นักวิทยาศาสตร์ไขปริศนาอายุ “เนินทรายดาว” ขนาดยักษ์สำเร็จได้อย่างไร

ในที่สุด เราก็ได้ทราบอายุของเนินทรายที่มีขนาดใหญ่ที่สุดและซับซ้อนที่สุดในโลกแล้ว นี่ถือเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์

เนินทรายดาว (star dune) หรือเนินทรายพีระมิด (pyramid dune) เป็นการตั้งชื่อตามคุณลักษณะเฉพาะตามรูปร่างของทรายและอาจทับถมสูงได้หลายร้อยเมตร

เนินทรายเช่นนี้ พบได้ในทวีปแอฟริกา เอเชีย และอเมริกาเหนือ รวมถึงบนดาวอังคาร แต่ผู้เชี่ยวชาญไม่เคยระบุได้ชัดเลยว่า เนินทรายเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อไหร่

จนวันนี้ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่า เนินทรายที่เรียกว่า “ลาลา ลัลเลีย” (Lala Lallia) ซึ่งตั้งอยู่ในประเทศโมร็อกโก กำเนิดขึ้นเมื่อ 13,000 ปีก่อน

เนินทรายดาวเกิดจากการมีลมมาปะทะจากสองทิศทาง

ศาสตราจารย์จอฟฟ์ ดัลเลอร์ จากมหาวิทยาลัยอาเบอร์ริสต์วิธ ซึ่งตีพิมพ์งานวิจัยร่วมกับ ศาสตราจารย์ชาร์ลส์ บริสโตว จากมหาวิทยาลัยเบิร์คเบ็ค ชี้ว่า การทราบอายุเนินทรายจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงกระแสลมและลักษณะสภาพภูมิอากาศในอดีตกาลได้

ลาลา ลัลเลีย เป็นชื่อตามภาษาของชนเผ่าท้องถิ่นอะมาซิกฮ์ (Amazigh) มีความหมายว่า “จุดศักดิ์สิทธิ์สูงสุด” เนินทรายแห่งนี้ตั้งอยู่ในทะเลทรายเอิร์ก เชบบี (Erg Chebbi) ทางตะวันออกเฉียงใต้ของโมร็อกโก มันมีความสูงถึง 100 เมตร และกว้าง 700 เมตร

ผลการวิจัยพบว่า หลังเกิดเนินทรายขึ้นมาแล้วในช่วงต้น เนินทรายลาลา ลัลเลีย หยุดขยายตัวไปเป็นเวลาถึง 8,000 ปี จากนั้นก็ขยายขนาดอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่พันปีที่ผ่านมา

ปกติแล้ว นักวิทยาศาสตร์สามารถบ่งชี้ถึงการเกิดขึ้นของทะเลทรายบนผืนโลกได้จากประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยา แต่เนินทรายดาว (Star Dune) ไม่เคยถูกระบุมาก่อนว่าเกิดขึ้นในช่วงใด จนกระทั่งวันนี้

ศ.ดัลเลอร์ อธิบายว่า นั่นอาจเป็นเพราะเนินทรายมีขนาดใหญ่มาก จนผู้เชี่ยวชาญไม่ทันสังเกตว่า นั่นเป็นเนินทรายที่มีลักษณะเฉพาะ

แต่ “การค้นพบอายุของเนินทรายนี้ จะทำให้คนจำนวนมากตกตะลึง เพราะทำให้เห็นว่าเนินทรายขนาดยักษ์เกิดขึ้นได้เร็วแค่ไหน และมันยังเคลื่อนที่ไปทั่วทะเลทรายราว 50 เซนติเมตรต่อปี”

นักวิทยาศาสตร์ใช้เทคนิคที่เรียกว่า การกำหนดอายุด้วยวิธีการเปล่งแสง (luminescence dating) เพื่อตรวจสอบอายุของเนินทรายดาว ด้วยการตรวจสอบว่า เมล็ดทรายถูกแสงอาทิตย์ส่องครั้งสุดท้ายเมื่อไหร่

นักวิทยาศาสตร์นำตัวอย่างทรายจากส่วนลึกของเนินทราย มาตรวจสอบในห้องทดลอง โดยใช้การฉายแสงหม่นสีแดงลงไป คล้ายกับการอัดรูปแบบดั้งเดิม

ศ.ดัลเลอร์ อธิบายว่า เกร็ดแร่ในทรายเป็นเสมือน “แบตเตอรีที่ชาร์จซ้ำได้” เพราะมันกักเก็บพลังงานจากกัมมันตภาพรังสีในสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ ให้อยู่ภายในคริสตัลทราย

ยิ่งทรายส่วนนั้นถูกฝังลึกลงไปใต้ดินนานเท่าไหร่ ก็หมายความว่า มันจะสัมผัสกับกัมมันตภาพรังสีมากขึ้นเท่านั้น ทำให้มีการสะสมพลังงานในเม็ดทรายสูงขึ้น

แล้วเมื่อนำเมล็ดทรายนั้นมาตรวจสอบในห้องทดลอง มันก็จะปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปแบบของแสง ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณอายุของมันได้

“ในห้องทดลองมืดของเรา เราได้เห็นแสงที่เม็ดทรายปล่อยออกมา ยิ่งแสงสว่างมากเท่าไหร่ ก็หมายความว่าเม็ดทรายมีอายุมากเท่านั้น” ศ.ดัลเลอร์ กล่าว

ตัวอย่างทรายจากที่อื่น ๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบเช่นกันคือ เนินทรายดาวในรัฐโคโลราโดของสหรัฐฯ ซึ่งเป็นเนินทรายที่สูงที่สุดในสหรัฐอเมริกา มันมีความสูงถึง 225 เมตรจากฐานถึงจุดสูงสุด

ศ.ดัลเลอร์ อธิบายว่า การปีนเนินทรายเหล่านี้ เป็นงานที่ยากลำบากมาก “เพราะพอคุณปีนขึ้นไปได้ 2 ก้าว คุณก็จะไถลลงมา 1 ก้าว แต่มันคุ้มค่า ภาพจากจุดสูงสุดของเนินทรายมันงดงามมาก”