ค้นพบสารประกอบอินทรีย์บนดาวอังคาร - National Geographic Thailand

ค้นพบสารประกอบอินทรีย์บนดาวอังคาร

ค้นพบสารประกอบอินทรีย์บนดาวอังคาร

เกือบหลงลืมกันไปแล้วว่ายังมีหุ่นสำรวจที่คอยออกผจญภัยไปบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงอื่นมาตั้งแต่ปี 2012 ล่าสุดรายงานจากยานสำรวจดาวอังคาร Curiosity ค้นพบโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์โบราณ ที่มีองค์ประกอบของธาตุคาร์บอนซึ่งเรารู้จักกันดี

รายงานการค้นพบครั้งนี้เผยแพร่ลงในวารสาร Science ฉายให้เห็นถึงหลักฐานแรกที่ยืนยันว่าบนพื้นผิวของดาวเคราะห์สีแดงดวงนี้มีโมเลกุลของสารอินทรีย์ “ด้วยการทำงานที่บ้าระห่ำของหุ่นสำรวจบนดาวอังคาร ประกอบกับเทคโนโลยีที่ดีที่สุดเท่าที่เราเคยมีมาในวงการอวกาศ ดูเหมือนว่าเรากำลังทำในสิ่งที่การสำรวจเมื่อหลายสิบปีก่อนไม่อาจทำได้” Jennifer Eigrnbrode นักชีวเคมีผู้นำการสำรวจกล่าว “ฉันทำงานกับทีมงานที่วิเศษมาก และพวกเราค้นพบอะไรใหม่ๆ มากมาย”

ข้อมูลการสำรวจหลุมทะเลสาบ Gale Crater บนดาวอังคารปรากฎโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์อายุ 3.5 พันล้านปี ภายในก้อนหินดินดานที่มาจากก้นทะเลสาบ ซึ่งทำหน้าที่กักเก็บรักษาโมเลเกุลของสารอินทรีย์ไว้อย่างดี แตกต่างจากบนผิวดาวอังคารที่สารอินทรีย์จะถูกทำลายโดยรังสี

อย่างไรก็ดี ผลการค้นพบใหม่นี้ไม่ใช่หลักฐานยืนยันเป็นมั่นหมายว่าบนดาวอังคารเคยมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ เนื่องจากกระบวนการทางเคมีก็สามารถให้กำเนิดโมเลเกุลของสารอินทรีย์ได้เหมือนกัน หรืออย่างน้อยที่สุดการค้นพบนี้อาจบ่งชี้ว่า ในอดีตเคยมีบางอย่างมีชีวิตอยู่ ซึ่งร่องรอยของมันอาจยังคงหลงเหลือ

“มันเป็นการค้นพบที่สำคัญมาก” Samuel Kounaves นักเคมีจากมหาวิทยาลัย Tufts และอดีตหัวหน้างานวิจัยโครงการยานฟินิกส์สำรวจดาวอังคารของนาซ่ากล่าว “เพราะมันหมายความว่า ลึกลงไปใต้พื้นผิวของดาวอังคารยังคงมีโมเลกุลสารประกอบอินทรีย์ที่ยังคงถูกเก็บรักษาอยู่”

ดาวอังคาร
ร่องรอยบนชั้นหินที่บ่งชี้ว่าในอดีตเคยมีน้ำไหลผ่าน
ภาพถ่ายโดย นาซ่า

 

ฤดูกาลของมีเทน

นอกเหนือจากการค้นพบธาตุคาร์บอนโบราณแล้ว หุ่นยนต์สำรวจยังพบว่าปริมาณของมีเทนในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารนั้น มีการเปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาล

นับตั้งแต่การลงจอดของยานสำรวจในปี 2014 ทีมนักวิจัยพบโมเลกุลของมีเทนในชั้นบรรยากาศ ซึ่งการค้นพบในตอนนั้นสร้างความสงสัยให้แก่วงการวิทยาศาสตร์อย่างมาก เพราะนั่นหมายความว่าต้องมีจุดใดจุดหนึ่งบนดาวเคราะห์สีแดงแห่งนี้ที่ปลดปล่อยมีเทนออกมาอย่างต่อเนื่อง เปรียบเทียบกับโลกที่ 95% ของมีเทนล้วนถูกปลดปล่อยมาจากสิ่งมีชีวิต “มันเป็นก๊าซที่ไม่ควรจะมีบนดาวอังคารด้วยซ้ำ” Chris Webster นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของนาซ่ากล่าว

