เชื่อหรือไม่ว่าฝุ่นบนดาดฟ้า อาจจะเป็นอนุภาคที่มาจากนอกโลก

Share

15 มีนาคม 2560

อุกกาบาต (Meteorite) คือวัตถุท้องฟ้าที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกและหลงเหลือชิ้นส่วนอยู่บนพื้นโลก มันอาจเป็นส่วนหนึ่งของดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย หรือแม้แต่เศษจากวัตถุท้องฟ้าอื่นๆที่อยู่ในระบบสุริยะ (แต่ไม่ได้รวมถึงขยะอวกาศที่เกิดจากฝีมือมนุษย์)

        นักดาราศาสตร์เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยเป็นวัตถุที่เกิดขึ้นมาพร้อมๆกับระบบสุริยะ ดังนั้นอุกกาบาตที่มาจากดาวเคราะห์น้อยจึงเป็นเหมือนแหล่งข้อมูลเกี่ยวกับระบบสุริยะในอดีต  นักดาราศาสตร์รู้ว่าอุกกาบาตตกสู่ผิวพื้นโลกราวๆ 37,000 -78,000 ตันต่อปี แต่จำนวนอุกกาบาตที่นักดาราศาสตร์ค้นพบกลับน้อยมาก เพราะการค้นหาอุกกาบาตบนพื้นโลกนั้นไม่ได้ทำกันง่ายๆ เนื่องจากมันมีลักษณะกลมกลืนไปกับดินและหินบนโลก ยิ่งเป็นอุกกาบาตขนาดเล็กแล้ว ยิ่งมีความยากขึ้นเป็นทวีคูณไม่ต่างกับการ “งมเข็มในมหาสมุทร”

        โครงการสตาร์ดัสต์ (Project Stardust) เป็นโครงการที่ศึกษาและค้นหาอุกกาบาตขนาดเล็กจิ๋ว (Micrometeorite) ที่ปะปนอยู่กับฝุ่น โคลนตมหรือนุภาคขนาดเล็กบนพื้นโลก โดยทีมนักดาราศาสตร์ได้เก็บข้อมูลบนดาดฟ้าของตึกในเมือง Oslow ประเทศนอร์เวย์ และ กรุงปารีสของประเทศฝรั่งเศส ต่อเนื่องเป็นระยะเวลา 7 ปี  ล่าสุดพวกเขาพบก้อนวัตถุประมาณ 500 ชิ้น และระบุได้ว่าเป็นอุกกาบาตแน่ๆแล้ว 48 ชิ้น แต่ละชิ้นนั้นมีขนาดเล็กมาก ตั้งแต่ 300 - 400 ไมครอน จนถึง 0.5 มิลลิเมตร  นั่นหมายความว่าแทบจะมองก้อนอุกกาบาตไม่เห็นด้วยตาเปล่าจึงต้องอาศัยการมองผ่านกล้องจุลทรรศน์ (ภาพที่ 1)  

 

ภาพที่ 1

 

        แนวคิดในการศึกษาอุกกาบาตขนาดเล็กจิ๋วเริ่มต้นขึ้นเมื่อ ปี ค.ศ 1940 โดย Harvey Nininger นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ศึกษาเรื่องนี้อย่างจริงจัง ข้อมูลที่เขาได้นั้นนับเป็นข้อมูลที่มีความสำคัญมากเพราะมันทำให้นักดาราศาสตร์มีองค์ความรู้เกี่ยวกับ อุกกาบาตขนาดเล็กจิ๋วมากขึ้น 

         อุกกาบาตขนาดเล็กจิ๋วเคยเป็นหยดของเหลวกลางอากาศ จากนั้นแข็งตัวและมีขนาดน้อยกว่า 1 มิลลิเมตร แล้วตกสู่พื้นโลกเป็นจำนวนมาก กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ Project Stardust นั้นได้ทำการร่อนเพื่อคัดแยกหาอุกกาบาตจิ๋วจากดินโคลนมากกว่า 300 กิโลกรัมในพื้นที่ 30,000 ตารางเมตร เพื่อค้นหาอุกกาบาตขนาดเล็กจิ๋วซึ่งนับงานที่ยากมากพอสมควร เนื่องจากอุกกาบาตขนาดเล็กจิ๋ว นั้นมีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจึงต้องอาศัยแม่เหล็กแรงสูงมาดูดวัตถุที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบสูงอย่างอุกกาบาตออกจากขยะ และหินดินทรายทั่วไป  จากนั้นก็นำตัวอย่างที่ติดแม่เหล็กมาวิเคราะห์ต่อไปดังภาพที่ 2

