อุกกาบาตคืออะไร?

พูดง่ายๆ ก็คือ อุกกาบาตคือก้อนหินที่ตกลงมายังโลกจากอวกาศ อุกกาบาตเป็นหิน แต่ไม่เหมือนหินโลก ส่วนใหญ่มีอายุมากกว่า และพวกมันให้ตัวอย่างเพียงบางส่วนที่เรามีจากโลกอื่น – ดาวเคราะห์ดวงอื่น ดาวเคราะห์น้อย และอาจเป็นดาวหาง – ในระบบสุริยะของเรา อุกกาบาตบางดวงมีอนุภาคขนาดเล็กที่ก่อตัวรอบดาวฤกษ์อื่น ๆ ที่มีอยู่ก่อนดวงอาทิตย์ของเรา

เนื่องจากอุกกาบาตเป็นชิ้นส่วนโบราณของวัตถุท้องฟ้าเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์จึงใช้อุกกาบาตเป็นข้อมูลเกี่ยวกับประวัติของระบบสุริยะของเรา การศึกษาอุกกาบาตช่วยให้เราเข้าใจจุดเริ่มต้นของระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์และดาวเคราะห์น้อยก่อตัวอย่างไร และผลกระทบของอุกกาบาตขนาดใหญ่ได้เปลี่ยนแปลงประวัติศาสตร์และชีวิตบนโลกของเราอย่างไร

อุกกาบาตมาจากไหน?

อุกกาบาตทั้งหมดมาจากภายในระบบสุริยะของเรา ส่วนใหญ่เป็นชิ้นส่วนของดาวเคราะห์น้อยที่แตกสลายไปนานแล้วในแถบดาวเคราะห์น้อยซึ่งอยู่ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี ชิ้นส่วนดังกล่าวโคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ระยะหนึ่ง หรือบ่อยครั้งหลายล้านปีก่อนจะชนโลก

อุกกาบาตสามารถมีขนาดใหญ่ได้: ลูกที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบมามีน้ำหนักประมาณ 60 ตัน หรือประมาณสองเท่าของอุกกาบาตอาห์นิฮิโตที่อยู่ใจกลางห้องนี้ ผู้คนยังพบอุกกาบาตที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก ขนาดเท่าก้อนกรวดชายหาดหรือแม้แต่เม็ดทราย

ดาวเคราะห์น้อย

อุกกาบาตส่วนใหญ่เป็นเศษชิ้นส่วนของดาวเคราะห์น้อยที่แตกเป็นเสี่ยงๆ ดาวเคราะห์น้อยเป็นวัตถุที่เป็นหินซึ่งส่วนใหญ่พบในแถบดาวเคราะห์น้อยระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะของเรา และแรงโน้มถ่วงก็แรงมาก ดาวเคราะห์น้อยซึ่งมีขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์มาก บางครั้งถูกดึงออกจากแถบดาวเคราะห์น้อยด้วยแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้หลายดวงจะเดินทางไปยังระบบสุริยะชั้นใน—ซึ่งพวกมันสามารถชนกับโลกได้

ดาวเคราะห์

อุกกาบาตจำนวนน้อยเป็นเศษหินจากพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงอื่น ชิ้นส่วนเหล่านี้น่าจะถูกระเบิดออกจากดาวเคราะห์เมื่อถูกชนโดยดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางขนาดใหญ่ มีคนพบอุกกาบาตที่มาจากดาวอังคารอย่างแน่นอน ซึ่งบางส่วนก็จัดแสดงอยู่ในห้องโถงนี้ อุกกาบาตบางลูกอาจมาจากดาวพุธ แต่นักวิจัยยังคงตรวจสอบคำกล่าวอ้างนี้

ดวงจันทร์

หินดวงจันทร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือหินที่รวบรวมโดยนักบินอวกาศที่เดินบนดวงจันทร์ แต่ชิ้นส่วนเล็กๆ ของดวงจันทร์ก็มาถึงโลกในบางครั้งเหมือนอุกกาบาต “อุกกาบาตบนดวงจันทร์” ดังกล่าวมีองค์ประกอบเหมือนกันกับหินดวงจันทร์ของนักบินอวกาศ แม้ว่าพวกมันจะมาจากสถานที่ต่างกัน ซึ่งอาจมาจากด้านไกลของดวงจันทร์ซึ่งไม่เคยหันหน้าเข้าหาโลก