และยิ่งไปกว่านั้นการมีอยู่ของมีเทนบนดาวอังคารช่างแปลกประหลาด ในปี 2009 นักวิทยาศาสตร์พบปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถหาคำตอบได้นั่นคือ ดาวอังคารปลดปล่อยมีเทนออกมามากถึงเป็นพันๆ ตันในแต่ละครั้ง

ผลการวิจัยล่าสุดจากWebster ที่เผยแพร่ลงในวารสาร Science ระบุว่า ดาวอังคารมี “ฤดูกาลในการปลดปล่อยมีเทน” เช่น ในทุกๆ ฤดูร้อนของดาวเคราะห์สีแดงชั้นบรรยากาศจะมีปริมาณของมีเทนเพิ่มขึ้น 0.6 ส่วนต่อพันล้าน ส่วนในฤดูหนาวปริมาณมีเทนจะลดลงไปราว 3 – 0.2 ส่วนต่อพันล้าน

“เราไม่มีฤดูกาลแบบนั้นกับชั้นบรรยากาศบนโลก” Eigrnbrode กล่าว “ดังนั้นการที่ดาวเคราะห์มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีไปตามฤดูกาล จึงเป็นอะไรที่น่าประหลาดมาก”

Webster และทีมนักวิจัยของเขาสันนิษฐานว่ามีเทนในชั้นบรรยากาศมาจากบริเวณลึกลงไปใต้ผิวดาวอังคาร และด้วยอุณหภูมิของผิวดาวที่แปรผันส่งผลให้เกิดปริมาณมีเทนแตกต่างกัน ในฤดูหนาวเป็นไปได้ว่าก๊าซเหล่านี้อาจถูกกักเก็บอยู่ภายในน้ำแข็ง หรือที่เรียกกันว่า มีเทนคลาเทรต ซึ่งเป็นสารประกอบมีเทนในรูปผลึกโครงสร้างคล้ายน้ำแข็งแห้ง ซึ่งสารประกอบเหล่านี้จะละลายในฤดูร้อน และปลดปล่อยก๊าซออกมา

ทว่าคำถามสำคัญก็คือ ใครเป็นผู้ผลิตมีเทนเหล่านี้ เรื่องนั้นยังคงเป็นปริศนา?

“เรายังบอกไม่ได้ว่ามีเทนที่เราพบนี้ ถูกผลิตขึ้นในปัจจุบันจากกระบวนการทางเคมี หรือเกิดจากจุลินทรีย์ที่อยู่ใต้ดินกันแน่” Michael Mumma นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ด ผู้ค้นพบมีเทนบนดาวอังคารกล่าว “หรือมันอาจจะเป็นมีเทนเก่าแก่จากยุคโบราณที่ค่อยๆ ถูกปลดปล่อยออกมาทีละน้อยก็เป็นได้?”

ดาวอังคาร
หลุมที่หุ่นยนต์สำวจของนาซ่าขุดลึกลงไปราว 2 นิ้ว เพื่อเก็บตัวอย่างของดินและหินขึ้นมาตรวจสอบ
ภาพถ่ายโดย นาซ่า

 

ตามหาชีวิตบนดาวอังคาร

ด้านผู้เชี่ยวชาญหลายแขนงพากันยกย่องการค้นพบใหม่ในสองประเด็นนี้ว่า เป็นการค้นพบครั้งสำคัญด้านธรณีวิทยา

“มันน่าเหลือเชื่อ น่าตื่นเต้นมาก เพราะแสดงให้เห็นเลยว่าดาวอังคารยังคงเคลื่อนไหวอยู่” Bethany Ehlmann นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์จากสถาบัน Caltech ผู้เชี่ยวชาญด้านดาวอังคาร แต่ไม่ได้มีส่วนในการวิจัยใหม่นี้กล่าว “ดาวอังคารไม่ได้ตายสนิทและเย็นเฉียบอย่างที่ใครเข้าใจ และแน่นอนมันอาจอยู่อาศัยได้”

ทว่า Webster และนักวิจัยอื่นๆ เองเน้นย้ำว่า การศึกษาครั้งนี้ไม่ใช่หลักฐานบ่งชี้ว่ามีสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร และการจะหาคำตอบที่ชัดเจน บรรดาทีมนักวิจัยจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่านี้ในการตรวจจับร่องรอยทางเคมีของสิ่งมีชีวิต โดยใช้รูปแบบของสิ่งมีชีวิตบนโลกเป็นเกณฑ์ในการเปรียบเทียบ

คำตอบของข้อสงสัยนี้จะถูกไขได้ในอนาคต ปี 2020 ที่จะถึงนี้ องค์กรอวกาศยุโรปเตรียมส่งยานอวกาศในโครงการ ExoMars ลงพื้นที่สำรวจผิวดาว นอกจากนั้นพวกเขายังมีแผนที่จะเจาผิวดินลงไปลึกกว่า 6 ฟุต เพื่อเก็บตัวอย่างมาตรวจสอบด้วย ส่วนทางนาซ่าเองยานสำรวจปัจจุบันก็จะนำตัวอย่างดินกลับมายังโลกด้วยเช่นกัน

