ระเบิดนิวเคลียร์ทำให้เกิดฝนแก้วเหมือนในเหตุการณ์อุกกาบาตตก

          เมื่อประมาณ 66 ล้านปีก่อน อุกกาบาตยักษ์ขนาดราว 10 กิโลเมตรได้ตกใส่คาบสมุทรยูคาธาน (Yucatan Peninsula) และอ่าวเม็กซิโก ทำให้เกิดหลุมอุกกาบาต Chicxulub ที่มีความกว้างราว 200 กิโลเมตร มหาภัยพิบัติในครั้งนั้นได้ทำให้สิ่งมีชีวิตมากกว่าครึ่งรวมถึงไดโนเสาร์ส่วนใหญ่หายไปจากโลก และเปิดโอกาสให้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมรุ่นใหม่ก้าวขึ้นมาครอบครองผืนแผ่นดินนี้แทน เหตุการณ์ในครั้งนั้นถือว่าเป็นการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ (Mass Extinction) ครั้งที่ 5 ซึ่งเกิดขึ้นด้วยสาเหตุทางธรรมชาติ


          ภาพอุกกาบาตขนาดยักษ์พุ่งชนโลกสามารถพบเห็นได้บ่อยในสารคดีหรือภาพยนตร์ฮอลลีวูด แต่ความจริงแล้วโลกของเรามีอุกกาบาตมาเยี่ยมเยือนเกือบทุกวัน แต่ส่วนใหญ่มีขนาดเล็กจนถูกเผาไหม้กลายเป็นลูกไฟสว่างวาบในชั้นบรรยากาศ ในขณะที่บางลูกตกลงทะเลแล้วจมหายไป แต่ก็มีบางลูกที่ตกถึงพื้นและทำให้เกิดหลุมขนาดต่างๆ บนผิวโลก หลุมอุกกาบาตบางหลุมเล็กและตื้น ในขณะที่บางหลุมก็ลึกและใหญ่จนแทบมองไม่ออกว่าเป็นหลุมที่เกิดจากอุกกาบาต


          เมื่ออุกกาบาตตกสู่พื้นดิน มันจะส่งคลื่นกระแทก (Shock Wave) และถ่ายเทพลังงานจลน์ลงสู่พื้นโดยรอบ ส่งผลให้พื้นได้รับความดันและอุณหภูมิมหาศาลจนเกิดเป็นหลุม ในกระบวนการนี้ ดิน หิน หรือทรายรอบจุดที่อุกกาบาตตกจะถูกหลอมละลายด้วยความร้อนสูงจนกลายเป็นของแข็งเนื้อแก้ว พื้นผิวขรุขระ และมีสีเข้ม เรียกว่า อุลกมณี (Tektites) ซึ่งสามารถจำแนกได้หลายประเภทตามกระบวนการเกิด ขนาด รูปร่าง องค์ประกอบ และแหล่งที่พบ เช่น


          1. Microtektites เป็นอุลกมณีก้อนเล็กๆ ขนาดไม่กี่มิลลิเมตร ใกล้เคียงกับเม็ดทราย           2. Layered Tektites เป็นอุลกมณีที่เกิดจากวัสดุบนผิวโลกที่หลอมละลายแล้วเกิดการไหลกลายเป็นชั้นบางๆ ซ้อนกัน ซึ่งแต่ละชั้นอาจมีฟองอากาศและลักษณะพื้นผิวที่แตกต่างกัน บางครั้งอาจเรียกอุลกมณีชนิดนี้ว่า อุลกมณีเมืองนอง (Muong Nong Tektites)
 

          3. Splash Tektites เป็นอุลกมณีที่เกิดจากวัสดุบนผิวโลกที่หลอมละลายแล้วกระเด็นขึ้นไปในอากาศ จากนั้นจึงเย็นตัวลงแล้วตกลงมายังพื้นดิน อุลกมณีชนิดนี้มีรูปร่างที่หลากหลาย เช่น ทรงกลม ทรงรี ทรงหยดน้ำ และทรงดัมเบล เป็นต้น
 

