทศเดนมาร์กถือว่าทุกชิ้นส่วนของอุกกาบาต เป็นสมบัติดึกดำบรรพ์ของรัฐ ส่วน ออสเตรเลีย, Mexico, Canada, Chile, France, New Zealand ถือว่าอุกกาบาตเป็นสมบัติด้านวัฒนธรรมของชาติ ที่ใครจะนำออกนอกประเทศ โดยไม่ได้รับอนุญาต ไม่ได้

ส่วนประเทศ Costa Rica เองและสหรัฐอเมริกา การซื้อ-ขายอุกกาบาตสามารถดำเนินการได้อย่างเสรี หรือส่งเป็นสินค้าออกนอกประเทศก็ได้ 

เมื่อเดือนพฤศจิกายนปีกลายนี้ สมาคมอุกกาบาตวิทยา (Meteoritical Society) ของสหรัฐอเมริกาได้เสนอรายงานการวิเคราะห์องค์ประกอบของอุกกาบาต Aguas Zarcas อย่างเป็นทางการเป็นครั้งแรกว่า ได้พบธาตุ calcium, aluminum, helium, neon รวมถึง amino acid กว่า 100 ชนิด เพราะโมเลกุล amino acid สามารถอุบัติได้ 2 รูปแบบ คือ แบบขวา และแบบซ้าย ที่เป็นภาพในกระจกเงาของกันและกัน ดังนั้นในความคาดหวังของนักวิทยาศาสตร์ทั่วไป โอกาสการพบ amino acid ทั้ง 2 รูปแบบ จึงน่าจะมีเท่าๆ กัน คือ 50% ซ้าย และ 50% ขวา ในกรณี amino acid ที่พบในสิ่งมีชีวิตบนโลกส่วนใหญ่มีแบบซ้าย และในอุกกาบาต Aguas Zarcas ก็พบ amino acid แบบซ้ายมากกว่าแบบขวาถึง 15% คือมีในปริมาณเดียวกับที่พบในอุกกาบาต Murschison นั่นแสดงว่า รังสี cosmic ในอวกาศที่มีอิทธิพลต่อ amino acid ก็มีสมบัติแบบซ้ายมากกว่าแบบขวา

นอกจากจะค้นหาโมเลกุลอินทรีย์ของสิ่งมีชีวิตในอุกกาบาตแล้ว นักอุกกาบาตวิทยายังเชื่ออีกว่า พายุอุกกาบาตที่ตกกระหน่ำโลก ขณะถือกำเนิดใหม่ๆ ได้มีบทบาททำให้โลกเริ่มมีบรรยากาศด้วย สำหรับการศึกษาในประเด็นนี้นั้น นักเคมีจักวาล (cosmo-chemist) จากมหาวิทยาลัย California ที่ Santa Cruz ได้นำชิ้นส่วนของอุกกาบาตที่หนัก 2 กรัม มาเผา เพื่อวิเคราะห์แก๊สที่ถูกขับออกมา และพบแก๊ส neon กับ helium ในอุกกาบาต

ในความเป็นจริง นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกได้สนใจนำดินและหินจากดาวหาง จากดวงจันทร์ และดาวเคราะห์น้อยมาศึกษาบนโลกเป็นเวลานานแล้ว ในวันที่ 6 ธันวาคม ปีนี้ ยานอวกาศ Hayabusa 2 ขององค์การ Japan Aerospace Exploration Agency  ของญี่ปุ่น จะนำผงฝุ่นกว่า 15,000 เม็ด จากดาวเคราะห์น้อย Itokawa มาให้นักวิทยาศาสตร์บนโลกวิเคราะห์

และในปี 2023 ยาน OSIRIS-REx ขององค์การ NASA ก็จะนำดินและหินบนดาวเคราะห์น้อย Bennu ในปริมาณ 60 กรัมมายังโลกเช่นกัน ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าสนใจมาก เพราะดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีองค์ประกอบของเนื้อดาวเหมือนอุกกาบาต Aguas Zarcas แต่ความแตกต่างอยู่ที่อุกกาบาต Aguas Zarcas เป็นชิ้นส่วนที่ได้มาฟรี ส่วนเนื้อดาว Bennu เป็นสิ่งที่ NASA ได้มาจากการลงทุนมหาศาล

