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

เผยโฉมฟอสซิลไดโนเสาร์สภาพสมบูรณ์ที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ

เผยโฉม ฟอสซิลไดโนเสาร์ สภาพสมบูรณ์ที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ คนงานเหมืองในรัฐแอลเบอร์ตา ประเทศแคนาดาพบ ฟอสซิลไดโนเสาร์ ซึ่งมีสภาพดีที่สุดตัวหนึ่งเท่าที่เคยพบมา มันคือโนโดซอร์ (Nodosaur) ไดโนเสาร์หุ้มเกราะชนิดหนึ่งที่กินพืชเป็นอาหาร มีชีวิตอยู่เมื่อราว 110 ล้านปีก่อน เจ้าสัตว์ตัวนี้มีเดือยแหลมยาว 50 เซนติเมตรคู่หนึ่งโผล่ขึ้นมาจากบ่า ตอนมีชีวิต มันมีความยาว 5.5 เมตร และหนักเกือบ 1.3 ตัน ติดตามอ่านเรื่องราวการค้นพบสัตว์ยักษ์ตัวนี้ได้ในนิตยสาร เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย เดือนมิถุนายน 2560

เคยเห็นลูกแมงกะพรุนไฟกันไหม?

เคยเห็น ลูกแมงกะพรุนไฟ กันไหม? เจ้าสิ่งมีชีวิตตัวจ้อยที่แหวกว่ายไปมาในน้ำเหล่านี้คือ ลูกแมงกะพรุนไฟ สัตว์แปลกที่ไม่มีกล้ามเนื้อ มันสมอง และหัวใจ โดยจากในวิดีโอเป็นตัวอ่อนในขั้นอีฟีราที่กำลังจะพัฒนาไปเป็นตัวเต็มวัยแล้วในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า โดยเมื่อถึงเวลานั้นมันจะมีขนาดตัวที่ใหญ่กว่าที่เห็นถึง 700 เท่าเลยทีเดียว วงจรชีวิตของแมงกะพรุนนั้นก็แปลกพอๆ กับร่างกายของมัน เมื่อตัวอ่อนถือกำเนิดขึ้นจากไข่มันจะลอยไปหาที่ที่เหมาะสมและฝังตัวเป็น “พลานูลา” จากนั้นพลานูลาจะเติบโตเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีหน้าตาคล้ายกับดอกไม้ทะเลเล็กๆ เราเรียกขั้นนี้ว่า “โพลิป” จากนั้นเมื่อเติบโตขึ้นลูกแมงกะพรุนจิ๋วที่เรียกว่า “อีฟีรา” หรือ “เมดูซ่า” จะหลุดออกมาและล่องลอยไปตามกระแสน้ำ เติบโตเป็นแมงกะพรุนในที่สุด   อ่านเพิ่มเติม พบลูกสิงโตขาวในป่าแอฟริกาใต้

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง : หน้าที่หลักของผู้ผลิต

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เป็นกระบวนการที่พืชเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานคมีในรูปของอาหาร ถือเป็นหน้าหลักของผู้ผลิตในระบบนิเวศ พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทสำคัญต่อทุกระบบนิเวศบนโลก คือเป็นจุดเริ่มต้นที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานเคมีในรูปอาหาร โดยการนำเอาน้ำและแก๊สคาร์บอนไดออกไซต์มาทำปฏิกิริยาเคมีกัน และมีแสงเป็นพลังงานกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยา ผลผลิตที่ได้คือ “น้ำตาลกลูโคส” ซึ่งน้ำตาลส่วนหนึ่งจะนำไปสังเคราะห์เป็นสารอื่นเก็บสะสมไว้ และยังได้ไอน้ำ และแก๊สออกซิเจน ซึ่งจะปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม กระบวนการนี้เรียกว่าการสร้างอาหารของพืช หรือ กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง โครงสร้างของใบพืช กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นที่ใบในภาพ คือ ใบพืชตัดตามขวางจากด้านบน (ด้านที่รับแสง) มายังด้านล่าง ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ที่มีรูปร่างและหน้าที่แตกต่าง ดังนี้ หลังใบ (Upper Epidermis) มักจะมีสารคิวติเคิล (Cuticle) เคลือบไว้ชะลอการสูญเสียน้ำออกจากใบ เนื่องจากความร้อนของแสงแดด พาลิเสดมีโซฟิลล์ (Palisade mesophyll) เป็นเซลล์รูปกระสวยที่บรรจุคลอโรฟิลล์ไว้เป็นจำนวนมาก วางตัวอยู่ถัดจากหลังใบลงมา เป็นส่วนที่มีกิจกรรมการสังเคราะห์ด้วยแสงมากที่สุด สปอนจีมีโซฟิลล์ (Spongy mesophyll) เป็นกลุ่มเซลล์ที่อยู่ติดถัดลงมาจากพาลิเสดมีโซฟิลล์ แต่มีปริมาณความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์น้อยกว่า เซลล์เรียงตัวกันอย่างหลวมๆ คล้ายฟองน้ำ พื้นที่ว่างระว่างเซลล์บรรจุของเหลว และอากาศ เอาไว้ กลุ่มท่อลำเลียง (Vascular bundle) ประกอบด้วยท่อลำเลียงน้ำ (Xylem) และท่อลำเลียงอาหาร (Phloem) ทำหน้าที่ลำเลียงอาหารและน้ำจากรากมาสู่ใบ รวมถึงลำเลียงสารอาหารที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงทีใบ […]

เราได้อะไรบ้างจากภารกิจสำรวจดาวเสาร์โดยกัสซีนี

เมื่อยานสำรววจกัสซีนีเดินทางขึ้นสู่ห้วงอวกาศเมื่อปี 1997 ในตอนนั้นเรารู้จักดวงจันทร์ของดาวเสาร์แค่เพียง 18 ดวงเท่านั้น แต่ด้วยภารกิจการสำรวจ ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบดวงจันทร์ใหม่ๆ เพิ่มขึ้นอีกรวมเป็น 53 ดวง ที่ยืนยันแล้วและมีอีก 9 ดวงที่รอการยืนยัน ดวงจันทร์ของดาวเสาร์บางดวง มีสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อสิ่งมีชีวิต เช่นดวงจันทร์เอนเซลาดัส จากการสำรวจพบว่าภายในดวงจันทร์มีปล่องน้ำร้อนที่ก้นมหาสมุทร ทำให้เชื่อกันว่ามีความเป็นไปได้ที่อาจพบสิ่งมีชีวิตในบริเวณนั้น อย่างไรก็ตามหนึ่งในข้อมูลสำคัญที่นักวิทยาศาสตร์ได้รับหลังเสร็จสิ้นภารกิจการสำรวจอันยาวนาน 20 ปี ของยานกัสซีนีก็คือข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวเสาร์ ที่จะช่วยให้เรารู้จักดาวดวงนี้ได้ดียิ่งขึ้น…หลับให้สบายนะเจ้ายานน้อย ถึงเวลาได้พักผ่อนแล้ว   อ่านเพิ่มเติม : บอกลายานกัสซีนี,  ระบบสุริยะจักรวาลกว้างใหญ่แค่ไหน? ชายคนนี้จะมาจำลองให้ดู