ดาวตก (meteor) คือ เทหวัตถุขนาดเล็กที่กระจายอยู่ทั่วไปในระบบสุริยะ ซึ่งเมื่อเทหวัตถุเหล่านี้โคจรเข้าใกล้โลก อิทธิพลจากแรงดึงดูดของโลกจะทำให้เทหวัตถุเหล่านั้นตกสู่พื้นโลก แต่ในระหว่างที่เคลื่อนที่ผ่านชั้นบรรยากาศจะเกิดการเสียดสีเผาไหม้ ทำให้เห็นเป็นลำแสงสว่างบนท้องฟ้าคล้ายกับดาวหางที่กำลังพุ่งชนโลก ซึ่งโดยส่วนใหญ่มักตกไม่ถึงพื้นโลก เนื่องจากถูกเสียดสีเผาไหม้จนหมดในอากาศ ตัวอย่างเช่น เหตุการณ์ที่ ตันกัสคา (Tunguska) เขตไซบีเรีย ประเทศรัสเซีย เมื่อปี พ.ศ. 2451 เกิดการระเบิดของอุกกาบาตก่อนตกถึงพื้นโลก แรงระเบิดกินพื้นที่กว่า 2,200 ตารางกิโลเมตร ทำให้ต้นไม้ 80 ล้านต้นล้มตายจนหมด

แต่กรณีเทหวัตถุมีขนาดใหญ่ก็อาจตกถึงพื้นโลกได้เรียกว่า อุกกาบาต (meteorite) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานของอุกกาบาตหลายแห่งบนโลก เช่น หลุมอุกกาบาตริโอคัวโต (Rio Cuarto) ในอาเจนตินา หลุมอุกกาบาตเฮนเบอรี่ (Henbury) ในออสเตรเลีย ฯลฯ

พัฒนาการของหลุมอุกกาบาตเริ่มต้นจากเมื่ออุกกาบาตตกกระทบพื้นผิวโลก ทั้งไอระเหย เศษหินเกิดการหลอมละลาย และกระเซ็นกระจายไปทั่วโดยรอบหลุม ในพื้นที่ซึ่งมีการตกกระทบจะมีความดันสูงที่สุดขั้วอย่างทันทีทันใด เมื่อถูกตกกระทบทำให้เกิดแร่ชนิดใหม่ บางครั้งเกิดการแปรสภาพหิน เรียกว่า การแปรสภาพเนื่องจากการตกกระทบของอุกกาบาต (impact หรือ shock metamorphism)

ในช่วงแรกหลังจากตกกระทบ หลุมอุกกาบาตจะมีลักษณะปูดขึ้นมาบริเวณตรงกลางหลุม และขอบโดยรอบหลุมจะเต็มไปด้วยแนวรอยแตกร้าวอันเนื่องมาจากการตกกระทบ หลังจากนั้นในเวลาต่อมา รอยแตกร้าวดังกล่าวจะทำให้ขอบหรือผิวโดยรอบหลุมทรุดตัวลงกลายเป็น หลุมอุกกาบาตที่สมบูรณ์

ที่มาของอุกกาบาต

ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแหล่งที่มาของอุกกาบาตมาจาก ดาวเคราะห์น้อย (asteroid) ซึ่งหมายถึง เทหวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์และดาวเคราะห์แคระ แต่ไม่ใช่ดาวหาง ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์พบว่าระบบสุริยะมีกลุ่มดาวเคราะห์น้อยโคจรรอบดวงอาทิตย์ 2 วงโคจร คือ

1) แถบดาวเคราะห์น้อยหลัก (Main Asteroid Belt) คือ กลุ่มดาวเคราะห์น้อยที่โคจรเป็นวงรีอยู่ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยกลุ่มนี้เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของระบบสุริยะในยุคแรกเริ่ม แต่เนื่องจากโคจรอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวขนาดใหญ่ แรงดึงดูดมหาศาลของดาวทั้งสองจึงทำให้ดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้มีพลังงานการโคจรสูงเกินไปจนไม่สามารถเกาะกลุ่ม รวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ได้

2) ดาวเคราะห์น้อยโทรจัน (Trojan Asteroid) เป็นกลุ่มดาวเคราะห์น้อย 2 กลุ่มที่มีวงโคจรวงเดียวกันกับดาวพฤหัสบดี พบครั้งแรกปี พ.ศ. 2449 ปัจจุบันมีดาวเคราะห์น้อยโทรจันที่ค้นพบแล้วมากกว่่า 4,000 ดวง

