อุกกาบาต: ‘เรื่องราวที่เขียนข้ามปีแสงลงในกระบอกกล้องจุลทรรศน์’

อุกกาบาต: 'เรื่องราวที่เขียนข้ามปีแสงลงในกระบอกกล้องจุลทรรศน์'

อุกกาบาต: หินจากนอกโลกที่ทำให้โลกของเรา Tim Gregory John Murray (2020)

ในช่วงบ่ายของวันที่ 13 ธันวาคม พ.ศ. 2338 คนไถนาสามคนในยอร์กเชียร์เห็นบางสิ่งที่น่าอัศจรรย์ หินก้อนหนึ่งตกลงมาจากท้องฟ้าและฝังตัวเองลึกลงไปในพื้นดินใกล้กับหมู่บ้านโวลด์ นิวตัน เพื่อนบ้านวิ่งเข้ามาหาสิ่งที่ฟังดูเหมือนปืนพก บนพื้นโลก พวกเขาพบหินอุ่นขนาดประมาณก้อนขนมปัง

หินที่ไม่ธรรมดานี้ ซึ่งไม่เหมือนกับที่รู้จักในอังกฤษในขณะนั้น ในที่สุดก็พบมันอยู่ในมือของนักวิทยาศาสตร์หลายคน รวมทั้งนักเคมี Edward Howard เขาวิเคราะห์มันและหินอื่นๆ อีกหลายก้อนที่เคยเห็นตกลงมาจากฟากฟ้าทั่วยุโรป ในรายงานสถานที่สำคัญปี 1802 ฮาวเวิร์ดเชื่อมโยงหินทั้งหมดเหล่านี้เข้ากับกลุ่มใหม่ — วัตถุนอกโลกที่รู้จักกันในชื่ออุกกาบาต (E.C. Howard Phil. Trans. R. Soc. 92, 168–212; 1802)

NASA ‘กำปั้นกระแทก’ ดาวเคราะห์น้อยเพื่อเปิดเผยความลับของระบบสุริยะ

อุกกาบาตเป็นเหมือนแคปซูลเวลาจักรวาล พวกเขามีรายละเอียดของเหตุการณ์ตั้งแต่วันแรกของระบบสุริยะ นักสืบทางวิทยาศาสตร์วิเคราะห์หลักฐานคอสโมเคมีอย่างรอบคอบ เช่น การแปรผันในอัตราส่วนของไอโซโทปออกซิเจนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติทั้งสามในหิน ซึ่งเป็นข้อมูลที่ดูเหมือนเป็นความลับสำหรับผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัด ฉันมักจะแนะนำหนังสืออุกกาบาตและดาวเคราะห์ของพวกเขาโดย Harry McSween เป็นข้อความที่เข้าถึงได้สำหรับทุกคนที่ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติม แต่ฉบับล่าสุดได้รับการตีพิมพ์ในปี 2542 และเกิดขึ้นมากมายในภาคสนามในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา ดีใจจังมีเล่มใหม่มาแนะนำ

ในอุกกาบาต นักเคมีและนักธรณีวิทยา ทิม เกรกอรี ทอผ้าที่มีสีสันของเรื่องราวทางประวัติศาสตร์และวิทยาศาสตร์โดยมุ่งไปที่การพัฒนาล่าสุด Gregory นักสื่อสารที่กระตือรือร้น เสกสรรสภาพแวดล้อมและเหตุการณ์ที่อยู่ห่างไกลจากประสบการณ์ของมนุษย์ ลองพิจารณาคำอธิบายของดวงอาทิตย์ทารกเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน: “ลมและกระแสน้ำที่ปั่นป่วนในละอองก๊าซบางๆ ได้รวมเอาฝุ่นผงเข้าไปในก้อนเมฆที่หมุนวนเหมือนวัชพืชในจักรวาล”

ขาดอากาศ

เขาเริ่มต้นด้วยสถานการณ์ที่ไม่ธรรมดาที่อยู่รายรอบการพบอุกกาบาตประวัติศาสตร์หลายครั้ง รวมทั้งหินโวลด์ นิวตัน แต่ความหลงใหลในอุกกาบาตของมนุษยชาตินั้นย้อนกลับไปก่อนหน้านี้มาก: เขาอธิบายว่ากริชเหล็กที่พบในหลุมฝังศพของฟาโรห์ตุตันคามุนแห่งอียิปต์ตั้งแต่ 1,350 ปีก่อนคริสตกาลนั้นถูกสร้างขึ้นมาจากอุกกาบาตที่ร่วงหล่นได้อย่างไร