ดาวหาง

อุกกาบาตอาจมาจากดาวหางด้วย ดาวหางเกิดจากฝุ่น หิน และน้ำแข็ง โดยปกติจะพบในบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะของเรา นอกเหนือวงโคจรของดาวเนปจูน นักวิทยาศาสตร์ระบุอุกกาบาตหลายตัวที่อาจเป็นชิ้นส่วนของแกนหินของดาวหาง

อุกกาบาตสอนอะไรเราได้บ้าง?

ลักษณะที่น่าสนใจที่สุดของอุกกาบาตอาจดูเหมือนเป็นการตกลงสู่พื้นโลกอย่างน่าทึ่ง ซึ่งมักจะเป็นลูกไฟที่ลุกโชน แต่นักวิทยาศาสตร์ใช้เวลาศึกษาอุกกาบาตเพราะมีบันทึกประวัติศาสตร์ระบบสุริยะของเราย้อนหลังไปถึง 4.6 พันล้านปี จากการศึกษาอุกกาบาต เราสามารถเรียนรู้รายละเอียดเกี่ยวกับวิธีที่ระบบสุริยะของเราวิวัฒนาการมาเป็นดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ในปัจจุบัน และผลกระทบของอุกกาบาตจะส่งผลต่ออนาคตของเราอย่างไร

กำเนิดระบบสุริยะ

อุกกาบาต “ดึกดำบรรพ์” บางชนิดประกอบด้วยวัสดุแข็งชนิดแรกที่ก่อตัวขึ้นในระบบสุริยะของเรา นักวิจัยได้ใช้อายุของวัสดุนี้ 4.568 พันล้านปี เพื่อกำหนดอายุของระบบสุริยะของเรา อุกกาบาตดึกดำบรรพ์จำนวนมากยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่ก่อตัวขึ้น

หินดังกล่าวให้ภาพรวมของเงื่อนไขในระบบสุริยะยุคแรก อุกกาบาตดึกดำบรรพ์ยังให้เบาะแสเกี่ยวกับสัดส่วนขององค์ประกอบที่มีอยู่ในระบบสุริยะโดยรวม

สร้างดาวเคราะห์

อุกกาบาตจากดาวเคราะห์น้อยและแม้แต่จากดาวเคราะห์ดวงอื่นช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจดาวเคราะห์ทั้งหมดในระบบสุริยะของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระบวนการที่เกิดขึ้นในส่วนลึก

แม้ว่าจะไม่มีใครเคยไปที่ใจกลางโลก แต่เราทราบจากอุกกาบาตว่าโลกมีจุดศูนย์กลางหรือแกนกลางที่ทำจากโลหะนิกเกิลและเหล็ก ดาวเคราะห์ดวงอื่นมีแกนโลหะเช่นกัน ในระหว่างการก่อตัวดาวเคราะห์ โลหะจะจมลงไปที่ใจกลางของวัตถุ ในขณะที่วัสดุที่เบากว่าจะก่อตัวเป็นเปลือกแข็งและชั้นหินที่อยู่รอบนอก

ผลกระทบของอุกกาบาต

ดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่เร็วหรือวัตถุอื่นๆ สามารถชนโลก ดวงจันทร์ หรือดาวเคราะห์อื่นๆ ด้วยแรงที่พวกมันสร้างหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่ ดวงจันทร์มีหลุมอุกกาบาตหลายล้านหลุม เผยให้เห็นว่าวัตถุเหล่านี้เข้ามาใกล้ดาวเคราะห์ของเราบ่อยเพียงใด

พื้นผิวโลกก็จะถูกปกคลุมด้วยหลุมอุกกาบาตเช่นกัน แต่ส่วนใหญ่ได้หายไปแล้วเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาของพื้นผิวโลก อย่างไรก็ตาม เราทราบดีว่าโลกเคยถูกอุกกาบาตขนาดใหญ่พุ่งชนเป็นครั้งคราว และแน่นอนว่าจะต้องถูกชนอีกในอนาคต

