สิ่งมีชีวิตบน ‘ดาวอังคาร’ เป้าหมายใหญ่เบื้องหลังภารกิจพิชิตดาวเคราะห์แดง !
จากกำหนดการที่นานาชาติพากันมุ่งตะลุยไปสำรวจดาวอังคารตลอดทั้งเดือน ทำให้หลายคนสงสัยว่าทำไมถึงต้องเป็นดาวเคราะห์สีแดงดวงนี้กันล่ะ แน่ละว่ามันอยู่ใกล้ แต่เหนืออื่นใดคือมันอาจตอบโจทย์การค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่เราตามหามานาน
ตั้งแต่อดีตกาล มนุษย์ต่างมีคำถามหนึ่งอยู่ในใจ นั่นคือ ‘เรา’ สิ่งมีชีวิตบนโลกอยู่ในจักรวาลนี้อย่างโดดเดี่ยวหรือไม่ และหากมีสิ่งมีชีวิตอื่นอยู่ พวกเขาเหล่านั้นจะมีลักษณะหน้าตาเป็นอย่างไร ความสงสัยนี้นำมาสู่การค้นหาคำตอบผ่านองค์ความรู้หลายแขนง ทั้งการศึกษาชั้นบรรยากาศโลก การศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ องค์ความรู้ด้านชีวดาราศาสตร์ การใช้คลื่นวิทยุค้นหาสัญญาณต่าง ๆ นอกโลก ฯลฯ ซึ่งปลายทางล้วนแล้วแต่ให้องค์ความรู้กับเราว่า สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นจะเกิดขึ้นได้ในเงื่อนไของค์ประกอบใดบ้าง
ภายใต้เงื่อนไขเหล่านั้น ‘ดาวอังคาร’ เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ ทำให้มีความเป็นไปได้ที่เราจะทำการสำรวจในเชิงลึกมากกว่าดาวอื่น และในบรรดาสัญญาณของสิ่งมีชีวิตมีอยู่หลายอย่าง ดาวอังคารก็มี ‘ร่องรอยสำคัญ’ ที่ดูเป็นรูปธรรมกว่าดาวอื่น ชักจูงให้ชาติที่มีงบประมาณยอมลงทุนไปตรวจค้น สิ่งนั้นก็คือ ‘น้ำ’
แผนที่แห่งสายธารบนดาวเคราะห์สีแดงกับการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิต
นักดาราศาสตร์ทั้งหลายตั้งสมมติฐานกันมานานแล้วว่า พื้นผิวที่ขรุขระของดาวอังคารเกิดจากการไหลผ่านของน้ำหรือของเหลวเมื่อนานมาแล้ว ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 จิโอวานนี สเคียพาเรลิ (Giovanni Schiaparelli) และเพอร์ซิวาล โลเวลล์ (Percival Lowell) สังเกตเห็นเส้นที่ลากเป็นช่องเหมือนธารน้ำ และอีกหลายสิ่งที่ดูเหมือน “ริ้วคลื่น (wave of darkening)” ที่แปรผันเข้มขึ้นตามฤดูกาล มันเป็นรอยสีน้ำเงินและสีเขียวที่ปรากฎบนพื้นผิวของดาวเคราะห์สีแดงในฤดูร้อน และนั่นน่าจะเป็นหลักฐานการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาจำเพาะของแต่ละปี
อย่างไรก็ตาม ความหวังว่าดาวอังคารเป็นดินแดนอันอุดมนี้ได้สิ้นสุดลงในทศวรรษที่ 1960 เมื่อยานสำรวจมาริเนอร์ โพรบ (Mariner probes) ได้ส่งภาพถ่ายของพื้นผิวดาวอังคารที่มีรอยแตกและผุพังกลับมา สีสันที่ผู้สังเกตการณ์และนักทฤษฎีได้สันนิษฐานว่าเป็นสิ่งมีชีวิตนั้น กลับเป็นผลจากการกระเจิงแสง ในยามที่เกิดพายุฝุ่นไซโคลนเมื่อแถบน้ำแข็งขั้วโลกของดาวอังคารละลายในช่วงฤดูร้อน
และด้วยข้อมูลใหม่ที่หลั่งไหลเข้ามาในยุคปัจจุบัน นักชีวดาราศาสตร์ก็ได้ข้อสรุปที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ว่า ที่พื้นผิวของดาวอังคารซึ่งเต็มไปด้วยรังสียูวีในปริมาณมหาศาล เมื่อรวมเข้ากับเม็ดดินที่เจือปนไปด้วยสารเปอร์คลอเรตที่ทำให้น้ำมีจุดเยือกแข็งต่ำ จะทำให้เกิดสภาวะที่เป็นพิษ และนั่นไม่สอดคล้องต่อกระบวนการเกิดสิ่งมีชีวิตอย่างที่เราเข้าใจ ยิ่งไปกว่านั้น ดาวอังคารยังปราศจากชั้นบรรยากาศหนา ซึ่งช่วยปกป้องสิ่งมีชีวิตจากการระเบิดของรังสีแกมมา (GRB) อันเป็นการระเบิดที่มีพลานุภาพที่สุดในเอกภพด้วย
GRBs: ระเบิดรังสีแกมมา ระเบิดที่ยับยั้งการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิต
ราอุย คิเมเนซ (Raúl Jiménez) ศาสตราจารย์ด้านจักรวาลวิทยาและฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยบาร์เซโลนา (University of Barcelona) ประเทศสเปน ได้สร้างแบบจำลองที่แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของการระเบิดของรังสีแกมมา ที่มีต่อระบบดาวเคราะห์ทั่วกาแล็กซี รวมถึงโลกด้วย
