การขุดหาซากดาวเคราะห์น้อยที่ได้ถล่มโลก..จนไดโนเสาร์สูญพันธ์

              ตลอดเวลาที่โลกได้โคจรรอบดวงอาทิตย์ โลกถูกอุกกาบาต ฝุ่นละออง ดาวหาง และดาวตก ฯลฯ ถล่มจน ทำให้มวลของโลกเพิ่มประมาณ 2 แสนตัน/ปี  เมื่อโลกมีมวล 6x1021 ตัน ดังนั้นมวลที่เพิ่มจึงคิดเป็นเพียง 3x10-15 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นเอง แม้ว่าการถล่มจะเกิดขึ้นเป็นเวลานับพันล้านปี  แต่เราก็มีหลักฐานค่อนข้างน้อยที่ แสดงว่าโลกถูกวัตถุอวกาศขนาดใหญ่พุ่งชนบ่อย เพราะน้ำ ลมพายุ และการเคลื่อนตัวของเปลือกทวีปนั้นทำลายร่องรอยของการชนทั้งหลายไปจนเกือบหมด แต่ก็ยังพอมีหลักฐานหลงเหลืออยู่บ้าง

              เมื่อนักดาราศาสตร์พิจารณารูปทรง และขนาดของหลุมอุกกาบาตที่ปรากฏบนดวงจันทร์ ดาวพุธ และดาวอังคาร  ทำให้ได้รู้ว่าตลอดระยะเวลา 600 ล้านปีที่ผ่านมานั้น โลกเคยถูกอุกกาบาตขนาดใหญ่พุ่งชนประมาณ 60 ครั้ง โดยในแต่ละครั้ง ความเสียหายที่เกิดขึ้นเทียบได้กับการระเบิดของดินระเบิดหนัก 1 ล้านตัน จึงมีผลทำให้สิ่งมีชีวิตต้องล้มตายไปมากมาย จนถึงระดับที่เป็นการสูญพันธุ์ครั้งยิ่งใหญ่หลายครั้ง

              ในปี ค.ศ.1970 นักฟิสิกส์ Luis Alvarez (รางวัล โนเบลฟิสิกส์ปี ค.ศ. 1968) และนักธรณีวิทยา Walter Alvarez ซึ่งเป็นสองพ่อลูกแห่งมหาวิทยาลัย California ที่ Berkeley ได้ไปสำรวจสภาพทางธรณีวิทยาของภูเขาใกล้เมือง Gubbio ในอิตาลี ทั้งสองได้สังเกตเห็นชั้นดินเหนียวส่วนหนึ่งของภูเขามีความหนาประมาณ 1 เซนติเมตร ภายในมีแร่ Iridium มาก  ซึ่งธาตุชนิดนี้ตามปกติจะไม่พบบนโลก การวัดอายุของธาตุปรากฏว่า มีอายุประมาณ 65 ล้านปี ซึ่งเป็นช่วงเวลาของปลายยุค Cretaceous ที่ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ และคนทั้งสอง ได้ตระหนักแล้วว่าธาตุ Iridium พบมากในอุกกาบาต จึงตัดสินใจเสนอความเห็นนี้ในวารสาร Science เมื่อปี ค.ศ. 1980 ว่า  เมื่อ 65 ล้านปีก่อน โลกถูกดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่พุ่งชน  และความรุนแรงของการพุ่งชนครั้งนั้นทำให้สภาพดินฟ้า อากาศของโลกเปลี่ยนแปลงไปอย่างมโหฬาร จนไดโนเสาร์และสัตว์อื่นอีกหลายชนิดสูญพันธุ์ เพื่อนร่วมงานคนหนึ่งของ  Alvarez ที่ชื่อ Helen Michel ก็ได้พบกะโหลกของไดโนเสาร์ ชนิด Triceratops ฝังอยู่ในชั้นหินของภูเขาในรัฐ Montana ของอเมริกาด้วย  ซึ่งไดโนเสาร์สปีชีส์นี้ได้ล้มตายและสูญพันธุ์ ไปเช่นกัน เพราะเมื่อดาวเคราะห์น้อยเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 5 กิโลเมตร พุ่งชนโลกด้วยความเร็วสูงประมาณ 25 กิโลเมตร/ วินาที พลังงานจลน์ของดาวเคราะห์น้อยที่สูญเสียไป จะทำให้ พื้นดินแตกกระจายกลายเป็นสะเก็ดหิน ฝุ่นละออง เมฆ่และ ควันลอยขึ้นท้องฟ้า และปลิวกระจายไปรอบโลก จึงบดบัง แสงอาทิตย์ไม่ให้ส่องถึงโลกเป็นเวลานานหลายพันปี พืชและ สัตว์ที่เป็นอาหารของไดโนเสาร์ล้มตายไปมากมาย เมื่อไดโนเสาร์ขาดอาหารเป็นเวลานาน  มันจึงล้มตายและสูญพันธุ์ไปในที่สุด