ถัดมาคือประวัติความเป็นมาของการค้นพบกลุ่มอุกกาบาตในทวีปแอนตาร์กติกาและทะเลทรายอันร้อนระอุของโลก ซึ่งอัตราการตกตะกอนต่ำหมายความว่ามีการกัดเซาะเพียงเล็กน้อยที่อาจทำให้หินที่ตกลงมาเสื่อมสภาพได้ การสำรวจล่าอุกกาบาตจากประเทศต่างๆ รวมทั้งสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นมักเดินทางไปยังทวีปแอนตาร์กติกา ซึ่งการเคลื่อนที่ของแผ่นน้ำแข็งจะบรรทุกอุกกาบาตเหมือนสายพานลำเลียง โดยมุ่งความสนใจไปที่บางภูมิภาค

สมาชิกของโครงการค้นหาอุกกาบาตแอนตาร์กติก (ANSMET) รวบรวมอุกกาบาต chondrite คาร์บอนในแอนตาร์กติกา

นักวิจัยที่มีโปรแกรมค้นหาอุกกาบาตแอนตาร์กติกรวบรวมตัวอย่าง เครดิต: Christine Floss/ANSMET/NSF/NASA

Gregory อธิบายว่าเครื่องมือวิเคราะห์สมัยใหม่วัดองค์ประกอบทางเคมีของอุกกาบาตได้อย่างไรด้วยความเที่ยงตรงและแม่นยำอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน เขาอธิบายถึง “หยาดฝนที่ลุกเป็นไฟ” ที่ก่อตัวขึ้นเมื่อกลุ่มฝุ่นดึกดำบรรพ์ถูกทำให้ร้อนด้วยแสงวาบเพื่อทำให้เป็นละอองกลม ซึ่งแข็งตัวอย่างรวดเร็วแล้วรวมเข้ากับของแข็งอื่นๆ ลงในวัตถุขนาดเท่าดาวเคราะห์น้อยและตัวอ่อนของดาวเคราะห์ หยดน้ำที่แข็งตัวแล้วเหล่านี้ หรือ chondrules พบได้ในอุกกาบาตทั่วไปบางประเภทที่เรียกว่า chondrites; การทำความเข้าใจกระบวนการที่ก่อตัวขึ้นช่วยให้เข้าใจถึงวิธีที่ดาวเคราะห์มารวมกันในระบบสุริยะยุคแรก

การปฏิวัติเรดิโอคาร์บอน: เรื่องราวของไอโซโทป

และอุกกาบาตสามารถเปิดเผยข้อมูลที่เก่ากว่าระบบสุริยะของเราได้ สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยเงื่อนงำเกี่ยวกับธรรมชาติของช่องว่างระหว่างดวงดาวกับเมฆโมเลกุลหนาแน่นที่สามารถก่อตัวขึ้นที่นั่นได้ เช่นเดียวกับการที่ดาวฤกษ์เกิดใหม่หลอมรวมองค์ประกอบต่างๆ การศึกษาอุกกาบาตและส่วนประกอบได้เปิดเผยว่าสถานที่ในกาแลคซีของเราที่ระบบสุริยะเกิดขึ้นนั้นเป็นบริเวณที่ก่อตัวดาวฤกษ์ที่มีการเคลื่อนไหวมากกว่าสภาพแวดล้อมทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ในปัจจุบันของเรา

เกรกอรียังเจาะลึกอุกกาบาตจากดวงจันทร์และดาวอังคาร เช่นเดียวกับผลกระทบภาคพื้นดินที่มีนัยสำคัญ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ 66 ล้านปีก่อนที่คร่าชีวิตพืชและสัตว์เกือบสามในสี่บนโลก รวมทั้งไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นก) ระหว่างทาง เขาได้ให้คำอธิบายที่ชัดเจนที่สุดบางส่วนเกี่ยวกับหลักการทางกายภาพและเคมีของอุตุนิยมวิทยาและจักรวาลเคมีที่ฉันได้พบในหนังสือยอดนิยม เขาอธิบายว่าแรงดึงดูดระหว่างดาวพฤหัสบดีกับดาวเคราะห์น้อยในแถบดาวเคราะห์น้อยทำให้เกิดการสั่นพ้องของวงโคจรที่เหวี่ยงดาวเคราะห์น้อยออกนอกเส้นทางและช่วยส่งอุกกาบาตมายังโลกได้อย่างไร เขาพูดถึงวิธีที่นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้องค์ประกอบของออกซิเจน-ไอโซโทปของอุกกาบาตเป็น “ลายนิ้วมือ” เพื่อค้นหาว่าพวกมันก่อตัวขึ้นที่ใดในเนบิวลาสุริยะ หรือใช้ไอโซโทปหายากของธาตุอื่นเพื่อกำหนดระยะเวลาที่หินสัมผัสกับรังสีคอสมิกในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์