นอกจากนี้ ในกรณีของเศษฝุ่นและเทหวัตถุขนาดเล็ก ที่หลงเหลือจากดาวหางที่โคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ เมื่อโลกโคจรผ่านบริเวณดังกล่าว ทำให้เศษฝุ่นนั้นมีโอกาสผ่านเข้ามาสู่ชั้นบรรยากาศของโลก และถูกเสียดสีเผาไหม้เกิดเป็นกลุ่มคล้ายดาวตกจำนวนมากบนท้องฟ้า เรียกว่า ฝนดาวตก (meteor shower)

หลักฐานอุกกาบาตบนโลก

นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังพบซากหลุมอุกกาบาตอีกหลายที่กระจายตัวอยู่ทั่วโลก เช่น หลุมอุกกาบาตริโอคัวโต (Rio Cuarto) ในอาเจนตินา หลุมอุกกาบาตเฮนเบอรี่ (Henbury) ในออสเตรเลีย หลุมอุกกาบาตคาอาริ (Kaali) ในเอสโตเนีย หลุมอุกกาบาตแบร์ริงเจอร์ (Barringer) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 กิโลเมตร ในรัฐแอริโซนา ประเทศสหรัฐอเมริกา

ซึ่งจากข้อมูลการตรวจวัดการกระจายตัวของดาวเคราะห์น้อยที่เคยเข้ามาในชั้นบรรยากาศของโลก (รูปล่าง) ในช่วงเกือบ 20 ปี ค.ศ. 1994-2013 พบว่ามีเศษอุกกาบาตลงจากชั้นบรรยากาศมาสู่โลกมากพอสมควร อย่างไรก็ตามจากความรู้ที่เราเรียนตอนมัธยม อุกกาบาตที่ตกลงมาจะเสียดสีกับบรรยากาศชั้นต่างๆ ทำให้เกิดการเผาไหม้และเหลือน้อยลงที่จะตกลงมาถึงพื้นดิน แต่นั่นก็ไม่ได้หมายความว่าเราจะพบหลุมอุกกาบาตน้อยอย่างที่เห็น

เรื่องของเรื่องคือ ดวงจันทร์ (moon) ถือว่าเป็น เทหวัตถุ (space object) ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด อย่างไรก็ตามจะเห็นได้ว่าร่องรอยหรือหลุมอุกกาบาตที่มีอยู่บนดวงจันทร์นั้นมีเยอะกว่าที่เห็นบนโลกอยู่มากมายหลายเท่า ทั้งๆ ที่ดวงจันทร์นั้นมีอายุอ่อนกว่าโลกด้วยซ้ำไป ซึ่งก็เป็นไปไม่ได้เลยที่จะบอกว่าฝูงอุกกาบาตนั้นจองกฐินดวงจันทร์เพียงดวงเดียว และชั้นบรรยากาศจะช่วยปกป้องเราได้ดีขนาดนั้น แล้วอะไรคือสาเหตุหลักที่ทำให้หนังหน้าดวงจันทร์นั้นย่อยยับ แต่หนังหน้าโลกกับใสกิ๊ก อย่างกับใช้ครีมบำรุงหน้ามาตลอด 4,600 ล้านปี

ในทางธรณีวิทยาเชื่อว่าจริงๆ แล้ว สาเหตุหลักที่ทำให้โลกยังหน้าใสไม่ค่อยมีร่องรอยของหลุมอุกกาบาต ก็เพราะโลกของเรามีกระบวนการที่เรียกว่า ธรณีแปรสัณฐาน (tectonic) โดยอธิบายว่าบริเวณที่เรียกว่า สันเขากลางมหาสมุทร (mid-oceanic ridge) จะมีการแทรกดันของแมกมาและสร้างแผ่นเปลือกโลกใหม่อยู่ตลอดเวลา ตามแนวคิดที่เรียกว่า แนวคิดพื้นมหาสมุทรแผ่กว้าง (Sea-floor Spreading)

ในขณะที่อีกฟากฝั่งหนึ่งแผ่นเปลือกโลกเก่า ก็จะมีการชนกันกับอีกฝั่ง และมุดตัวลงไปหลอมละลายกลายเป็นเนื้อแมนเทิลที่อยู่ใต้โลก ในบริเวณที่เรียกว่า เขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก (subduction zone) ทำให้ถึงแม้ว่าโลกจะมีอายุปาเข้าไป 4,600 ล้านปีแล้ว แต่แผ่นเปลือกโลกที่แปะอยู่บนโลกตอนนี้เกิดจากการรีไซเคิล รีบอร์นผิวหน้าใหม่ ซ้ำไปซ้ำมาแล้วหลายต่อหลายครั้ง หนังหน้าจึงยังใหม่และใส่กริ๊งกว่าดวงจันทร์ และนั่นก็คือสาเหตุว่าหลุมอุกกาบาตบนโลก บางส่วนหายไปไหน