              ข้อเสนอของสองพ่อลูกตระกูล Alvarez ทำให้ทุกคนในวงการชีววิทยาประหลาดใจและตื่นเต้นมาก เพราะทุกคนเคยเชื่อกันว่า การสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์มีขั้นตอนดำเนินไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป มิได้เกิดขึ้นอย่างฉับพลันทันที แต่นี่ก็เป็นเพียงข้อเสนอแนะเท่านั้น จึงยังไม่มีใครยอมรับเรื่องนี้จนกว่าจะมีหลักฐานมายืนยัน

              ดังนั้น การค้นหาหลักฐานที่ว่า โลกเคยถูกถล่มด้วยอุกกาบาตขนาดใหญ่จึงเป็นเรื่องจำเป็นและสำคัญ เพื่อใช้ยืนยัน หรือล้มล้างทฤษฎีของ Alvarez  แต่ความประสงค์นี้ ใช่ว่าจะเป็นจริงได้ง่าย เพราะเวลาที่โลกถูกอุกกาบาตชนได้ ผ่านไปนานมาก จนพื้นที่ประมาณ 20% ของผิวโลกเกิดการเปลี่ยนแปลงไปหมดแล้ว โดยสภาพดินฟ้าอากาศ และการเคลื่อนตัวของเปลือกทวีปตลอดเวลา 65 ล้านปีที่ผ่านมา

              ในปี ค.ศ. 1991 Tony Camargo และ Glen Penfield สองนักธรณีวิทยาในสังกัดบริษัทน้ำมัน PEMEX ของ Mexico ได้รายงานว่าเห็นร่องรอยการพุ่งชนเป็นหลุมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวประมาณ 180 กิโลเมตร ที่บริเวณใต้ทะเล ซึ่งอยู่ใกล้หมู่บ้าน Chicxulub ในคาบสมุทร Yucatan ของประเทศ Mexico จึงได้ขุดหลุมลึกผ่านชั้นหินปูนถึงชั้นหินภูเขาไฟ ก็พบว่าบริเวณโดยรอบมีวงกลม แต่รายงานของคนทั้งสองที่เสนอต่อที่ประชุมของนักขุดเจาะน้ำมันไม่ได้รับความสนใจ เพราะผู้ฟังในที่นั้นไม่สนใจเรื่องไดโนเสาร์ และการเห็นเพียงร่องรอยยังไม่สามารถใช้เป็นหลักฐานที่มีน้ำหนักได้ เพราะสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ทุกคนต้องการเห็น คือ ซากดาวเคราะห์น้อยที่พุ่งชนโลก

              เมื่อวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2560 ที่บริเวณคาบสมุทร Yucatan ในอ่าวเม็กซิโก คณะสำรวจภายใต้การนำของ Sean Gulick แห่งมหาวิทยาลัย Texas ที่ Austin ได้ลงมือขุดเจาะท้องทะเล เพื่อค้นหาซากดาวเคราะห์น้อยที่พุ่งชนโลก เมื่อ 66 ล้านปีก่อน ที่ทำให้ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ไป การสำรวจแสดงให้เห็นว่า การพุ่งชนโลกของดาวเคราะห์น้อยดวงนั้น ทำให้เกิดวงแหวนที่ท้องทะเลสองวง โดยวงในมีเส้นผ่าน ศูนย์กลางยาวประมาณ 180 กิโลเมตร วงแหวนทั้งสองมีจุดศูนย์กลางร่วมกัน และที่ตรงบริเวณเส้นรอบวงมีลักษณะเป็นขอบสูง

