สิ่งมีชีวิตนอกโลก : มีใครอยู่ข้างนอกนั่นไหม - National Geographic Thailand

สิ่งมีชีวิตนอกโลก : มีใครอยู่ข้างนอกนั่นไหม

สิ่งมีชีวิตนอกโลก : มีใครอยู่ข้างนอกนั่นไหม

การค้นพบใหม่ๆ เผยให้เราเกือบมั่นใจได้ว่า เราไม่ได้อยู่โดดเดี่ยวในเอกภพ ต่อไปนี้คือวิธีที่เราค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก และพยายามหาทางติดต่อด้วย

ในห้องทำงานบนชั้น 17 ของอาคาร 54 ที่สถาบันเอ็มไอที  แซรา ซีเกอร์ อยู่ใกล้อวกาศที่สุดเท่าที่คุณจะใกล้ได้ในเมืองเคมบริดจ์  รัฐแมสซาชูเซตส์   จากหน้าต่างบานหนึ่ง  ซีเกอร์สามารถมองไกลไปถึงย่านกลางเมืองบอสตัน และจากในห้อง เธออาจเห็นไปถึงทางช้างเผือกและไกลออกไป ซีเกอร์วัย 47 ปี เป็นนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เชี่ยวชาญด้านดาวเคราะห์ต่างระบบ (exoplanet) ซึ่งหมายถึงดาวเคราะห์ทั้งหมดในเอกภพ ยกเว้นดวงที่คุณรู้จักอยู่แล้วในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์  บนกระดานดำ ซีเกอร์เขียนสมการที่คิดขึ้นเพื่อประมาณโอกาสที่จะตรวจพบชีวิตบนดาวเคราะห์ต่างระบบ หรือพูดอีกนัยหนึ่งคือ สิ่งมีชีวิตนอกโลก ใต้กระดานดำอีกแผ่นที่ยังมีอีกหลายสมการเขียนไว้  คือกองของที่ระลึกซึ่งรวมถึงกระเปาะบรรจุสะเก็ดสีดำมันวาว

“มันคือหินที่เราละลายค่ะ”

เธออธิบายถึงดาวเคราะห์ที่เรียกว่า “อภิโลก” (Super-Earth) ความร้อนสูง ที่วิ่งวนรอบดาวในระยะประชิดจนหนึ่งปีสั้นกว่าหนึ่งวัน “ดาวเคราะห์พวกนี้ร้อนมากค่ะ น่าจะมีทะเลสาบลาวายักษ์ได้เลย” เธอบอก นี่เป็นที่มาของหินละลายในกระเปาะ

“เราอยากทดสอบความส่องสว่างของลาวาค่ะ”

สิ่งมีชีวิตนอกโลก
ด้วยความเร็วหนึ่งในห้าของความเร็วแสงที่ขับเคลื่อนโดยเลเซอร์อันทรงพลังยิ่งกว่าดวงอาทิตย์หนึ่งล้านดวง ยานอวกาศจิ๋วตามแนวคิดของโครงการความคิดริเริ่มเบรกทรูสตาร์ช็อต (Breakthrough Starshot) จะบินว่อนรอบดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้า บี (Proxima Centauri b) ที่ห่างจากโลกสี่ปีแสง “นี่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ครับ” แซก แมนเชสเตอร์ แห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด บอก  “แค่งานวิศวกรรมธรรมดาครับ”

สมัยที่ซีเกอร์เรียนระดับบัณฑิตศึกษาช่วงกลางทศวรรษ 1990 เราไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวแม่ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง  หรือดวงอื่นที่ใช้เวลาเป็นล้านปี เราไม่รู้ว่ามีดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวคู่ หรือดาวเคราะห์เร่ร่อนที่ไม่ได้โคจรรอบดาวดวงไหน  แค่ท่องไปในอวกาศตามทางของมัน อันที่จริงคือเราไม่รู้แน่ว่า  พ้นระบบสุริยะไปแล้วจะมีดาวเคราะห์อยู่หรือไม่ด้วยซ้ำ และสมมุติฐานฐานหลายข้อที่เราเสนอเกี่ยวกับความเป็นดาวเคราะห์ก็ปรากฏว่าผิด ดาวเคราะห์ต่างระบบดวงแรกที่ถูกค้นพบได้แก่  ดาวเคราะห์ 51 ม้าบิน บี (51 Pegasi b) นั้นก็พิลึกแล้ว   ดาวเคราะห์ยักษ์อะไรแทบจะเรียกได้ว่าซบอยู่กับดาวแม่โดยโคจรรอบในสี่วันเท่านั้น