อุกกาบาตอาจต้องการสิ่งนี้ 1 อย่างเพื่อช่วยสร้างสิ่งมีชีวิตบนโลก

โลกเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวในจักรวาลที่รู้ว่ามีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ แต่ในตอนแรกมันก็ยังรกร้างอยู่ เมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน มีบางสิ่งเกิดขึ้นเพื่อให้หินที่ปราศจากเชื้อของเรากลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของชีวิต

ตัวอย่างเช่น กรดอะมิโนจำเป็นต้องมีอยู่ก่อนที่โลกจะมีโปรตีน ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ต้นกำเนิดของกรดอะมิโนของโลกยังคงไม่ชัดเจน แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนสงสัยว่าสารประกอบอินทรีย์เหล่านี้ถูกส่งมาจากอวกาศโดยอุกกาบาต

ในการศึกษาใหม่ นักวิจัยเปิดเผยรายละเอียดเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้น โดยสนับสนุนแนวคิดที่ว่าอุกกาบาตช่วยสร้างสิ่งมีชีวิตบนโลก

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าอุกกาบาตบางประเภทที่เรียกว่า chondrites สามารถผลิตกรดอะมิโนของตัวเองได้อย่างไรเนื่องจากปฏิกิริยาที่ขับเคลื่อนด้วยรังสีแกมมาจากตัวอุกกาบาต

อุกกาบาตคือเศษซากโบราณที่เหลือจากวัยเด็กของระบบสุริยะที่ชนเข้ากับดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์ อุกกาบาตประเภทต่าง ๆ มีวัสดุที่แตกต่างกัน

คอนดไรต์เป็นอุกกาบาตหินที่ฝังอยู่ในทรงกลมลึกลับที่เรียกว่า คอนดรูล คอนดรูลสร้างขึ้นจากแร่ซิลิเกตเป็นหลัก เป็นหนึ่งในวัตถุที่เก่าแก่ที่สุดในระบบสุริยะ

อุกกาบาตได้โจมตีโลกตั้งแต่เริ่มต้น และเขื่อนกั้นน้ำบางแห่งในยุคแรกอาจรวมถึงคาร์บอนาเชียส คอนไดรต์ ซึ่งเป็นประเภทย่อยที่ค่อนข้างหายากของคอนไดรต์ที่มีน้ำและโมเลกุลขนาดเล็กจำนวนมาก รวมถึงกรดอะมิโน

อุกกาบาตดังกล่าวอาจให้ส่วนผสมที่สำคัญแก่โลกสำหรับชีวิต แต่ส่วนผสมเหล่านั้นเข้ามาบนอุกกาบาตได้อย่างไรในตอนแรก?

เรายังไม่แน่ใจ แต่การศึกษาครั้งใหม่นี้แสดงให้เห็นว่า chondrites (หรือร่างกายของพ่อแม่) อย่างน้อยที่สุดมีความสามารถในการสังเคราะห์สารประกอบเหล่านี้ในทางทฤษฎีได้อย่างไร

นำโดยนักจักรวาลวิทยา Yoko Kebukawa จาก Yokohama National University ในญี่ปุ่น นักวิจัยพยายามที่จะตอบคำถามจากการทดลองในห้องปฏิบัติการก่อนหน้านี้เพื่อตรวจสอบการก่อตัวของกรดอะมิโนที่อาจเกิดขึ้นบน carbonaceous chondrites

การทดลองเหล่านั้นแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลอย่างแอมโมเนียและฟอร์มาลดีไฮด์สามารถสร้างกรดอะมิโนได้ แต่ต้องอยู่ในความร้อนและน้ำที่เป็นของเหลวเท่านั้น ในการศึกษาใหม่ นักวิจัยตรวจสอบแหล่งความร้อนที่เป็นไปได้จากอุกกาบาต: รังสีแกมมา

