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

หากไม่มีเหตุการณ์อุกกาบาตพุ่งชนโลกครั้งนั้น ไดโนเสาร์จะมีชีวิตรอดมาถึงทุกวันนี้หรือเปล่า

จากหายนะ การสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์ เมื่อ 66 ล้านปีก่อน ทำให้นักบรรพชีวินวิทยามานั่งจับเข่าคุยกันในหัวข้อ จะเกิดอะไรขึ้นหากเหตุการณ์เมื่อวันนั้นไม่เคยเกิดขึ้น

จักรวาล ของเรา มีต้นกำเนิด-เกิดขึ้นได้อย่างไร

ทฤษฎีบิกแบงหรือทฤษฎีกำเนิดเอกภพ จักรวาล ว่าด้วยการระเบิดครั้งใหญ่ถือเป็นแนวคิดที่ได้รับการยอมรับมากที่สุด และยังไม่มีทฤษฎีใดเทียบเคียงได้ สิ่งที่อธิบายถึงการกำเนิดเอกภพ จักรวาล ได้ดีที่สุดคือทฤษฎีปรากฏการณ์ที่เรียกว่าบิกแบง (Big Bang) ทฤษฎีนี้เกิดจากการสังเกตว่ากาแล็กซีต่างๆ เคลื่อนตัวออกห่างจากกาแล็กซีทางช้างเผือกหรือที่ตั้งของโลกอยู่ทุกขณะ โดยเคลื่อนที่ไปทุกทิศทุกทางด้วยความเร็วราวกับแรงดันของระเบิดที่สร้างเอกภพขึ้นมามีผลต่อกาแล็กซีเหล่านั้นอยู่ ฌอร์ฌ เลอแม็ทร์ (Georges Lemaitre) บาทหลวงชาวเบลเยียม เป็นผู้เสนอทฤษฎีนี้ครั้งแรกในช่วงปี 1920 ใจความสำคัญของทฤษฎีบิกแบงคือเอกภพมีจุดกำเนิดมาจากอะตอมต้นกำเนิดเพียงอะตอมเดียว และมีการสนับสนุนแนวคิดนี้จากการสังเกตการณ์ของเอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) ว่าด้วยลักษณะการเคลื่อนที่ของกาแล็กซี นอกจากการสังเกตการณ์ของฮับเบิลจะมีส่วนทำให้ทฤษฎีของเลอแม็ทร์สมบูรณ์แล้ว ลักษณะการเคลื่อนที่ของกาแล็กซียังเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้อาร์โน เพนเซียส (Arno Penzias) และโรเบิร์ต วิลสัน (Robert Wilson) นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันค้นพบรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของอวกาศ (Cosmic Microwave Background Radiation) หรืออีกชื่อหนึ่งคือเสียงสะท้อนจากปรากฏการณ์บิกแบง (Echoes of the Big Bang) ในช่วงปี 1960 ต่อมา การศึกษาอื่น ๆ ที่ตามมาก็ช่วยไขข้อกระจ่างเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นภายหลังการระเบิดครั้งใหญ่ โดยสามารถอธิบายจากทฤษฎีที่ตั้งขึ้นได้ดังนี้ ในช่วง 10-43 วินาทีแรกของการระเบิดนั้น […]

เด็กของมนุษย์นีแอนเดอร์ทัลเติบโตไม่ต่างจากเรา

โครงกระดูกอายุ 49,000 ปีก่อน แสดงให้เห็นว่ามนุษย์นีแอนเดอร์ทัลมีวัยเด็กที่ยาวนาน เพื่อช่วยให้สมองได้เติบโต เช่นเดียวกับมนุษย์โฮโมเซเปียนส์

บางส่วนของออสเตรเลียเคยเป็นส่วนหนึ่งของทวีปอเมริกาเหนือ

บางส่วนของออสเตรเลียเคยเป็นส่วนหนึ่งของทวีปอเมริกาเหนือ ผลการศึกษาใหม่ทางธรณีวิทยาโดยทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคอร์ติน ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย ได้วิจัยชั้นดินใต้เมืองจอร์จทาวน์ ในภูมิภาคนอร์ทควีนส์แลนด์ ทางตอนเหนือของออสเตรเลีย พวกเขาพบว่าดินแดนแถบนี้เคยเป็นส่วนหนึ่งของผืนทวีปอเมริกาเหนือและได้แยกตัวออกมา เคลื่อนตัวเดินทางไปทั่วโลก แตกกระจายเป็นทวีปเล็กทวีปน้อย ก่อนจะมาตั้งอยู่ ณ พื้นที่นี้ในปัจจุบัน ย้อนกลับไปเมื่อ 300 ล้านปีก่อน แผ่นดินทั่วโลกเชื่อมต่อกันเป็นผืนเดียวเรียกว่ามหาทวีป Nuna หรือ Columbia ก่อนที่จะแยกตัวออกจากกันกลายเป็นทวีปต่างๆ ทีมวิจัยพบว่าบางส่วนของทวีปอเมริกาเหนือที่พวกเขาพบนี้ไม่เพียงแต่ครอบคลุมพื้นที่ทางตอนเหนือของออสเตรเลียเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงชั้นดินที่อยู่ใต้เมืองจอร์จทาวน์ด้วย เมืองเล็กๆ ที่มีประชากรราว 250 คนนี้ มีชั้นหินเก่าแก่จากแคนาดาที่สามารถย้อนอายุได้ไกลถึงบรมยุคโพรเทอโรโซอิก (ช่วงเวลาหนึ่งทางธรณีกาล ที่อยู่ระหว่าง 2,500 ล้านปีถึง 542 ล้านปีก่อน) รายงานการค้นพบระบุเมื่อราว 1,660 ล้านปีก่อน เกิดช่องว่างขนาดใหญ่ขึ้นระหว่างแผ่นดินของเมืองจอร์จทาวน์ปัจจุบันกับแผ่นดินของทวีปอเมริกาเหนือส่งผลให้เกิดการแยกตัวออก แทนที่ผืนดินขนาดเล็กที่แยกตัวออกมานี้จะเคลื่อนที่ตามทวีปใหญ่ Adam Nordsvan หัวหน้าผู้ศึกษาวิจัยโครงการนี้จากมหาวิทยาลัยเคอร์ตินอธิบายว่า ผืนดินของเมืองจอร์จทาวน์เป็นเหมือนกับชั้นหินเก่าที่ถูกล้อมรอบด้วยชั้นหินที่มีอายุอ่อนกว่า “นิวซีแลนด์เองก็เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจในกรณีนี้” เขากล่าว ขณะนี้ทีมนักวิจัยกำลังพยายามประมวลภาพของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นว่าโฉมหน้าของทวีปบนโลกนั้นเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในอดีตที่ผ่านมา เรื่อง Lulu Morris   อ่านเพิ่มเติม ภูมิประเทศอันน่ามหัศจรรย์จากเทคโนโลยี Laser Scanner