คิเมเนซกล่าวว่า ทุก ๆ 500 ล้านปีหรือมากกว่านั้น มีโอกาสที่การระเบิดของรังสีแกมมาจะทำลายชั้นโอโซนของโลก “แม้ว่าชั้นโอโซนของเราจะเป็นเกราะป้องกันที่แข็งแกร่ง ทนทานต่อการระเบิดของรังสีภายนอกอย่างเช่น ดวงอาทิตย์ แต่หากเกิดการระเบิดของรังสีแกมมาใกล้ ๆ มันก็อาจทำให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตได้”
และนั่นหมายความว่าบนดาวเคราะห์ที่ไม่มีสิ่งปกป้องรังสีเช่นดาวอังคาร การระเบิดของรังสีแกมมาจะทำลายล้างสิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่อยู่บนพื้นผิวดาวไปหมด ดังนั้นแล้ว จุดหมายถัดไปที่น่าจะค้นหาร่องรอยของชีวิตบนดาวอังคารต่อ ก็คือค้นหาที่ใต้ดิน!
การค้นหาสิ่งมีชีวิตใต้พื้นผิวดาวอังคาร
นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่า การที่จะมีสิ่งมีชีวิตที่ซ่อนอยู่ในชั้นหินของดาวอังคารนั้นเป็นสิ่งที่เป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตนั้นต้องมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ เพื่อต่อสู่กับสภาวะสุดหิน ทั้งในเรื่องรังสี การกัดกร่อนของเคมี และวัฏจักรของแช่แข็งที่อาจส่งผลกับสารพันธุกรรมอันเปราะบาง และแม้มันอาจฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ก็มีสิ่งมีชีวิตเช่นนั้นอยู่บนโลกของเราจริง ๆ
ยกตัวอย่างเช่น มีแบคทีเรียบางตัวในตระกูล Firmicutes phylum ที่เมื่อเผชิญกับสภาวะอันตรายพวกมันจะสร้างสปอร์หรือสร้างตัวเองซ้ำ ๆ อย่างรวดเร็ว กระบวนการสร้างสปอร์นี้ช่วยให้แบคทีเรียที่อยู่ในภาวะจำศีลสามารถทนต่อสภาวะแห้งแล้ง การปนเปื้อนกับสารเคมีที่กัดกร่อน และการแผ่รังสีที่รุนแรงเป็นเวลานานได้ และเมื่อกลับมาสู่สภาวะปกติ พวกมันก็ฟื้นคืนเป็นเซลล์พืชอีกครั้งและดำเนินชีวิตต่อเหมือนไม่มีอะไรเกิดขึ้น ซึ่งนี่เป็นการคงอยู่แบบสุดขั้วที่มีอยู่จริง โดยนักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองฟื้นฟูสปอร์ที่อยู่ภายในท้องของผึ้งโบราณที่ฝังอยู่ในอำพันเมื่อ 40 ล้านปีก่อน
แต่แม้เราจะพบสปอร์ที่มีลักษณะดังกล่าวในชั้นหินของดาวอังคาร ก็ไม่ได้หมายความว่ามันจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีจุดกำเนิดบนดาวอังคารเสมอไป เพราะหลังจากการไปลงจอดของยานโซเวียตในทศวรรษที่ 1960 มนุษยชาติก็ส่งทั้งยานสำรวจและวัตถุต่าง ๆ จากโลกไปรุกล้ำพื้นผิวดาวอังคารอีกหลายครั้ง จึงเป็นไปได้ว่าสิ่งเหล่านั้นอาจทำให้ดินบนดาวเคราะห์สีแดงนี้ปนเปื้อนไปด้วยสิ่งที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตบนโลกอีกที และที่เป็นไปได้มากกว่านั้นคือ มันอาจจะมาจากโลกของเราหรือดาวเคราะห์ดวงอื่น ในยามที่เกิดการพุ่งชนของอุกกาบาตครั้งใหญ่ในอดีต
การเกิดขึ้นครั้งที่ 2 ของสิ่งมีชีวิต
เดวิด แฟลนเนอรี (David Flannery) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์ (Queensland University of Technology) ผู้มีสวนร่วมในภารกิจพิชิตดาวอังคารของยาน Perseverance ที่มีกำหนดเดินทางไปดาวอังคารในวันที่ 30 ก.ค.นี้ กล่าวว่า สำหรับเขาแล้ว คำถามที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือ การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะของเรา ‘เคย’ เกิดขึ้นมากกว่าหนึ่งครั้งหรือไม่
เขาคิดว่า หากมันมีอยู่จริงก็น่าจะเกิดบนดาวอังคารนี่แหละ ถ้าไม่ใช่การค้นพบร่องรอยของสิ่งมีชีวิตในอดีตจากก้อนหิน มันก็อาจเป็นไปได้ว่า จะยังคงมีสภาพแวดแวดล้อมที่เอื้อต่อการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่ใต้ดินนั่น!