เป็นที่ทราบกันว่าคาร์บอนาเซียสคอนไดรต์ในยุคแรกมีส่วนประกอบของอะลูมิเนียม-26 ซึ่งเป็นธาตุกัมมันตภาพรังสีที่สามารถปล่อยรังสีแกมมาในขณะที่มันสลายตัว Kebukawa และเพื่อนร่วมงานของเธอตัดสินใจทดสอบว่าสิ่งนี้สามารถให้ความร้อนที่จำเป็นในการสร้างกรดอะมิโนได้หรือไม่

นักวิจัยละลายแอมโมเนียและฟอร์มาลดีไฮด์ในน้ำ ปิดผนึกสารละลายที่เกิดขึ้นในหลอดแก้ว จากนั้นนำหลอดสัมผัสกับรังสีแกมมาพลังงานสูงจากโคบอลต์-60 ที่สลายตัว

เมื่อปริมาณรังสีแกมมาเพิ่มขึ้น การผลิตกรด α-อะมิโน เช่น อะลานีน, ไกลซีน, กรด α-อะมิโนบิวทีริก และกรดกลูตามิกก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย พร้อมกับกรด β-อะมิโน เช่น เบต้า-อะลานีน และ กรด เบต้า-อะมิโนไอโซบิวทีริก

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่ากรดอะมิโนเหล่านี้สามารถช่วยอธิบายการมีอยู่ของกรดอะมิโนเหล่านี้บน carbonaceous chondrites ที่ตกลงสู่พื้นโลก เช่น อุกกาบาต Murchison ที่มีชื่อเสียงของออสเตรเลีย

อุกกาบาตเมอร์ชิสันเต็มไปด้วยอนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์ “พรีโซลาร์” (หมายความว่ามีอายุมากกว่าดวงอาทิตย์) อุกกาบาตเมอร์ชิสันระเบิดบนท้องฟ้าเหนือเมืองเมอร์ชิสัน รัฐวิกตอเรีย เมื่อวันที่ 28 กันยายน พ.ศ. 2512 เป็นเหตุการณ์ที่สังเกตได้อย่างกว้างขวาง หลังจากนั้นผู้คนก็รวบรวมเศษชิ้นส่วนจากพื้นที่ มันได้กลายเป็นหนึ่งในหินอวกาศที่มีการศึกษามากที่สุดในประวัติศาสตร์

ในบรรดาการค้นพบที่น่าสนใจมากมาย อุกกาบาตเมอร์ชิสันนั้นเต็มไปด้วยกรดอะมิโน จนถึงขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ระบุกรดอะมิโนมากกว่า 70 ชนิดจากอุกกาบาต ซึ่งมีเพียง 19 ชนิดเท่านั้นที่ทราบจากโลก ตามรายงานของพิพิธภัณฑ์วิกตอเรีย

สิ่งนี้ได้กระตุ้นความหลงใหลอย่างกว้างขวาง โดยบ่งชี้ว่าสิ่งมีชีวิตบนโครงสร้างทางเคมีพื้นฐานของโลกสามารถก่อตัวขึ้นที่อื่นได้อย่างง่ายดาย

ในการศึกษาใหม่ Kebukawa และเพื่อนร่วมงานของเธอได้ศึกษาว่ากรดอะมิโนอาจเกิดขึ้นบนอุกกาบาตเช่นนี้ได้อย่างไร และอาจใช้เวลานานเท่าใด

จากผลลัพธ์บวกกับปริมาณรังสีแกมมาที่คาดไว้จากการสลายตัวของอะลูมิเนียม-26 ในอุกกาบาต พวกเขาประเมินว่ากระบวนการนี้จะใช้เวลาระหว่าง 1,000 ถึง 100,000 ปีในการสร้างปริมาณอะลานีนและβ-อะลานีนที่พบในอุกกาบาตเมอร์ชิสัน

แม้ว่าเราจะยังมีอีกมากที่ต้องเรียนรู้เกี่ยวกับการสร้างสิ่งมีชีวิตหรือการกำเนิดของชีวิต นักวิจัยกล่าวว่าการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาที่จุดประกายโดยรังสีแกมมาสามารถสร้างกรดอะมิโนบนอุกกาบาตได้อย่างไร ซึ่งอาจมีส่วนในการกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลก

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ francomurer.com