อุกกาบาตกับการสูญพันธุ์

จากหลักฐานแง่มุมต่างๆ ทางธรณีวิทยา พบว่าจริงๆ แล้วสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์ต่างๆที่เคยเกิดขึ้นอยู่บนโลกเคยประสบกับการสูญพันธ์ทั้งครั้งน้อยและครั้งใหญ่อยู่หลายต่อหลายครั้ง จากหลากหลายสาเหตุ ไม่ว่าจะเป็นระดับน้ำทะเลที่เพิ่มสูงขึ้น การปะทุครั้งรุนแรงของภูเขาไฟ หรือแม้กระทั่งการตกกระทบของอุกกาบาต ที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าน่าจะเป็นหนึ่งในสาเหตุ การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ (great dying หรือ mass extinction) ในช่วง มหายุคมีโซโซอิก (Mesozoic era) หรือยุคทองที่ ไดโนเสาร์เคยครอบครองโลก

หนึ่งหลักฐานสำคัญที่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ใน ยุคยุคครีเทเชียส-ยุคเทอร์เชียรี การตกกระทบของ อุกาบาตชิคซูลูป (Chicxulub Asteroid Impact) บริเวณตอนเหนือของคาบสมุทรยูคาทาน เม็กซิโก เมื่อประมาณ 65 ล้านปีที่ผ่านมา โดยผลการสำรวจธรณีฟิสิกส์แบบแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กในพื้นที่นี้ พบค่าสัญญาณผิดปกติเป็นรูปวงกลม และจากการสำรวจคลื่นไหวสะเทือนทำให้นักวิทยาศาสตร์ประเมินได้ว่าหลุมอุกาบาตนี้มีวงแหวนด้านในเส้นผ่าศูนย์กลาง 80 กิโลเมตร ซึ่งยกพื้นที่สูงขึ้นและวงแหวนด้านนอกเส้นผ่าศูนย์กลาง 195 กิโลเมตร ลึกลงไป 60 กิโลเมตร

ซึ่งในระหว่างการขุดสำรวจปิโตรเลียมในบริเวณนั้น พบหลักฐานของแร่ stishovite ซึ่งเป็นแร่ควอตซ์ที่โครงสร้างผลึกแสดงหลักฐานว่าแร่ควอตซ์นั้นได้รับแรงดันอย่างรุนแรง ซึ่งสนับสนุนว่าพื้นที่นี้น่าจะเป็นหลุมอุกาบาตดังกล่าว

นอกจากนี้ ในปี ค.ศ. 1978 กลุ่มนักวิทยาศาสตร์พบว่าชั้นหินปูนใกล้เมืองกับบิโอ (Gubbio) อิตาลีนั้นมี ธาตุอิริเดียม (Ir) สูงกว่าระดับปกติถึง 300 เท่า ซึ่งโดยทั่วไปอิริเดียมนั้นจะมีน้อยมากในเปลือกโลก แต่จะพบมากในแกนโลกและเป็นองค์ประกอบของอุกาบาต จึงเชื่อว่าธาตุอิริเดียมที่พบสูงบริเวณนี้น่าจะเกิดจากการชนโลกโดยอุกกาบาตที่ชิคซูลูป

หลักฐานสำคัญของการตกกระทบอุกาบาต คือ ธาตุอิริเดียม

ผลจากการตกกระทบของอุกาบาตรดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าอาจทำให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่กว่า 11.3 ริกเตอร์ สึนามิสูง 300 เมตร ซึ่งพบหลักฐานชั้นตะกอนสึนามิ ตามแนวชายฝั่งอ่าวประเทศเม็กซิโก เกิดไฟไหม้ป่าในระดับภูมิภาคไปจนถึงระดับโลกซึ่งยืนยันได้จากชั้นถ่านหรือคาร์บอนในชั้นดินปริมาณสูง เกิดการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตครั้งใหญ่ ที่เรียกว่า การสูญพันธุ์ยุคครีเทเชียส-ยุคเทอร์เชียรี (Cretaceous-Tertiary หรือ K-T Extinction) ซึ่งถือเป็นการสิ้นสุดมหายุคมีโซโซอิกอย่างสมบูรณ์

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth