ภัยล้างโลกอาจมาจากเส้นทางโคจรของระบบสุริยะ

  การศึกษาใหม่บอกว่าความรุ่งเรืองและสาบสูญซึ่งความหลากหลายทางชีวภาพบนโลกอาจจะโยงไปถึงเส้นทางผุดๆ โผล่ๆ ของระบบสุริยะของเรารอบๆ ทางช้างเผือก


เมื่อดวงอาทิตย์โคจรไปรอบๆ ใจกลางทางช้างเผือก มันจะผุดขึ้นผุดลงเมื่อเทียบกับระนาบดิสก์กาแลคซี ทุกๆ 64 ล้านปี ระบบของเราจะโผล่ขึ้นเหนือขอบเหนือของดิสก์ ส่งโลกเข้าสู่ดงรังสีคอสมิคที่อันตรายซึ่งอาจจะส่งผลต่อความหลากหลายทางชีวภาพบนดาวเคราะห์ของเรา:

  ทุกๆ 60 ล้านปีหรือประมาณนั้น มีสองสิ่งได้บังเกิดขึ้นเกือบจะคู่กันนั้นคือ ระบบสุริยะโผล่หัวขึ้นเหนือระนาบเฉลี่ยของดิสก์ทางช้างเผือก และความรุ่มรวยของชีวิตบนโลกก็ตกลงอย่างเห็นได้ชัด นักวิจัยได้ตั้งสมมุติฐานว่ากระบวนการแรกนั้นผลักดันกระบวนการหลัง ผ่านการเพิ่มการอาบรังสีอนุภาคกึ่งอะตอมพลังงานสูงที่เรียกว่ารังสีคอสมิคที่มาจากห้วงอวกาศระหว่างกาแลคซี การแผ่รังสีนั้นอาจจะฆ่าสิ่งมีชีวิตหลากชนิดที่มีบนโลก


การศึกษาใหม่ได้ยกย่องแนวความคิดนั้น โดยบอกถึงปัจจัยจากการอาบรังสีเป็นครั้งแรก นักวิจัยพบว่าเมื่อระบบสุริยะโผล่ขึ้นมา ปริมาณรังสีที่พื้นผิวโลกได้รับก็เพิ่มขึ้น อาจจะถึง 24 เท่าDimitra Atri ผู้เขียนนำรายงานจากมหาวิทยาลัยแคนซัส กล่าวว่า แม้แต่ค่าที่ประเมินต่ำที่สุด การอาบรังสีก็ส่งผลต่อโลกของสิ่งมีชีวิต(biosphere) อย่างเป็นช่วงเวลา ทีมนำเสนอการค้นพบในการประชุมฤดูใบไม้ร่วงของสหภาพธรณีฟิสิกส์อเมริกัน ในซานฟรานซิสโก


รังสีคอสมิคส่วนใหญ่เป็นโปรตอนพลังงานสูงที่ถูกพ่นโดยคลื่นกระแทกของซุปเปอร์โนวาและเหตุการณ์รุนแรงอื่นๆ ทั่วทั้งเอกภพ พวกมันอาบโลกอย่างคงที่ ชนกับพื้นที่ทุกตารางนิ้วในชั้นบรรยากาศส่วนบนของดาวเคราะห์บ้านเราหลายครั้งในแต่ละวินาที แต่รังสีคอสมิคก็ไม่สามารถทะลุลงมาถึงพื้นดินได้ แต่กลับเป็นว่าพวกมันชนกับอะตอมหลายชนิดในชั้นบรรยากาศ สร้างอนุภาคพลังงานต่ำกว่า อย่างเช่น มิวออน(muons) Atri กล่าวว่า มันก็เหมือนกับฝนของอนุภาค มีมิวออนหลายพันอนุภาควิ่งผ่านร่างกายของเราในแต่ละนาที แม้ว่าอนุภาคเหล่านี้จะสามารถทำให้โมเลกุลแตกตัวโดยการผลักอิเลคตรอนออกไป, สร้างความเสียหายให้กับ DNA แต่มนุษย์และสิ่งมีชีวิตรูปแบบอื่นก็สามารถรับมืดกับการแผ่รังสีพื้นหลังปริมาณปกตินี้ได้ Atri กล่าวว่า ชีวิตได้พัฒนาพร้อมกับการแผ่รังสีปริมาณเท่านี้ได้


แต่สิ่งที่อาจจะทำให้ชีวิตต้องล้มลงก็คือการพุ่งขึ้นของปริมาณรังสี Atri กล่าวเสริม การเพิ่มขึ้นอย่างมโหฬารน่าจะมาจากเหตุการณ์ไม่คาดฝันอย่างเช่น การระเบิดซุปเปอร์โนวาใกล้ๆ หรือมันอาจจะเป็นผลจากการที่โลกสูญเสียเกราะป้องกันบางส่วนไปตามเวลา


ที่ด้านเหนือของทางช้างเผือกห่างออกไปประมาณ 60 ล้านปีแสงมีกระจุกกาแลคซีหญิงสาวขนาดมหึมา แรงโน้มถ่วงที่มหาศาลของกระจุกหญิงสาวได้ดึงทางช้างเผือกเข้าหามันด้วยความเร็วประมาณ 720,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง การวิ่งเข้าใส่ได้สร้างคลื่นกระแทกซึ่งก็สร้างรังสีคอสมิคพลังงานสูงขึ้นที่ด้านเหนือในดิสก์กาแลคซี โดยปกติ สนามแม่เหล็กของทางช้างเผือกจะป้องกันระบบสุริยะจากอนุภาคอันตรายเกือบทั้งหมดได้ แต่ทุกๆ 64 ล้านปีหรือประมาณนั้น ระบบสุริยะของเราจะโผล่ขี้นเหนือขอบเหนือของดิสก์กาแลคซี เปิดตัวโลกให้เจอรังสีคอสมิคมากขึ้น


คาบเวลาดังกล่าวสอดคล้องเป็นอย่างดีกับรูปแบบความหลากหลายทางชีวภาพที่นักวิจัยอื่นได้ตรวจพบในปี 2005 กล่าวคือ เมื่อ 542 ล้านปีหลัง ความหลากหลายของชีวิตบนโลกแกร่งอย่างเป็นปกติ โดยมีจำนวนรวมสปีชีส์บนดาวเคราะห์เพิ่มขึ้นและลดลงทุกๆ 62 ล้านปี ในปี 2007 นักวิจัย Mikhail Medvedev และ Adrian Melott จากมหาวิทยาลัยแคนซัสทั้งคู่ ซึ่ง Melott เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาของ Atri และผู้เขียนร่วมการศึกษาปัจจุบัน ได้เสนอว่าความพ้องของวัฏจักรทั้งสองนี้ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ


ทฤษฎีกล่าวว่าการอาบรังสีคอสมิคอย่างท่วมท้นได้ทำลายความรุ่มรวยสปีชีส์ ความหลากหลายทางชีวภาพฟื้นขึ้นมาเพียงเพื่อที่จะถูกทำลายในการอาบรังสีอย่างท่วมท้นในอีก 60 ล้านปีต่อมา การศึกษาใหม่ได้ให้ตัวเลขการพุ่งขึ้นของรังสีเป็นครั้งแรก


Atri และ Melott ได้สร้างแบบจำลองปริมาณรังสีที่โลกได้รับเมื่อระบบสุริยะโผล่ขึ้นเหนือดิสก์ทางช้างเผือก การจำลองฝนอนุภาครังสีคอสมิคเป็นเรื่องที่ยุ่งยาก ดังนั้นทีมจึงใช้ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ National Center for Supercomputing Applications ซึ่งอยู่ที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ ที่เออร์บาน่า-แชมเปญ หลังจากให้ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์วิ่งไปหลายชั่วโมง ทั้งคู่ได้ตรวจสอบปริมาณรังสีที่พื้นผิวโลกได้รับในระหว่างคาบการโคจร ที่ขอบต่ำ โลกน่าจะได้รับรังสีมากอีก 88% ของปริมาณปกติ หรือประมาณ 1.88 เท่าของปริมาณเฉลี่ย แต่ขอบขั้นสูงนั้นน่ากลัวมาก ที่ 24.5 เท่าของปริมาณปกติ นั้นมันเยอะมากๆ Atri กล่าว


และแม้ว่าปริมาณรังสีที่ไปทางขอบล่างแต่ก็น่าจะเพียงพอที่จะส่งผลต่อความหลากหลายทางชีวภาพ พวกมันน่าจะส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตและระบบนิเวศ ชักนำสู่เหตุการณ์ความรุนแรงอื่นๆ เช่น การปะทุภูเขาไฟและการชนดาวเคราะห์น้อย แม้ว่ามันอาจจะไม่ได้ทำให้ความหลากหลายทางชีวภาพลดลงโดยตรง แต่ปริมาณขนาดนี้ก็สร้างความเครียดให้กับโลกสิ่งมีชีวิตได้


ดังนั้นแล้ว อะไรจะรอโลกในอนาคตอันใกล้นี้ ระบบสุริยะกำลังอยู่ในช่วงขาขึ้นสู่ขอบเหนือของดิสก์กาแลคซี แต่การเพิ่มขึ้นอย่างมากของการอาบรังสีคอสมิคน่าจะยังอีก 10 ล้านปีข้างหน้า นักวิจัยกล่าว



rook   :รายงาน 
http://www.darasartonline.com/webnews/index.asp?news=524
  
  แหล่งที่มา:
space.com : Earth biodiversity pattern may trace back to bobbing Solar system path