ในระหว่างที่กำลังรอความก้าวหน้าของโครงการ ExoMars ขณะนี้โครงการ Trace Gas Orbiter ที่เพิ่งลงจอดยังผิวดาวอังคารในปลายปี 2016 กำลังรวบรวมข้อมูลที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำความเข้าใจเกี่ยวกับก๊าซมีเทนบนดาวอังคารมากยิ่งขึ้น “เราเพิ่งเริ่มต้นตรวจสอบค่าของมันเมื่อไม่กี่สัปดาห์ก่อน” Hakan Svedhem นักวิทยาศาสตร์จากโครงการกล่าว “เราเชื่อว่าจะผลการตรวจสอบจะได้รับการเผยแพร่ในอีกไม่กี่สัปดาห์ครับ”

เรื่อง มิคาเอล เกรสโค

 

อ่านเพิ่มเติม

จำลองการใช้ชีวิตบนดาวอังคาร

เรื่องแนะนำ

การเจริญเติบโตของพืช : การงอกของเมล็ด

การงอกของเมล็ด จำเป็นต้องอาศัยปัจจัยภายนอกที่เหมาะสม จึงสามารถส่งผลให้เกิดกระบวนการงอกของเมล็ดได้ การงอกของเมล็ด ต้องได้รับสภาพแวดล้อมภายนอกที่เหมาะสมมากระตุ้นการเปลี่ยนแปลงภายในเมล็ด ซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายกระบวนการ เริ่มตั้งแต่เมล็ดมีการดูดน้ำเพื่อทำให้เซลล์ได้รับน้ำเข้าไป จึงเริ่มมีการทำงานของเอนไซม์สำหรับย่อยอาหารที่เก็บสะสมไว้ในการพัฒนาของต้นกล้า ปัจจัยในการงอกของเมล็ด 1. การมีชีวิตของเมล็ด นับว่าเป็นปัจจัยสำคัญในการเพาะเมล็ด สาเหตุที่เมล็ดไม่สมบูรณ์ หรือมีอายุสั้น อาจเนื่องจากการเจริญเติบโตของเมล็ดไม่เหมาะสมขณะที่ยังอยู่บนต้นแม่ หรือเนื่องจากได้รับอันตราย ขณะทำการเก็บเกี่ยว หรือขบวนการในการผลิตเมล็ดไม่ดีพอ (อ่านเพิ่มเติม: การสร้างเล็ดของพืชดอก) 2. สภาพแวดล้อมในขณะเพาะ เมล็ดต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม ดังนี้ น้ำ เป็นตัวทำให้เปลือกเมล็ดอ่อนตัว และเป็นตัวทำละลายอาหารสะสมภายในเมล็ด ที่อยู่ในสภาวะที่เป็นของแข็ง ให้เปลี่ยนเป็นของเหลว และเคลื่อนที่ได้ ทำให้จุดเจริญของเมล็ดนำไปใช้ได้ แสง เมล็ดเมื่อเริ่มงอก จะมีทั้งชนิดที่ต้องการแสง ชอบแสง และไม่ต้องการแสง ส่วนใหญ่เมล็ดเมื่อเริ่มงอก จะไม่ต้องการแสง ดังนั้น การเพาะเมล็ดโดยทั่วไป จึงมักกลบดินปิดเมล็ดเสมอ แต่แสงจะมีความจำเป็น หลังจากที่เมล็ดงอกแล้ว ขณะที่เป็นต้นกล้า แสงที่พอเหมาะจะทำให้ต้นกล้าแข็งแรง และเจริญเติบโตได้ดี อุณหภูมิ อุณหภูมิที่เหมาะสม ช่วยให้เมล็ดดูดน้ำได้เร็วขึ้น กระบวนการใน การงอกของเมล็ด เกิดขึ้นเร็ว และช่วยให้เมล็ดงอกได้เร็วขึ้น อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับพืชแต่ละชนิด จะไม่เท่ากัน […]

หน้าที่ของระบบนิเวศ (Ecosystem Function)

