ภูเขาไฟ ระเบิดนิวเคลียร์ และภาพวาดหวีดสยอง เกี่ยวข้องกันอย่างไร?

เมฆรูปเห็ดที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ Raikoke ประเทศรัสเซีย
ที่มา NASA Earth Observatory

          ภาพโมนาลิซา (Mona Lisa) ของลีโอนาโด ดา วินชี (Leonardo Da Vinci) รูปปั้นเดวิด (David) ของไมเคิลแองเจโล (Michelangelo) และภาพเสียงกรีดร้อง (The Scream) ของเอ็ดวาร์ด มุนช์ (Edvard Munch) เป็นงานศิลปะชิ้นเอกที่ถูกนำเสนอผ่านสื่อมาอย่างยาวนานจนคนส่วนใหญ่คุ้นชิน บทความนี้ ผู้เขียนจะยังไม่กล่าวถึงภาพท่านหญิงลิซาผู้เลอโฉมกับรูปแกะสลักหินอ่อนของเดวิดที่ถูกสรรสร้างในยุคฟื้นฟูศิลปะวิทยาการ (Renaissance) แต่จะเล่าเรื่องภาพเสียงกรีดร้องที่มนุษย์คนหนึ่งกำลังแสดงสีหน้าหวาดกลัวสุดขีด โดยมีฉากหลังเป็นท้องฟ้าสีเหลือง ส้ม และแดงสุดแปลกตา นักวิเคราะห์งานศิลปะส่วนหนึ่งเชื่อว่ามุนช์ต้องการสื่อถึง “ฝันร้าย” แต่นักวิทยาศาสตร์บางส่วนเชื่อว่ามุนช์กำลังวาดภาพ “ปรากฏการณ์ธรรมชาติ” ที่เกิดขึ้นจริง ซึ่งเบาะแสในการไขปริศนาท้องฟ้าสีสันประหลาดอยู่ที่อีกซีกโลกหนึ่งบนเกาะภูเขาไฟของประเทศอินโดนีเซีย
 

ภาพ The Scream ของ Edvard Munch
ที่มา National Gallery of Norway

 

          ภูเขาไฟกรากาตัว (Krakatoa Volcano) ถือกำเนิดจากแผ่นเปลือกโลกอินเดียและเอเชียเคลื่อนที่มาชนกัน เนื่องจากภูเขาไฟกรากาตัวเงียบสงบมาเป็นเวลานาน ชนพื้นเมืองจึงไม่คาดคิดว่าภูเขาไฟลูกนี้จะแผลงฤทธิ์ กระทั่งวันที่ 20 พฤษภาคม ค.ศ.1883 ภูเขาไฟที่นิ่งสงบก็เกิดการปะทุเป็นครั้งแรกในรอบ 200 ปี การปะทุดังกล่าวไม่ก่อให้เกิดความเสียหายมากนัก แต่วันที่ 27 สิงหาคม ภูเขาไฟก็เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง แผ่นดินสั่นสะเทือนทั่วเกาะ น้ำทะเลรอบเกาะร้อนขึ้น ไอน้ำ ฝุ่น เถ้าถ่าน เศษวัตถุ และหมอกควันที่เต็มไปด้วยแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) พวยพุ่งสู่ท้องฟ้าในบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์ (Stratosphere) ก่อนที่เศษวัตถุร้อนระอุจะโปรยปรายลงสู่พื้นดิน การปะทุครั้งใหญ่มีความรุนแรงเท่ากับระเบิดนิวเคลียร์ที่ฮิโรชิมาประมาณ 10,000 ลูก เสียงระเบิดเดินทางผ่านอากาศไปไกลถึง 4,600 กิโลเมตร คลื่นไหวสะเทือน (Seismic Wave) จากแผ่นดินไหวสามารถตรวจจับได้ไกลถึงสหราชอาณาจักร และเกิดคลื่นสึนามิ (Tsunami) ขนาดใหญ่หลายระลอกคร่าชีวิตผู้คนบนเกาะชวาและเกาะสุมาตราไปประมาณ 37,000 คน คลื่นดังกล่าวแผ่กระจายไปไกลถึงประเทศแอฟริกา อินเดีย ญี่ปุ่น และออสเตรเลีย ในฉากสุดท้ายของเหตุการณ์ พื้นที่กว่า 70 เปอร์เซ็นต์ของเกาะก็ถล่มลงสู่แอ่งหินหลอมเหลวและถูกน้ำทะเลทะลักเข้าท่วม เหลือเพียงภูเขาไฟลูกใหม่เรียกว่า อะนัก กรากาตัว (Anak Krakatoa) ซึ่งแปลว่า “บุตรแห่งกรากาตัว” ผลของการระเบิดในครั้งนั้นส่งผลให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกลดลงเนื่องจากละอองลอยภูเขาไฟ (Volcanic Aerosols) ปริมาณมหาศาลในบรรยากาศบดบังแสงอาทิตย์ส่วนหนึ่งเป็นเวลานานประมาณ 2 ปี

 

ภาพวาดแสดงการระเบิดของภูเขาไฟกรากาตัว

 