              โครงการขุดหาอุกกาบาตได้รับการสนับสนุนจาก International Ocean Discovery Project (IODP) และ International Continental Scientific Drilling Program มูลค่า 35 ล้านบาท โดยได้ส่งเรือขุดจากท่าเรือที่เมือง Progreso ไปที่อ่าวเม็กซิโก ในตำแหน่งที่ห่างจากฝั่งประมาณ 30 กิโลเมตร และพบว่าบริเวณนั้นมีน้ำลึกประมาณ 17 เมตร วิศวกรจึงลงเสาคอนกรีตเสริมเหล็ก 3 เสา เพื่อสร้างแท่นขุดเจาะหลุมอุกกาบาตที่ Chicxulub เป็นหลุมหนึ่งเดียวของโลกที่ยังคงสภาพ หลังการชนให้ชาวโลกได้เห็น ในขณะที่หลุมที่เกิดจากดาวเคราะห์น้อยดวงอื่น ๆ ได้เลือนหายไปจนเกือบหมดแล้ว เช่น หลุม Vredefort อายุ 2,000 ล้านปีในแอฟริกาใต้ และหลุมที่ Sudbury ใน Canada ซึ่งมีอายุประมาณ 1,800 ล้านปี การขาดหลักฐานการชนทำให้นักธรณีวิทยาเชื่อว่า ใครที่ต้องการจะศึกษาหลุมลักษณะเดียวกับหลุม Chicxulub ต้องเดินทางไปขุดหาซากอุกกาบาตบนดวงจันทร์ ดาวพุธ หรือดาวอังคาร คณะทำงานชุดนี้ได้วางแผนขุดท้องทะเลลึกลงไป ประมาณ 15,000 เมตร ผ่านชั้นดิน หินปูนและชั้นหินต่าง ๆ เพื่อนำดิน และหินตัวอย่างขึ้นมาวิเคราะห์สภาพหลังการพุ่งชน และสำรวจหาฟอสซิลของจุลชีพทั้งที่มีอยู่ก่อน และหลังการชนด้วย

              ทฤษฎีโครงสร้างของผิวโลกระบุว่า ที่ระดับลึกลงไปใต้ท้องทะเล 500 เมตรเป็นชั้นของหินปูน และอีก 50 เมตรต่อจากนั้นเป็นชั้นหินที่ถือกำาเนิดในยุค Paleocene-Eocene ซึ่งเป็นเวลาประมาณ 55 ล้านปีก่อน อันเป็นช่วงเวลาที่โลก มีอุณหภูมิสูงกว่าปัจจุบันประมาณ 5 องศาเซลเซียส ดังนั้น ความอบอุ่นของบรรยากาศโลกจะทำให้ทะเลในยุคนั้นมี สาหร่ายอุดมสมบูรณ์ เมื่อสาหร่ายตายได้กลายเป็นซากติด อยู่ในหินดินดาน (shale) และที่ระดับลึก 550-650 เมตร อาจจะพบหินที่มีซากฟอสซิลของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก สำหรับ ที่ลึกลงไปถึง 650-800 เมตร จะเห็นผลึก quartz ที่เกิดจากหินถูกอัดอย่างรุนแรง ส่วนที่ระดับลึก 800-1,500 เมตรจะพบ หิน granite และหินภูเขาไฟ รวมถึงอาจพบ DNA ของจุลินทรีย์ที่ยังมีชีวิตอยู่ในปัจจุบันก็เป็นได้

              แนวคิดที่จะขุดหาฆาตกรของไดโนเสาร์เกิดขึ้น เมื่อประมาณ 60 ปีก่อนนี้ เมื่อนักธรณีวิทยาของบริษัท น้ำมัน PEMEX ของ Mexico ได้ลงไปสำรวจท้องทะเลแถบคาบสมุทร Yucatan เพื่อวัดความเข้มของสนามเหล็ก และสนามโน้มถ่วงในบริเวณนั้น และได้สังเกตเห็นท้องทะเลมีลักษณะเป็นวงแหวนขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นวงแหวนของหินอัคนี และหินตะกอน แต่คณะสำรวจกลับคิดว่า สิ่งที่เห็นเป็นปาก ปล่องภูเขาไฟใต้ทะเลที่ดับแล้ว  เมื่อทุกคนมั่นใจว่านี่คือสถานที่ ๆ เป็นศูนย์กลางของการชนที่ทำให้ไดโนเสาร์สูญพันธุ์  นักวิทยาศาสตร์จึงตั้งเป้าเดินทางย้อนเวลาไปค้นหาซากดาวเคราะห์น้อยให้พบ ซึ่งจะใช้เป็นหลักฐานให้ผู้สนใจทุกคนตื่นเต้นทั้ง ๆ ที่รู้ว่า การขุดต้องใช้เงินงบประมาณมาก แต่ข้อดี คือ พื้นที่ๆ ขุดอยู่ในทะเล จึงไม่กระทบกระเทือนต่อสภาพนิเวศน์มาก จนอาจทำให้คณะกรรมการสิ่งแวดล้อมออกมา คัดค้านและต่อต้าน ดังนั้นในปี ค.ศ. 2005 คณะวิจัยจึงใช้เทคนิคการสำรวจระยะไกล (Remote Sensing) ค้นหาตำแหน่งที่ดีที่สุดในการขุด และสร้างแบบจำลองของหลุมที่อาจเกิดขึ้น เมื่อโลกถูกดาวเคราะห์น้อยพุ่งชน จนพบว่าวงแหวนที่เกิดจากการชนมีความหนาแน่นน้อยกว่าหิน Granite และวงแหวนมีสภาพพรุนสูงพอที่จะให้จุลินทรีย์ ดึกดาบรรพ์สามารถเข้าไปอาศัยอยู่ได้ โดยจุลินทรีย์เหล่านี้ ไม่ได้รับพลังงานจากคาร์บอน และออกซิเจนเหมือนจุลินทรีย์ทั่วไป แต่สามารถดำรงชีพอยู่ได้จากการบริโภคเหล็ก และกำมะถันที่ไหลออกมาจากหินเหลวร้อนใต้ทะเล การขุดหาซากดาวเคราะห์น้อยในครั้งนี้ จะเป็นการพิสูจน์ให้เห็นว่า ดาวเคราะห์น้อยสามารถเป็นได้ทั้งทูตมรณะ สำหรับไดโนเสาร์ และเป็นหลักฐานที่แสดงให้เห็นว่า หลังการชนมีสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กสามารถถือกำเนิดบนโลกได้ด้วย เพราะในหลุมจะมีจุลินทรีย์ชนิดใหม่ ๆ เกิดขึ้น