หน้าที่ของระบบนิเวศ (Ecosystem function) มีส่วนสนับสนุนความสมดุลของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระบบนิเวศ ในระบบนิเวศ (Ecosystem) การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่หลากหลาย ทั้งกลุ่มผู้ผลิต ผู้บริโภคและผู้ย่อยสลาย ก่อให้เกิดความสัมพันธ์ที่สลับซับซ้อนระหว่างสิ่งมีชีวิตด้วยกันเอง และปฏิสัมพันธ์ต่อสภาพแวดล้อม ซึ่งส่งผลให้เกิด หน้าที่ของระบบนิเวศ ที่สำคัญยิ่ง 2 ประการ ได้แก่ การถ่ายทอดพลังงาน (Energy Flows) คือ การถ่ายทอดพลังงานผ่านความสัมพันธ์ตามลำดับขั้นของสิ่งมีชีวิตในรูปของห่วงโซ่อาหาร (Food Chain) และสายใยอาหาร (Food Web) ที่ซับซ้อน จากกระบวนการสังเคราะห์แสง (Photosynthesis) ของพืชสีเขียวหรือกลุ่มผู้ผลิตภายในระบบนิเวศ ซึ่งนำแสงสว่างและพลังงานจากดวงอาทิตย์มาใช้สร้างพลังงานเคมีในรูปของอาหาร เช่น แป้ง และน้ำตาล โดยพลังงานดังกล่าวจะถูกถ่ายทอดไปยังผู้บริโภคลำดับต่อไป จนถึงผู้ย่อยสลายในท้ายที่สุด ในทุกขั้นของการถ่ายทอดพลังงานผ่านห่วงโซ่อาหารจะเกิดการสูญเสียพลังงานส่วนใหญ่ (ร้อยละ 90) จากระบบนิเวศไปในรูปของพลังงานความร้อน จากการนำไปใช้ในกระบวนการเมแทบอลิซึม (Metabolism) ของสิ่งมีชีวิต มีพลังงานเพียงร้อยละ 10 ที่เก็บสะสมไว้ในพืชสีเขียวถูกนำมาแปรเปลี่ยนเป็นมวลชีวภาพของสัตว์กินพืช ดังนั้น ผู้บริโภคในลำดับขั้นถัดไปในห่วงโซ่อาหารจะได้รับพลังงานสะสมที่ถูกเปลี่ยนเป็นมวลชีวภาพเพียงร้อยละ 10 เท่านั้น ตามกฎ ร้อยละ 10 (Ten Percent […]

นักวิจัยไทยสังเคราะห์สารตั้งต้นยา ‘ฟาวิพิราเวียร์’ สำเร็จ

นักวิจัยไทยสังเคราะห์สารตั้งต้นยา ‘ฟาวิพิราเวียร์’ สำเร็จ ทดแทนวัตถุดิบนำเข้าจากต่างประเทศ เพื่อใช้ผลิตเป็นยาต้านโรคโควิด-19 ตั้งแต่การระบาดของโรคโควิด-19 เริ่มทวีความรุนแรงมากขึ้น นักวิจัยไทยจากสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ต่างก็เร่งพัฒนาและผลิตนวัตกรรมต่างๆ ทั้งด้านสุขภาพ การแพทย์ และสาธารณสุข เพื่อให้ประชาชนได้ใช้รับมือกับโรคระบาดที่กำลังเกิดขึ้น จนถึงตอนนี้มีผลงานจากนักวิจัยไทยจำนวนมากที่ใช้งานจริงอยู่ตามสถานที่ต่างๆ และความสำเร็จล่าสุดคือ การพัฒนาวัตถุดิบสารออกฤทธิ์ทางยา หรือ API (Active Pharmaceutical Ingredients) สำหรับใช้เป็นสารตั้งต้นในการการผลิตยา “ฟาวิพิราเวียร์” (Favipiravir) เพื่อใช้ต้านไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ (SAR-CoV-2) ศาสตราจารย์พิเศษ ดร.เอนก เหล่าธรรมทัศน์ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม กล่าวว่า ผมยินดีกับความสำเร็จการพัฒนาวัตถุดิบสารออกฤทธิ์ทางยา หรือ API สำหรับใช้เป็นสารตั้งต้นการผลิตยาฟาวิพิราเวียร์ (Favipiravir) เพื่อใช้ต้านไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ (SAR-CoV-2) ซึ่งเป็นงานส่วนหนึ่งภายใต้แผนยุทธศาสตร์การขับเคลื่อนประเทศไทยด้วยโมเดลเศรษฐกิจ BCG (Bio-Circular-Green Economy : BCG Model) พ.ศ. 2564-2569 ตามที่นายกรัฐมนตรีประกาศให้ BCG เป็นวาระแห่งชาติ และเป็นต้นแบบการพัฒนาเศรษฐกิจ ซึ่งจะเป็นหนึ่งในวาระที่นำเสนอในการจัดการประชุมผู้นำเขตเศรษฐกิจเอเปค […]