นาซาเผย ยานคิวริออซิตีพบ “โมเลกุลอินทรีย์” ชนิดใหม่บนดาวอังคาร ตอกย้ำโอกาสพบร่องรอยสิ่งมีชีวิตโบราณ

หลังจากใช้เวลาวิเคราะห์ข้อมูลในห้องปฏิบัติการนานหลายปี ล่าสุดองค์การนาซาได้ประกาศการค้นพบครั้งสำคัญ เมื่อยานสำรวจพื้นผิวดาวอังคารคิวริออซิตี (Curiosity) ได้เจาะเก็บตัวอย่างหินเมื่อปี พ.ศ. 2563 และพบความหลากหลายของโมเลกุลอินทรีย์มากที่สุดเท่าที่เคยพบบนดาวเคราะห์แดง โดยในบรรดาโมเลกุลที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบกว่า 21 ชนิด มีถึง 7 ชนิดที่เพิ่งถูกค้นพบเป็นครั้งแรกบนดาวอังคาร

แม้นักวิทยาศาสตร์จะยังไม่สามารถระบุได้แน่ชัดว่าโมเลกุลอินทรีย์เหล่านี้เกิดขึ้นจากกระบวนการทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิต หรือเกิดจากกระบวนการทางธรณีวิทยาตามธรรมชาติ แต่การค้นพบนี้ช่วยยืนยันและตอกย้ำอีกครั้งว่าดาวอังคารในอดีตกาลเคยมีสภาพแวดล้อมทางเคมีที่เหมาะสมต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต ข้อมูลดังกล่าวถูกตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature Communications เมื่อวันที่ 21 เมษายน พ.ศ. 2569 ตัวอย่างหินที่นำมาสู่งานวิจัยชิ้นนี้มีชื่อเล่นว่า "แมรี แอนนิง 3" (Mary Anning 3) ซึ่งถูกเก็บมาจากบริเวณตีนเขาเมานต์ชาร์ป (Mount Sharp)

พื้นที่บริเวณดังกล่าวเคยเป็นทะเลสาบและลำธารเมื่อหลายพันล้านปีก่อน เมื่อแหล่งน้ำแห่งนี้เหือดแห้งสลับกับมีน้ำเอ่อล้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าในอดีต จึงก่อให้เกิดแร่ดินเหนียวที่อุดมสมบูรณ์ ซึ่งดินเหนียวมีคุณสมบัติพิเศษในการช่วยเก็บรักษาสารประกอบอินทรีย์ หรือโมเลกุลที่เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต เอาไว้ได้อย่างดีเยี่ยม แม้หินเหล่านี้จะถูกรังสีบนดาวอังคารแผดเผามาอย่างยาวนานจนอาจทำลายโครงสร้างโมเลกุลไปตามกาลเวลาก็ตาม

หนึ่งในการค้นพบที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือการพบโมเลกุลโครงสร้างแบบวงแหวนของอะตอมคาร์บอนที่มีธาตุไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ โครงสร้างระดับโมเลกุลลักษณะนี้ถือเป็นสารตั้งต้นทางเคมีที่สามารถพัฒนาไปสู่โมเลกุลที่ซับซ้อนขึ้นอย่างอาร์เอ็นเอ (RNA) และดีเอ็นเอ (DNA) ซึ่งเป็นกรดนิวคลีอิกที่เป็นกุญแจสำคัญในการเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต

เอมี วิลเลียมส์ หัวหน้าทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฟลอริดา ระบุว่าการค้นพบนี้มีความสำคัญอย่างลึกซึ้ง เนื่องจากเราไม่เคยพบสารโครงสร้างดังกล่าวบนพื้นผิวดาวอังคาร หรือแม้แต่ในอุกกาบาตจากดาวอังคารที่ตกลงมาบนโลกมาก่อนเลย นอกจากนี้ยังมีการค้นพบโมเลกุลที่มีคาร์บอนและกำมะถันเป็นองค์ประกอบ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์บางกลุ่มเชื่อว่าสารเหล่านี้อาจเป็นตัวนำพากระบวนการทางเคมี ก่อนเกิดสิ่งมีชีวิตมากระจายทั่วระบบสุริยะในยุคเริ่มแรก

ความสำเร็จครั้งนี้เกิดขึ้นได้จากห้องปฏิบัติการขนาดจิ๋วที่ติดตั้งอยู่ภายในตัวยานคิวริออซิตี ซึ่งมีชื่อว่า แซม (Sample Analysis at Mars หรือ SAM) กลไกเริ่มจากการใช้สว่านที่ปลายแขนกลเจาะหินให้เป็นผงละเอียด แล้วส่งเข้าไปในห้องปฏิบัติการเพื่อนำไปเผาในเตาอบด้วยอุณหภูมิสูง ก๊าซที่ปล่อยออกมาจะถูกเครื่องมือวิเคราะห์มวลตรวจสอบเพื่อหาองค์ประกอบของหิน

นอกจากนี้ เครื่องมือดังกล่าวยังมีความสามารถในการทำ "เคมีแบบเปียก" โดยการหยดตัวอย่างหินลงในถ้วยสารละลายขนาดเล็กเพื่อสลายโมเลกุลขนาดใหญ่ให้ตรวจสอบได้ง่ายขึ้น ซึ่งตัวอย่างหินแมรี แอนนิง 3 ถือเป็นตัวอย่างแรกบนดาวอังคารที่ได้ใช้สารละลายทรงพลังชนิดนี้

การย่อส่วนเครื่องมือวิเคราะห์ทางเคมีที่ซับซ้อนให้มีขนาดเล็กและใช้พลังงานน้อย เพื่อให้ทำงานบนดาวอังคารได้ ถือเป็นความสำเร็จทางวิศวกรรมที่ยิ่งใหญ่ ประสบการณ์ล้ำค่าจากการทดลองทางเคมีบนดาวอังคารของยานคิวริออซิตีได้ปูทางไปสู่การเตรียมความพร้อม ในการใช้งานเครื่องมือรูปแบบคล้ายกันสำหรับภารกิจในอนาคต ไม่ว่าจะเป็นยานสำรวจดาวอังคารโรซาลินด์ แฟรงคลิน ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) และยานบินใบพัดดรากอนฟลาย ของนาซาที่จะเดินทางไปสำรวจดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ เพื่อเดินหน้าไขปริศนาจุดกำเนิดของสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะจักรวาลต่อไป

ข้อมูลอ้างอิง: Jet Propulsion Laboratory

• NASA’s Curiosity Finds Organic Molecules Never Seen Before on Mars