ย้อนอดีตไปถึงช่วงปี 1969-1972 NASA ได้ส่งมนุษย์อวกาศในโครงการ Apollo ไปนำดินและหินจากดวงจันทร์มาได้ 382 กิโลกรัม และองค์ความรู้ที่ได้จากหินเหล่านั้นก็ได้เปลี่ยนโฉมของความเข้าใจเกี่ยวกับการถือกำเนิดของดวงจันทร์อย่างมโหฬาร จากที่เคยเข้าใจกันว่า เมื่อถือกำเนิดใหม่ๆ ดวงจันทร์เป็นหินแข็ง กลับเป็นว่า เมื่อถือกำเนิดใหม่ๆ ผิวของดวงจันทร์ถูกปกคลุมด้วยทะเลหินเหลวที่ร้อนระอุ

รัสเซียเองก็เคยส่งยานอวกาศ Luna ไปลงบนดวงจันทร์ และนำหินกลับมาในช่วงปี 1970-1976 ในปลายปี 2020 นี้ จีนก็จะส่งยานอวกาศ Chang'e -5 ไปลงบนดวงจันทร์ เพื่อเก็บหินและดินมาวิเคราะห์เช่นกัน

สำหรับดาวอังคารนั้น ในปี 2029 ญี่ปุ่นจะส่งยาน Martian Moons Exploration ไปเก็บหินบนดวงจันทร์ Phobos ของดาวอังคาร และอีก 2 ปีต่อมา ยานยนต์ Perseverance  ก็จะขุดดินและหินบนดาวอังคาร เพื่อนำมาวิเคราะห์บนโลกด้วย ซึ่งนับเป็นเรื่องที่น่าสนใจและท้าทาย เพราะดาวอังคารอยู่ไกลจากโลกยิ่งกว่าดวงจันทร์ อีกทั้งมีแรงโน้มถ่วงที่สูงกว่าดาวหาง ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์น้อยทั่วไป ดังนั้นการนำวัสดุจากดาวอังคารกลับสู่โลก จึงเป็นเรื่องที่ยุ่งยากมาก ตามกำหนดการ ยานยนต์ Perseverance จะขุดดินที่บริเวณใกล้หลุมอุกกาบาต Jezero และนำกลับถึงโลกในปี 2031
ด้านชาวบ้านคนอื่นๆ ที่อาศัยอยู่ในหมู่บ้าน Aguas Zarcas 

เหตุการณ์อุกกาบาตตกในครั้งนั้นก็ได้เปลี่ยนวิถีชีวิตของชาวบ้านไปมาก หลายคนได้รวบรวมเศษสะเก็ดชิ้นเล็กๆ ของอุกกาบาตเพื่อนำออกขายเป็นของที่ระลึกสำหรับนักทัศนาจรจากต่างแดน ทำให้มีรายได้เพิ่ม และที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือ เหตุการณ์นี้ได้ทำให้ทุกคนตระหนักว่า หมู่บ้าน Aguas Zarcas มีชื่อเสียงแล้ว ในฐานะที่เป็นหมู่บ้านอุกกาบาต ที่ให้องค์ความรู้ดาราศาสตร์ ซึ่งเกี่ยวกับการอุบัติของสิ่งมีชีวิตบนโลก

อ่านเพิ่มเติมจาก The Oldest Material in the Smithsonian Institution Came From Outer Space ใน Smithsonian โดย Franz Lidz ในปี 2019

สุทัศน์ ยกส้าน

ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์

September 05, 2020 at 01:03PM
https://ift.tt/359imIg

เหตุการณ์อุกกาบาตตกที่ Costa Rica ตอบปัญหา “กำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลก” - ผู้จัดการออนไลน์

https://ift.tt/2XKKQDO


Bagikan Berita Ini