 

ภาพที่ 2

 

        อีกวิธีคือการใช้น้ำล้างบริเวณดาดฟ้า โดยใช้ถังขนาดใหญ่ที่มีแม่เหล็กแรงสูงสูงติดอยู่ภายใต้ถังรองรับทุกอย่างเอาไว้ จากนั้นทำการกรองคัดแยกวัตถุอย่างอื่นออกไปด้วยตะแกรงกรองน้ำ แล้วรวบรวมตัวอย่างเพื่อนำไปวิเคราะห์ในเชิงลึกต่อไป ดังภาพที่ 3

 

ภาพที่ 3

          

        ข้อมูลที่นำเสนอข้างต้นเป็นเพียงขั้นตอนแรกๆในการค้นหาอุกกาบาตขนาดเล็กจิ๋ว( Micrometeorite) หลังจากได้วัตถุกลุ่มตัวอย่างแล้วนักวิทยาศาสตร์จะต้องศึกษาเชิงลึกด้วยการพิจารณาโครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมี ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) โดยนำข้อมูลลักษณะโครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมีของวัตถุกลุ่มนี้ไปเทียบกับข้อมูลของอุกกาบาตขนาดเล็กจิ๋วที่ติดมากับน้ำที่เก็บได้ที่บริเวณทวีปแอนตาร์กติกาซึ่งทำการพิจารณาปริมาณแร่เหล็กและสารประกอบกำมะถันเป็นหลัก  

        ผลการศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าวัตถุขนาดเล็กในอวกาศนั้นตกเข้ามาในบรรยากาศโลกและเหลือเศษตกลงบนพื้นโลกจำนวนมาก กระจายอยู่ทั่วโลก ไม่เว้นแม้แต่บนหลังคาบ้าน หรือดาดฟ้าตึก ซึ่งอยู่ใกล้ตัวเรามาก แต่ต้องมีวิธีการค้นหาที่ถูกต้อง และวิเคราะห์ความแตกต่างของมันได้ ด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่รัดกุมพอ เช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์กลุ่ม Project Stardust ที่ค้นพบ Micrometeorite บนดาดฟ้าตึกในเขตเมืองจำนวนมากดังภาพที่ 4

 

ภาพที่ 4

 

        นอกจากนักวิทยาศาสตร์ใน Project Stardust แล้วองค์การนาซาเองก็ให้ความสนใจศึกษาวัตถุกลุ่มนี้ที่อยู่รอบๆโลก วัตถุกลุ่มนี้ถือเป็นภัยอันตรายอย่างหนึ่งสำหรับนักบินอวกาศ ขณะเดินทางออกไปปฏิบัติภารกิจในอวกาศเพราะถึงแม้พวกมันจะมีขนาดเล็กมาก แต่มันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ทำให้อาจเกิดความเสียหายกับยานอวกาศได้ โดยหลังจากกระสวยอวกาศถูกนำกลับมายังพื้นโลก กลุ่มวิศวกรที่ทำการบำรุงรักษาจะทำการสำรวจหาวัตถุขนาดเล็กพวกนี้ที่ติดมากับตัวยาน เพื่อนำไปศึกษาองค์ประกอบของ Micrometeorite เช่นเดียวกับกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ใน Project Stardust 

        การศึกษาดังกล่าวถือเป็นการศึกษาใหม่ในวงการอุกกาบาต คาดว่าในอนาคตนักวิทยาศาสตร์จะสามารถพัฒนาวิธีการเก็บข้อมูลได้ดียิ่งขึ้น และจะมีโอกาสค้นพบวัตถุกลุ่มนี้เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ

     

 

เรียบเรียงโดย ศูนย์บริการวิชาการและสื่อสารดาราศาสตร์

 

แหล่งข้อมูลอ้างอิง 

http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/new-study-hunts-for-rain-gutter-micrometeorites/