“ดาว 51 ม้าบินน่าจะบอกให้ทุกคนรู้แล้วละว่า งานนี้วุ่นแน่” ซีเกอร์บอกและเสริมว่า “ดาวเคราะห์ดวงนั้นไม่น่าจะอยู่ตรงนั้นเลย”

ปัจจุบัน เราพบดาวเคราะห์ต่างระบบที่ได้รับการยืนยันแล้วราว 4,000 ดวง ส่วนใหญ่เป็นการค้นพบของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ซึ่งส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อปี 2009 ด้วยภารกิจหาคำตอบว่า กล้องจะสามารถค้นพบดาวเคราะห์ได้กี่ดวงรอบดาวประมาณ 150,000 ดวงในพื้นที่เล็กจิ๋วบนท้องฟ้า  แต่เป้าหมายสูงสุดคือการไขปัญหาที่มีนัยสำคัญานั้นมาก นั่นคือแหล่งที่ชีวิตอาจวิวัฒน์ขึ้นได้มีอยู่ทั่วไปหรือหายากแสนยาก  ซึ่งแทบไม่ต่างจากการทิ้งให้เราอยู่อย่างไร้ความหวังที่จะรู้ว่า โลกหรือพิภพที่มีชีวิตอาศัยอยู่ยังมีอยู่อีกหรือไม่

สิ่งมีชีวิตนอกโลก
แสงเลเซอร์พุ่งขึ้นจากแถวลำดับกล้องโทรทรรศน์วีแอลทีของหอดูดาวยูโรเปียนเซาเทิร์นในทะเลทรายอาตากามาของประเทศชิลี เลเซอร์จะสร้างดาวนำช่วยนักดาราศาสตร์แก้ความบิดเบี้ยวที่เกิดจากความผันผวนในบรรยากาศ กล้องโทรทรรศน์ที่นี่เป็นหนึ่งในไม่กี่กล้องที่สามารถจับภาพดาวเคราะห์ต่างระบบขนาดยักษ์ได้โดยตรง

คำตอบของกล้องเคปเลอร์นั้นหนักแน่น มีดาวเคราะห์อยู่มากกว่าดาว และอย่างน้อยหนึ่งในสี่เป็นดาวเคราะห์ขนาดใกล้เคียงกับโลกซึ่งอยู่ในวงโคจรที่เรียกว่าเขตเอื้อชีวิต (habitable zone) ในเขตนี้  อุณหภูมิจะไม่ร้อนหรือเย็นเกินไปสำหรับชีวิต  ด้วยดาวจำนวนอย่างน้อยหนึ่งแสนล้านดวงในทางช้างเผือก  ย่อมหมายความว่ามีสถานที่อีก 25,000 ล้านแห่งที่ชีวิตอาจเกิดขึ้นได้ลำพังแค่ในดาราจักรของเราเอง ซึ่งเป็นเพียงหนึ่งในหลายล้านล้านดาราจักร

จึงไม่น่าแปลกใจที่กล้องเคปเลอร์ซึ่งเพิ่งหมดเชื้อเพลิงไปเมื่อเดือนตุลาคมปีที่แล้วจะได้รับการกล่าวถึงแทบจะด้วยความเคารพจากนักดาราศาสตร์  มันเปลี่ยนแนวทางที่เรามองปริศนาข้อใหญ่ข้อหนึ่งเกี่ยวกับความมีอยู่ของชีวิต  เราควรเลิกถามได้แล้วว่า  มีชีวิตอยู่นอกโลกหรือไม่ เพราะเป็นไปได้มากว่ามีอยู่แน่ เราควรถามว่า จะหามันพบได้อย่างไรต่างหาก

การเผยว่าดาราจักรเต็มไปด้วยดาวเคราะห์ได้เติมพลังให้แก่ภารกิจค้นหาชีวิต ทุนเอกชนที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วเอื้อให้เกิดการวิจัยที่คล่องตัวและไม่กลัวความเสี่ยง องค์การนาซาเองก็ทุ่มเทความพยายามอย่างเข้มข้นในด้านชีวดาราศาสตร์ (astrobiology) งานวิจัยส่วนใหญ่มุ่งไปทางการหาสัญญาณของชีวิตชนิดใดก็ตามในพิภพอื่น แต่ความเป็นไปได้ของเป้าหมายใหม่ ทุนใหม่ และพลังคำนวณที่มีแต่จะเพิ่มขึ้น ก็ปลุกงานค้นหาชีวิตทรงปัญญาในจักรวาลหรือต่างดาวที่ทำมานานหลายทศวรรษให้คึกคักขึ้นอีกครั้ง