              เมื่อทุกคนตระหนักว่าภัยอันตรายจากดาวเคราะห์ น้อยชนโลกมีมากเช่นนี้ ทุกวันนี้ NASA จึงใช้กล้องโทรทรรศน์ ทั้งบนโลกและในอวกาศ ติดตามดาวเคราะห์น้อยหลายแสนดวงที่โคจรใกล้โลก และคาดการณ์ว่า ดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดเท่าลูกบาสเก็ตบอล ซึ่งมีจำนวนประมาณ 1,000 ล้านลูกนั้น ในทุกวันจะมีลูกหนึ่งที่เสียดสีกับบรรยากาศจนลุกไหม้ ให้พลังระเบิดประมาณ 0.00002 เท่าของลูกระเบิดที่ Hiroshima  ส่วนดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดใหญ่เท่ารถยนต์มีจำนวนประมาณ 100 ล้านลูก คาดการณ์ว่าในทุก 8 เดือน จะมีลูกหนึ่งที่เสียดสีกับบรรยากาศโลกทำให้เกิดพลังระเบิดเท่ากับ 0.2 เท่าของระเบิดปรมาณูที่ถล่ม Hiroshima พลังในการทำลายของอุกกาบาตขึ้นกับความเร็วที่มันเคลื่อนที่ยกกำลังสอง ดังนั้นในกรณีอุกกาบาตตกที่เมือง Chelyabinsk ในรัสเซีย เมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 2013 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 20 เมตร แต่เมื่อระเบิดมันให้พลังงานเทียบเท่าระเบิดปรมาณูที่ Hiroshima 33 ลูก

              ด้านดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดใหญ่เท่าเรือ คือ มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวประมาณ 30 เมตร NASA พบว่ามีประมาณ 1.3 ล้านลูก และในทุก 200 ปี จะมีลูกหนึ่งที่ถูกบรรยากาศโลกเสียดสี จนให้พลังระเบิดเท่ากับระเบิดปรมาณู 87 ลูก ในกรณีดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาด 150 เมตร ซึ่งมีจำนวนประมาณ 20,000 ลูก จะมีลูกหนึ่งที่เสียดสีบรรยากาศในทุก 13,000 ปี จนทำให้เกิดการระเบิดเทียบเท่าระเบิด ปรมาณู 8,600 ลูก ด้านดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาด 1 กิโลเมตร ซึ่งมีจำนวนประมาณ 1,000 ลูก จะมีลูกหนึ่งที่เสียดสีกับบรรยากาศในทุก  440,000 ปี และให้พลังระเบิดเทียบเท่าปรมาณู 3 ล้านลูก และกลุ่มสุดท้าย คือ ดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาด 10 กิโลเมตรซึ่งมีประมาณ 4 ลูก จะพุ่งเฉียดบรรยากาศโลกจนลุกไหม้ในทุก 89 ล้านปี และให้พลังระเบิดเทียบเท่าระเบิดปรมาณู 3,000 ล้านลูก

              เมื่อดาวเคราะห์น้อยมีขนาดแตกต่างกันมากเช่นนี้ และโอกาสตกสู่โลกก็มีมากน้อยไม่เท่ากัน ดังนั้นหนทางรอด สำหรับคนที่อยู่ในเหตุการณ์ คือ ถ้าลูกที่ตกมีขนาดเล็กให้วิ่งเข้าไปหลบอยู่ในบ้าน แต่ถ้าเป็นลูกใหญ่ คือ ขนาด 20 เมตร  ก็พยายามไปให้ไกลประมาณ 100 กิโลเมตรจากตำแหน่งที่มันจะตกนั่นเอง