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

สสาร และการเปลี่ยนแปลงสถานะ (States of Matter)

สสาร (Matter) หมายถึง สิ่งที่มีมวล (Mass) และปริมาตร (Volume) ดำรงอยู่ในพื้นที่ว่าง (Space) โดยที่เราสามารถรับรู้ไสสารได้จากประสาทสัมผัสทั้ง 5 ดังนั้น สสาร คือทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวเรา ไม่ว่าจะเป็นอากาศที่เราหายใจ น้ำที่เราดื่ม บ้านพักที่เราอยู่อาศัย รวมถึงไปต้นไม้และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ รวมไปถึงร่างกายของเราเอง โดยสสารที่ได้รับการศึกษาหรือค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ จนทราบถึงคุณสมบัติและองค์ประกอบที่แน่ชัดแล้วจะถูกเรียกว่า “สาร” (Substance) สถานะทั้ง 4 ของสสารในธรรมชาติ 1. ของแข็ง (solid) : สถานะของสสารที่มีรูปร่างและมีปริมาตรที่แน่นอน จากการจัดเรียงของอนุภาคองค์ประกอบภายในอย่างเป็นระเบียบและแนบชิดติดกัน มีความหนาแน่นและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคสูง ถึงแม้จะมีช่องว่างขนาดเล็กระหว่างอนุภาคของสสารในสถานะของแข็ง ส่งผลให้อนุภาคสั่นไปมาได้เล็กน้อย แต่อนุภาคไม่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้เช่นเดียวกับสสารในสถานะอื่นๆ ดังนั้น สสารในสถานะของแข็งจึงสามารถทนทานต่อการสูญเสียรูปทรงและการเปลี่ยนแปลงในปริมาตรได้มาก เช่น เหล็ก อะลูมิเนียมและทองแดง เป็นต้น 2. ของเหลว Liquid : สถานะของสสารที่มีปริมาตรคงที่ แต่สามารถเปลี่ยนรูปร่างตามภาชนะที่ใช้บรรจุ จากการมีอนุภาคองค์ประกอบเรียงตัวอยู่ห่างจากกันเล็กน้อย ส่งผลให้แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคไม่สูงเท่าสสารในสถานะของแข็ง อนุภาคของของเหลวจึงสามารถเคลื่อนที่ไปมาได้ในระยะใกล้ เช่น น้ำ แอลกอฮอล์และน้ำมัน เป็นต้น […]

โครงสร้างของโลก (Structure of the Earth)

โครงสร้างของโลก หลังการถือกำเนิดเมื่อกว่า 4,500 ล้านปีที่แล้ว โลก (Earth) ผ่านการปะทะและหลอมรวมกันของสสาร กลุ่มก๊าซ และธาตุต่างๆ มากมาย จากเศษซากการกำเนิดของดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะ จนมีมวล ขนาดและรูปร่างอย่างที่เราเห็นอยู่ในปัจจุบัน แต่ความเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงภายในดาวเคราะห์หินดวงนี้ไม่เคยหยุดนิ่ง การเปลี่ยนแปลงที่ก่อให้เกิดทั้งประโยชน์และอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ดังนั้น โครงสร้างของโลก และองค์ประกอบภายใน จึงยังคงเป็นหัวข้อสำคัญ สำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาและทำความเข้าใจต่อดาวเคราะห์ดวงเดียวในจักรวาล ณ ขณะนี้ ที่มีปัจจัยสมบูรณ์ต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต การศึกษาโครงสร้างโลก มนุษย์ทำการศึกษาโครงสร้างภายในของโลกผ่านการสังเกต การเก็บหลักฐาน และการทดลองทางวิทยาศาสตร์มากมาย เช่น  การศึกษาผ่านหินแปลกปลอม (Xenolith) ซึ่งถูกนำพาขึ้นมาบนผิวโลกพร้อมกับลาวา จากการปะทุ หรือการระเบิดของภูเขาไฟ การขุดเจาะและการสำรวจใต้พิภพ และภายใต้พื้นดินที่ลึกลงไปนี้ องค์ประกอบบางส่วนของโลกยังคงเป็นหินหลอมเหลวอยู่ รวมถึงการศึกษาหินอุกกาบาต (Meteorite) ซึ่งเป็นวัตถุที่เหลือจากการกำเนิดของระบบสุริยะ ทำให้นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าส่วนหนึ่งของวัตถุก่อกำเนิดนี้ ทำให้โลกของเรามีเหล็ก (Fe) และนิกเกิล (Ni) เป็นองค์ประกอบหลัก อ่านเพิ่มเติมเรื่อง ดาวฤกษ์ นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังได้นำคลื่นไหวสะท้อน (Seismic waves) เพื่อศึกษาโครงสร้างภายในของโลก คลื่นไหวสะท้อน คือ คลื่นกลที่เกิดจากแรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหว […]

วิวัฒนาการกระดูกมนุษย์อาจเกี่ยวข้องกับอาการปวดข้อเข่า

การยืนสองขาของมนุษย์ในปัจจุบันอาจไม่ได้ส่งผลดีเสมอไปเมื่อเทียบกับการเดินสี่ขาของบรรพบุรุษมนุษย์ ร่างกายที่แบกรับน้ำหนักมากกว่า อาจส่งผลให้เกิดปัญหาข้อเข่าเสื่อมตามมา

NGT x SaySci Ep.8 “การแยกขยะ”

การแยกขยะคืออะไร จำเป็นแค่ไหน และแค่แยกขยะเวลาทิ้งจะช่วยลดปัญหาขยะในสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร? มาทำความเข้าใจเกี่ยวกับความสำคัญของการแยกขยะกัน!