สิ่งมีชีวิตนอกโลก
วิธีหาชีวิต: มองหาสี ในโลก คลอโรฟิลล์ในพืชที่สังเคราะห์ด้วยแสงจะดูดกลืนแสงสีแดงและน้ำเงิน พืชจึงมีสีเขียว ชีวิตบนโลกอื่นอาจสังเคราะห์ด้วยแสงโดยใช้สารสีอื่น สีเหลือบม่วงของดาวเคราะห์ต่างระบบในจินตนาการเมื่อมองจากดวงจันทร์น้ำแข็งของมันเกิดจากสารสีที่เรียกว่า เรตินอล ซึ่งสามารถแปลงแสงเป็นพลังงานเผาผลาญอาหาร และอาจมีมาก่อนคลอโรฟิลล์ในประวัติศาสตร์ยุคต้นของโลก
สิ่งมีชีวิตนอกโลก
วิธีหาชีวิต: มองหาแสง ในภาพนี้ ดาวเคราะห์ต่างระบบโคจรอยู่หน้าดาวค่อนข้างคล้ายดวงอาทิตย์ วิธีหนึ่งที่จะดูว่าดาวเคราะห์มีชีวิตหรือไม่คือมองหาเครื่องหมายที่ชัดเจน หรือลายเซ็นชีวะ เวลาที่แสงดาวสะท้อนหรือผ่านบรรยากาศมา คือส่วนที่เป็นสีน้ำเงิน แก๊สต่างๆ จะดูดกลืนความยาวคลื่นเฉพาะต่างกัน สเปกตรัมที่กล้องโทรทรรศน์สังเกตได้อาจแสดงว่าแก๊สที่เกี่ยวข้องกับชีวิต เช่น ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ หรือมีเทน มีอยู่หรือไม่
ชีวิตนอกโลก
วิธีหาชีวิต: มนุษย์ต่างดาวทรงปัญญา  ที่ผ่านมา การค้นหาปัญญาต่างดาวมุ่งไปที่การตรวจรับสัญญาณวิทยุ ด้วยพลังการคำนวณที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และกล้องโทรทรรศน์ที่ไวแสงยิ่งขึ้น นักวิจัยจึงขยายแนวการค้นหาไปยังช่วงคลื่นแสงขาวและแสงอินฟราเรด เพื่อมองหา “ลายเซ็นเทคโนโลยี” ของอารยธรรมที่ก้าวหน้า สิ่งนั้นอาจเป็นพัลส์ของเลเซอร์ แก๊สมลภาวะ หรืออภิมหาโครงสร้างที่สร้างรอบดาวใกล้เคียงเพื่อเก็บเกี่ยวพลังงาน

เรื่อง  เจมี ชรีฟ

ภาพถ่าย  สเปนเซอร์ โลวล์

ศิลปกรรม  เดนา แบร์รี

อ่านสารคดีฉบับเต็มได้ในนิตยสารเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับเดือนมีนาคม 2552