          บ่อยครั้ง อุลกมณีก็ถูกเรียกชื่อตามสถานที่ที่ค้นพบ เช่น Australites หมายถึงอุกมณีที่พบในออสเตรเลีย Georgiaites ที่พบในจอร์เจีย และ Indochinites ที่พบในแถบอินโดจีน เป็นต้น โดยบริเวณที่พบอุกกาบาตตกและมีอุลกมณีกระจัดกระจายอยู่จะเรียกว่า บริเวณโปรยปราย (Strewn Fields)


          สิ่งที่น่ารู้ก็คือการพุ่งชนของอุกกาบาตไม่ได้เป็นสาเหตุเดียวที่ทำให้เกิดอุลกมณี เพราะจากการศึกษาของนักฟิสิกส์และนักธรณีวิทยาทำให้เรารู้ว่าการจุดระเบิดนิวเคลียร์ใกล้พื้นดินก็สามารถทำให้ทรายและแร่ธาตุบนผิวดินกลายเป็นวัตถุที่คล้ายกับอุลกมณีที่เรียกว่า Trinitite ได้เช่นกัน! (คำว่า Trinitite มาจาก Trinity Test Site ซึ่งเป็นการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ครั้งแรก)


          ไม่นานมานี้ Mario Wannier นักธรณีวิทยาวัยหลังเกษียณได้ตีพิมพ์งานวิจัยลงในวารสาร Anthropocene เมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมา โดยในตอนแรกเขาตั้งใจจะศึกษาความอุดมสมบูรณ์ของระบบนิเวศทางทะเลท้องถิ่น (Local Marine Ecosystem) บริเวณคาบสมุทร Motoujina และเกาะ Miyajima ในเมืองฮิโรชิมะ แต่เขาก็ต้องประหลาดใจเมื่อตัวอย่างทรายและเปลือกของสิ่งมีชีวิตในทะเลขนาดเล็กที่เขาเก็บมามีบางสิ่งบางอย่างที่น่าสนใจติดมาด้วย


          สิ่งที่ Mario Wannier และคณะวิจัยของเขาไม่คาดคิดว่าจะพบก็คือเม็ดวัสดุแข็งเนื้อแก้วคล้ายกับอุลกมณีที่พบในบริเวณที่อุกกาบาตตก โดยเม็ดวัสดุดังกล่าวมีองค์ประกอบของหินแกรนิต ควอตซ์ และเฟลด์สปาร์จากยุคครีเทเชียสซึ่งเป็นส่วนประกอบของทรายในบริเวณนั้น แต่การที่วัสดุบนพื้นผิวโลกจะหลอมละลายแล้วแข็งตัวในลักษณะดังกล่าวจะต้องใช้ความร้อนสูงถึง 1,800 องศาเซลเซียส ไม่เพียงเท่านั้น บางส่วนของเม็ดวัสดุยังมีเหล็กกับโลหะที่คล้ายกับวัสดุก่อสร้างปะปนอยู่ด้วย เขาจึงเรียกมันว่า Hiroshimaite

          จากหลักฐานดังกล่าว Mario Wannier จึงตั้งสมมติฐานว่าระเบิดนิวเคลียร์ชื่อ Little Boy ที่ถูกทิ้งลงในเมืองฮิโรชิมะเมื่อวันที่ 6 สิงหาคม ค.ศ. 1945 เพื่อปิดฉากสงครามโลกครั้งที่ 2 คือตัวการที่ทำให้เกิดเม็ดวัสดุนี้ขึ้น เพราะแทบจะในทันทีที่ระเบิดนิวเคลียร์เกิดการระเบิด มันจะปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของแรงกระแทก (Blast) รังสีความร้อน (Thermal Radiation) รังสีไอออไนซ์ (Ionizing Radiation) และฝุ่นรังสี (Fallout) ซึ่งความร้อนจากการระเบิดสามารถทำให้เกิดอุณหภูมิสูงจัดจนวัตถุในบริเวณนั้นระเหิดกลายเป็นไอ จากนั้นลูกไฟขนาดมหึมาที่ร้อนจัดนี้จะหอบมวลอากาศและเศษวัตถุขนาดเล็กใกล้ๆ ให้ลอยพุ่งสูงขึ้นไปบนฟ้า กลายเป็นเมฆรูปดอกเห็ดเหมือนที่เราเคยเห็นในภาพยนตร์และสารคดี