          มีเรื่องเล่าเชิงประวัติศาสตร์ที่น่าสนใจเรื่องหนึ่งกล่าวว่า กรากาตัว เป็นการออกเสียงที่คลาดเคลื่อน เนื่องจากหนังสือพิมพ์ของลอนดอนสะกดคำผิด ความจริงแล้วคำดังกล่าวออกเสียงว่า กรากาเตา (Krakatau) ที่แปลว่า “ฉันไม่รู้” ซึ่งอาจหมายความว่าชนพื้นเมืองไม่สนใจว่าภูเขาไฟลูกนี้มีชื่อว่าอะไร แต่เมื่อถูกนักเดินเรือจากต่างแดนถาม พวกเขาจึงตอบว่า “กรากาเตา” ทำให้นักเดินเรือชาวต่างชาติเข้าใจว่า “กรากาเตา” คือชื่อของภูเขาไฟ แล้วภูเขาไฟระเบิดเกี่ยวอะไรกับระเบิดนิวเคลียร์? ผู้อ่านต้องอ่านต่ออีกสักนิดจึงจะทราบคำตอบครับ

 

          เวลาเราดูภาพถ่ายหรือวิดีโอเกี่ยวกับสงครามโลกครั้งที่ 2 (World War II) ซึ่งยุติลงในปี ค.ศ.1945 ด้วยระเบิดนิวเคลียร์ของฝ่ายสัมพันธมิตรที่ถูกจุดขึ้นเหนือเมืองฮิโรชิมา (Hiroshima) และนางาซากิ (Nagasaki) ของประเทศญี่ปุ่น ผู้อ่านจะเห็นลูกไฟ (Fireball) และควันของระเบิดที่พวยพุ่งขึ้นสู่ท้องฟ้า เพราะเมื่อระเบิดนิวเคลียร์ถูกจุดในระดับใกล้พื้นดิน สิ่งที่ถูกปลดปล่อยออกมาคือความร้อนสูงหลายสิบล้านองศาเซลเซียส คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และรังสี ความร้อนปริมาณมหาศาลจะทำให้วัตถุใกล้เคียงระเหยกลายเป็นไอ รังสีเอกซ์จะเร่งให้อากาศที่อยู่รอบจุดศูนย์กลางการระเบิดร้อนจัดจนขยายตัวออกไปทุกทิศทางเป็นลูกไฟทรงเกือบกลมและคลื่นกระแทก (Shock Wave) อากาศร้อนที่มีความหนาแน่นต่ำจะลอยตัวขึ้นสู่ท้องฟ้าอย่างรวดเร็ว ฝุ่นควันที่ถูกหอบตามขึ้นไปจึงมีลักษณะเป็นแท่งเกือบตรง แต่เมื่อลูกไฟพุ่งสูงขึ้นจนถึงจุดหนึ่งก็จะเย็นตัวลงจนมีความหนาแน่นเท่ากับอากาศ ทำให้หยุดการพุ่งตัวและแผ่ขยายออกไปด้านข้างเนื่องจากความดันอากาศที่แปรผกผันกับความสูง เมื่อสังเกตจากระยะไกลจึงเห็นรูปร่างของการระเบิดมีลักษณะคล้ายเห็ด เมฆที่เกิดขึ้นจึงถูกเรียกว่า เมฆรูปเห็ด (Mushroom Cloud) ซึ่งจะตกอยู่ภายใต้อิทธิพลของตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาทำให้สารกัมมันตรังสีแพร่กระจายออกสู่สิ่งแวดล้อม โดยสามารถวัดปริมาณรังสีที่ปนเปื้อนมากับน้ำฝนได้ด้วยเครื่องไกเกอร์เคาน์เตอร์ (Geiger Counter)

 

การทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ The Greenhouse George test ปี ค.ศ.1951
ที่มา Los Alamos National Laboratory

 

          เมฆรูปเห็ดไม่ได้เกิดจากระเบิดนิวเคลียร์เท่านั้น แต่สามารถเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟและการระเบิดที่รุนแรงอื่นๆ ได้เช่นกัน เจ้าเมฆรูปเห็ดนี่แหละที่เป็นกลไกสำคัญในการหอบเอาฝุ่นควันจำนวนมหาศาลให้ลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศแล้วแพร่กระจายไปทั่วโลก ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงตั้งสมมติฐานว่ามุนช์ “อาจ” เคยเห็นท้องฟ้าสีสันประหลาดที่เกิดจากอิทธิพลในการกระเจิงแสง (Light Scattering) ของฝุ่นจากภูเขาไฟกรากาตัวจนเขารู้สึกหวาดกลัวและกลายเป็นแรงบันดาลใจในการสร้างสรรค์ภาพวาดชื่อดังในปี ค.ศ.1893


          สุดท้ายนี้ ผู้เขียนอยากบอกว่ายังมีงานศิลปะอีกจำนวนมากที่มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์และประวัติศาสตร์ซุกซ่อนอยู่เบื้องหลัง หากผู้อ่านสนใจก็ลองหาข้อมูลมาศึกษาดูนะครับ
 

บทความโดย

สมาธิ ธรรมศร

ภาควิชาวิทยาศาสตร์พื้นพิภพ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

อ้างอิง