อ่านเพิ่มเติม

ทุกอย่างเกี่ยวกับดวงดาวที่คุณอาจจะยังไม่เคยรู้มาก่อน

เรื่องแนะนำ

ดำดิ่งสู่การทำงานของสมอง

ดำดิ่งสู่”การทำงานของสมอง” นักวิทยาศาสตร์กำลังเรียนรู้อะไรมากมายเกี่ยวกับ การทำงานของสมอง จนหลายคนอาจหลงลืมไปว่าเพียงก่อนหน้านี้ไม่นานเรายังไม่เข้าใจเลยแม้แต่น้อยว่า สมองทำงานอย่างไรหรือสมองคืออะไร แพทย์ในยุคกรีก-โรมันโบราณเชื่อว่าสมองทำมาจากเสมหะ อาริสโตเติลมองสมองเป็นเหมือนตู้เย็นที่ทำให้หัวใจอันร้อนรุ่มเย็นลง จากยุคนั้นจนถึงสมัยฟื้นฟูศิลปวิทยา นักกายวิภาคศาสตร์ประกาศว่า การรับรู้ อารมณ์ การใช้เหตุผล และการกระทำต่างๆ ล้วนเป็นผลมาจาก “วิญญาณสัตว์” หรือไอลึกลับที่ไหลเวียนผ่านโพรงในศีรษะและกระจายไปทั่วร่างกาย การปฏิวัติวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่สิบเจ็ดทำให้แนวคิดดังกล่าวเปลี่ยนไป โทมัส วิลลิส แพทย์ชาวอังกฤษตระหนักว่า เนื้อเยื่อสมองคือที่ตั้งของกิจกรรมทางจิตใจทั้งปวง เขาศึกษาการทำงานของสมองโดยผ่าสมองแกะ สุนัข และผู้ป่วยที่เสียชีวิต และสร้างแผนที่สมองที่มีความถูกต้องแม่นยำทางกายวิภาคครั้งแรก เวลาล่วงเลยมาอีกหนึ่งศตวรรษกว่าที่เราจะทราบว่าสมองทำงานโดยอาศัยอิมพัลส์หรือพลังผลักดันในรูปกระแสไฟฟ้า แทนที่จะเป็นวิญญาณสัตว์ แรงดันไฟฟ้า (voltage) เคลื่อนที่ไปทั่วสมองและเดินทางออกมายังระบบประสาทของร่างกาย แม้กระทั่งในศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ก็ยังมีความรู้เกี่ยวกับเส้นทางของใยประสาทน้อยมาก กามิลโล กอลจี นายแพทย์ชาวอิตาลีชี้ว่า สมองเป็นเหมือนโครงข่ายเส้นใยที่เชื่อมต่อกันอย่างไร้ตะเข็บ ชมการทำงานของสมองแบบชัดๆ  ซานเตียโก รามองอี กาฆาล นักวิทยาศาสตร์ชาวสเปน สานต่องานวิจัยของกอลจีโดยทดสอบเทคนิคใหม่ในการย้อมสีเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์เพื่อตามรอยแขนงเซลล์อันซับซ้อน เขาพบว่า เซลล์ประสาทเป็นเซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะแยกจากเซลล์อื่นๆ เซลล์ประสามส่งสัญญาณไปตามเส้นใยที่เรียกว่า ใยประสาทขาออก (axon) มีช่องว่างเล็กๆ คั่นระหว่างปลายของใยประสาทขาออกกับปลายรับของเซลล์ประสาทที่เรียกว่า ใยประสาทขาเข้า (dendrite) นักวิทยาศาสตร์ค้นพบในภายหลังว่า ใยประสาทขาออกปล่อยสารเคมีหลายตัวเข้าไปในช่องว่างเพื่อกระตุ้นให้เกิดสัญญาณประสาทในเซลล์ประสาทที่อยู่ติดกัน   […]

องค์ประกอบหลักของโลก : แผ่นดิน ผืนน้ำ และบรรยากาศ

องค์ประกอบหลักของโลก ต่างสัมพันธ์กันตั้งแต่พื้นดินไปจนถึงชั้นบรรยากาศ ต่างหลอมหลวมและมีปฏิสัมพันธ์กันก่อให้เกิดความมีชีวิต โลกเปรียบเสมือนระบบขนาดใหญ่ (Earth as a System) ที่ความสัมพันธ์และความเชื่อมโยงกันขององค์ประกอบต่างๆ ส่งผลให้ดาวเคราะห์สีน้ำเงินดวงนี้มีคุณสมบัติและเอกลักษณ์เฉพาะตัว ทั้งความหลากหลายและการก่อเกิดของชีวิต โลกเป็นดาวเคราะห์ที่เกิดการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา (Dynamic Planet) และ องค์ประกอบหลักของโลก มีทั้งหมดหลัก 4 ส่วน คือ ธรณีภาค (Geosphere) คือส่วนที่เป็นแผ่นดินทั้งหมด รวมไปถึงหิน ดิน และแร่ธาตุ จากเปลือกโลกไปจนถึงแก่นดวงดาว ธรณีภาค คือส่วนที่ก่อให้เกิดลักษณะภูมิประเทศต่างๆ เช่น ภูเขาสูง ที่ราบ และหน้าผาสูงชัน รวมไปถึงการกำเนิดและพังทลายของหินชนิดต่างๆ ที่ทำให้เกิดการหมุนเวียนของแร่ธาตุ เกิดวัฏจักรหิน (Rock cycle) สร้างองค์ประกอบของดินที่ส่งผลต่อทรัพยากรธรรมชาติและสภาวะแวดล้อม สร้างถิ่นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต โลกมีหินทั้งหมด 3 ประเภท ได้แก่ 1) หินอัคนี (Igneous rocks) คือ หินที่เกิดจากการแข็งตัวของหินหนืด (Magma) จากชั้นเนื้อโลกที่เย็นตัวลงและเกิดการตกผลึก ทั้งบนผิวโลกและใต้พื้นโลก เช่น หินแกรนิต […]

นักวิจัยไทยถึงขั้วโลกเหนือแล้ว พบน้ำทะเลขั้วโลกอุ่นขึ้น 5 องศาฯ

ทีมนักวิจัยไทยดำน้ำสำรวจขั้วโลกเหนือ พบวิกฤติโลกร้อน ทำพฤติกรรมการกินของสัตว์เปลี่ยนไป สาหร่าย แมงกะพรุนเพิ่มจำนวนขึ้น และพบขยะพลาสติก