หลักฐานเพิ่มเติมของซุปเปอร์โนวาที่เกิดขึ้นใกล้โลก

 

Crab nebula เป็นซากซุปเปอร์โนวาที่เกิดจากดาวฤกษ์มวลสูงระเบิดทำลายตัวเอง

     ตารางธาตุทางเคมีโดยทั่วไปนั้นจะบอกว่าธาตุที่เกิดขึ้นเองในธรรมชาติที่หนักที่สุดก็คือยูเรเนียม ธาตุใดๆ ก็ตามที่หนักกว่ายูเรเนียมจะถูกสร้างโดยมนุษย์ แต่อะตอมของพลูโตเนียม-244 ที่พบในหินที่ก่อตัวเมื่อไม่กี่ล้านปีก่อน ได้พิสูจน์แล้วว่าก็ไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป แต่เราก็ยังแน่ใจไม่ได้ว่าปรากฏการณ์ประหลาดในธรรมชาติเหตุการณ์ใดที่สร้างมันขึ้นมา

     การระเบิดซุปเปอร์โนวาได้สร้างธาตุหนักขึ้นมากมาย ซึ่งน่าจะรวมถึงธาตุพวกที่มีโปรตอนมากกว่ายูเรเนียมด้วย  อย่างไรก็ตาม ไอโซโทปของธาตุ “ทรานส์ยูเรเนียม” เหล่านั้นทั้งหมดเป็นกัมมันตรังสีซึ่งมีครึ่งชีวิต(half-live) ที่สั้นเมื่อเทียบกับอายุของโลก ไอโซโทปกัมมันตรังสีใดๆ ที่ปรากฏอยู่ในเมฆจากที่ระบบสุริยะก่อตัวขึ้นมาเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อนได้สลายตัวไปนานแล้ว

     ดังนั้นเมื่อศาสตราจารย์ Anton Wallner จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย(ANU) ได้พบพลูโตเนียม-244 ในหินที่เก็บได้จากระดับ 1500 เมตรใต้มหาสมุทรแปซิฟิค เขาก็ทราบว่าพวกมันจะต้องมาถึงโลกเมื่อไม่นานมานี้เอง พลูโตเนียมดังกล่าวนี้ยังพบร่วมกับเหล็ก-60 ซึ่งไม่เหมือนกับเหล็กทั่วไปในชีวิตประจำวัน(เหล็ก-56) เมื่อมันก็เป็นกัมมันตรังสีด้วยเช่นกัน โดยมีค่าครึ่งชีวิต 2.6 ล้านปีก่อนที่จะสลายตัวเป็นนิกเกิล เหล็ก-60 ปรากฏในตัวอย่างหินมาก่อน กระทั่งพบในวัสดุสารที่นำกลับจากพื้นผิวดวงจันทร์ด้วย การมีอยู่ของเหล็ก-60 ในอดีตถูกใช้เพื่อเป็นตัวบ่งชี้กิจกรรมการระเบิดซุปเปอร์โนวาที่เกิดขึ้นใกล้กับโลก อย่างไรก็ตาม ในวารสาร Science Wallner ได้รายงานว่าพลูโตเนียมได้เพิ่มหลักฐานเข้าไปอีกชั้นหนึ่ง

     เรื่องราวนี้ซับซ้อน บางทีพลูโตเนียม-244 อาจถูกสร้างในการระเบิดซุปเปอร์โนวา หรือมันอาจจะเหลืออยู่จากเหตุการณ์ที่เก่าแก่มากกว่าแต่น่าพิศวงมากกว่าอย่างเช่น การระเบิดทำลายตัวเองของดาวนิวตรอน Wallner กล่าวในแถลงการณ์

     ในชั้นตะกอนที่เกิดขึ้นเมื่อราว 10 ล้านปีที่ผ่านมา Wallner ได้พบเหล็ก-60 จากสองช่วง คือจากราว 6.3 ล้าน และ 2.5 ล้านปีก่อน ชั้นหลังนี้มีปริมาณเหล็ก-60 มากกว่า 3 ถึง 4 เท่า แต่ทั้งสองช่วงก็มีพลูโตเนียมอยู่ด้วยในระดับเหนือจากที่คาดไว้จากการปนเปื้อนจากทดสอบระเบิดนิวเคลียร์

      มีเหล็ก-60 ราวๆ 80% ในช่วงที่เก่าแก่กว่าที่น่าจะสลายตัวนับตั้งแต่ที่หินนี้ก่อตัวขึ้นมา ในหินที่ใหม่กว่า เหล็กสลายตัวไปประมาณครึ่งหนึ่ง พลูโตเนียม-244 มีครึ่งชีวิตที่ยาวกว่ามาก ที่ 80.6 ล้านปี ดังนั้นจึงสลายตัวไปในสัดส่วนเพียงเล็กน้อย แต่อัตราส่วนของไอโซโทปทั้งสองชนิดในหินแต่ละช่วงก็ใกล้เคียงกัน เมื่อพิจารณาเฉพาะเหล็ก-60 Wallner และเพื่อนร่วมงานได้คำนวณปริมาณว่าสอดคล้องกับปริมาณที่ถูกสร้างขึ้นในซุปเปอร์โนวาอย่างน้อย 2 เหตุการณ์หรือมากกว่านั้น ซึ่งเกิดขึ้นใกล้โลกประมาณ 150 ถึง 350 ปีแสง

     ข้อมูลของเราน่าจะเป็นหลักฐานแรกว่าซุปเปอร์โนวาได้ผลิตพลูโตเนียม-244 ขึ้นมาจริงๆ Wallner กล่าว นี่น่าจะเป็นการค้นพบที่สำคัญเพียงพอ แต่ปริมาณของพลูโตเนียมก็ยังต่ำกว่าที่น่าจะคาดไว้ถ้าซุปเปอร์โนวาเป็นแหล่งหลักที่สร้างพลูโตเนียมขึ้นมา ซึ่งน่าจะชี้ไปถึงการสร้างพลูโตเนียมจากเหตุการณ์รุนแรงอื่น Wallner ยังให้คำอธิบายทางเลือกว่า หรือบางที พลูโตเนียมอาจจะมีอยู่ในตัวกลางระหว่างดวงดาว(interstellar medium) ก่อนที่ซุปเปอร์โนวาจะเกิดขึ้น และไอโซโทปก็ถูกผลักไปทั่วระบบสุริยะไปพร้อมๆ กับเศษซากจากซุปเปอร์โนวา

      เนื่องจากทุกๆ สิ่งจะหายไปในเวลาเพียงไม่กี่ร้อยล้านปี เหลือไว้เพียงพลูโตเนียม-244 ในปริมาณน้อยนิด การปรากฏอยู่ก่อนก็น่าจะต้องมีคำอธิบายอื่นๆ อะไรก็ตามที่สร้างพลูโตเนียมนี้น่าจะต้องเกิดในช่วงอายุ 10% ล่าสุดของความเป็นมาของโลก บางที ถ้าชีวิตบนโลกบังเกิดขึ้นเร็วกว่านี้พอสมควร เราคงไม่ต้องการคลื่นความโน้มถ่วง(gravitational waves) จากกาแลคซีที่ห่างไกล เพื่อบอกเราถึงการชนของดาวนิวตรอนสองดวง เราอาจจะได้เห็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในกาแลคซีของเราเอง

 

แหล่งข่าว iflscience.com : rare radioactive plutonium found in deep-sea rocks points to an extraterrestrial origin  
                sciencealert.com : rare “alien” isotopes in Earth’s crust point to recent brush with a cataclysmic event