“มีหลักฐานมากมายที่บ่งชี้ว่า เคยมี ‘น้ำ’ อันเป็นปัจจัยพื้นฐานของการก่อสร้างสิ่งมีชีวิต อยู่บนพื้นผิวของดาวอังคาร และหากมันเคยมีสิ่งมีชีวิตอยู่บนดาวอังคารเมื่อ 4 พันล้านปีก่อน ก็อาจเป็นไปได้ว่า พวกเราอาจพบหลักฐานที่บ่งชี้ถึง ‘พื้นที่’ ที่มีสภาวะที่เอื้อต่อสิ่งมีชีวิตซึ่งอยู่แยกจากพื้นผิวที่แห้งแล้งของดาวแดงนี้”
ตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดของระบบนิเวศในลักษณะนี้คือสิ่งที่เรียกว่า ‘พื้นที่ลึกของโลกที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่’ (Earth’s deep biosphere) อันเป็นเครือข่ายของจุลินทรีย์ที่อยู่ในหินแข็งลึกลงไปประมาณ 10 กิโลเมตร (6 ไมล์) และเนื่องจากโลกและดาวอังคารมีประวัติการก่อตัวที่คล้ายคลึงกันในยุคแรกเริ่ม แฟลนเนอรีจึงบอกว่า “หากจะมองหาสิ่งมีชีวิตอื่นในระบบสุริยะแล้วละก็ เป้าหมายแรกก็คือดาวอังคาร และการขุดเจาะลึกลงไป”
ในการขุดเจาะลงไปในชั้นแรก ๆ เราอาจได้พบสปอร์ที่มีความเกี่ยวข้องกับธรณีวิทยาในยุคล่าสุด และเมื่อขุดลึกลงไปอีกก็อาจจะได้พบจุลินทรีย์พืชที่สมบูรณ์ก็ได้ แต่ไม่ว่าจะได้พบเจออะไร แฟลนเนอรีก็ยืนยันว่า ยาน Perseverance จะทำให้เราได้มีโอกาสตรวจสอบหินประเภทที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตในยุคเริ่มแรกของดาวอังคาร เป็นครั้งแรก
หากมีการค้นพบหลักฐานหรือสิ่งมีชีวิตนอกโลกขึ้นมาจริง ๆ ล่ะ จะเป็นอย่างไร
เป็นไปได้สูงว่า การค้นพบนี้จะถูกเก็บเป็นความลับ อย่างน้อยที่สุดคือ เป็นความลับจนกว่าทุกรายละเอียดจะกระจ่างแล้ว แต่นักวิทยาศาสตร์หลายคนก็คาดหวังว่า จะมีการประกาศออกมาให้สาธารณชนได้รับรู้ทั่วกันอย่างเป็นทางการ ซึ่งจะช่วยให้คลายความสงสัยของมวลมนุษยชาติลงบ้าง
และการค้นพบนี้ก็คงจะช่วยให้มนุษยชาติถอยกลับมาเห็นภาพรวมและที่ยืนในเอกภพของเราได้ชัดเจนขึ้น ซึ่งนั่นก็จะช่วยให้เรามองเห็นความสอดคล้องกลมกลืนกันของสรรพสิ่งมากขึ้น ซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงและพัฒนาหนทางการใช้ชีวิตของพวกเราต่อไปในอนาคต
อ้างอิง
In ข่าววิทยาการบทความเทคโนโลยี2 months ago
การเชื่อมต่อยานอวกาศ ความสำเร็จด้านวิศวกรรมขั้นสูงที่เยาวชนไทยก็สามารถทำได้!
พิสูจน์อักษร : สุชยา เกษจำรัส