         
          อย่างไรก็ตาม ยังมีอีกข้อสงสัยหนึ่งที่น่าแปลกใจให้ขบคิด เมื่อ Christian Koeberl นักธรณีเคมีแห่ง University of Vienna ได้ตั้งคำถามว่า เหตุใดเม็ดวัสดุเหล่านี้จึงแทบไม่ปรากฏการแผ่รังสีเหมือนกับเม็ดวัสดุที่คล้ายกันที่พบที่ Trinity Test Site-Alamogordo รัฐนิวเม็กซิโก ซึ่งเป็นสถานที่ทดลองระเบิดนิวเคลียร์ครั้งแรกของโลกเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม ค.ศ. 1945?


          คำตอบที่มีความเป็นไปได้มากที่สุดสำหรับคำถามนี้ก็คือ เม็ดวัสดุที่คณะวิจัยของ Mario Wannier เก็บรวบรวมได้จากทางทิศใต้และทิศตะวันตกเฉียงใต้ของจุดศูนย์กลางการระเบิดน่าจะกระเด็นออกมาไกลหรืออยู่ห่างจนแทบไม่ได้รับรังสีจากระเบิดนิวเคลียร์ และเพื่อยืนยันคำตอบของสมมติฐาน คณะวิจัยของ Mario Wannier จึงจำเป็นต้องศึกษาและสำรวจในบริเวณที่ใกล้กับศูนย์กลางของการระเบิดเพื่อหาคำตอบว่าเม็ดวัสดุปริศนาของพวกเขาเกิดจากระเบิดนิวเคลียร์จริงหรือไม่ ซึ่งพวกเราอาจจะได้ทราบข้อมูลเพิ่มเติมในอนาคต


          สุดท้ายนี้ แม้เหล่าประเทศมหาอำนาจจะไม่เคยใช้ระเบิดนิวเคลียร์ในสงครามอีกเลยนับตั้งแต่สิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง แต่หลายประเทศก็ยังมีอาวุธนิวเคลียร์เก็บไว้ในครอบครองและไม่มีใครรู้ว่าอาวุธเหล่านั้นจะถูกนำมาใช้ในอนาคตอีกหรือไม่ ซึ่งผู้เขียนคิดว่าความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไม่ควรถูกนำไปใช้เป็นเครื่องมือสำหรับคร่าชีวิต แต่มันควรถูกใช้เพื่อทำให้โลกน่าอยู่ขึ้นมากกว่า มนุษย์เราต้องพึงระลึกไว้เสมอว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกเคยผ่านการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่มาแล้วถึง 5 ครั้ง และพวกเราหวังเพียงว่าหากจะมีการสูญพันธุ์ครั้งต่อไปเกิดขึ้น สาเหตุของการสูญพันธุ์นั้นก็ไม่ควรเกิดขึ้นเพราะฝีมือมนุษย์

 

เรียบเรียงโดย

สมาธิ ธรรมศร
ภาควิชาวิทยาศาสตร์พื้นพิภพ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

• https://eos.org/articles/hiroshima-bomb-created-asteroid-impact-like-glass?fbclid=IwAR3DCUNZvUB9Kus4Fwteqo4l6VVmxGdeC8YCfpxd4hYE3fl3qpLDCWHlO_8
• http://www.jsg.utexas.edu/npl/outreach/tektites/
• https://www.britannica.com/science/tektite
• https://www.lanl.gov/museum/news/newsletter/2018/04/trinitite.php
• https://www.nationalgeographic.com/science/prehistoric-world/mass-extinction/