“บางอย่างแปลกๆ กำลังเกิดขึ้น” ในดาวเคราะห์เพื่อนบ้านของเรา แต่ผู้เชี่ยวชาญบางท่านก็กังขาในคุณภาพของข้อมูลเกี่ยวกับ สิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์
เรื่อง NADIA DRAKE
อาจมีบางอย่างลอยผ่านกลุ่มเมฆที่ปกคลุมดาวศุกร์ เป็นกลุ่มก๊าซที่มีกลิ่นและติดไฟได้ เรียกว่าฟอสฟีน ซึ่งสามารถทำลายสิ่งมีชีวิตที่อาศัยออกซิเจนเพื่อความอยู่รอด แต่นักวิทยาศาสตร์ที่ประกาศการค้นพบนี้ในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์กล่าวว่า มันอาจเป็นหลักฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลกใบถัดไป
เท่าที่มนุษย์ได้ศึกษาเรื่องดาวเคราะห์ อย่างดาวศุกร์และโลก ฟอสฟีนสามารถสร้างได้ด้วยสิ่งมีชีวิตเท่านั้น ทั้งสัตว์ที่มีวิวัฒนาการสูงและจุลินทรีย์ ฟอสฟีนถูกใช้เป็นอาวุธเคมีในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง เป็นสารรมยาทางการเกษตร ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตสารกึ่งตัวนำ และเป็นผลพลอยได้จากห้องทดลองทางเคมี แต่ฟอสฟีนยังสามารถเกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนบางชนิด ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจน เช่นหลุมขยะแบบฝังกลบ ที่ลุ่มแม่น้ำที่มีตะกอนทับถม และในทางเดินอาหารของสัตว์
เมื่อต้นปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ Jane Greaves จาก Cardiff University สหราชอาณาจักร คาดการณ์ว่า การค้นพบสารเคมีบนดาวเคราะห์ดวงอื่นอาจบ่งบอกถึงกิจกรรมการเผาผลาญพลังงานของสิ่งมีชีวิตนอกโลก และพวกเขาแนะนำให้เล็งกล้องโทรทรรศน์ที่คมชัดที่สุดในอนาคตไปยังดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ไกลออกไป เพื่อหาสัญญาณของก๊าซ
ตอนนี้ เราอาจจะพบสัญญาณของก๊าซฟอสฟีนบนดาวเคราะห์ใกล้เคียง และเธอได้เผยแพร่ผลงานการค้นพบในวารสาร Nature Astronomy
“แน่นอนว่าฉันรู้สึกประหลาดใจทันที ฉันคิดว่ามันเป็นความผิดพลาด แต่ฉันอยากให้มันไม่ใช่เรื่องผิดพลาดเป็นอย่างมาก” Clara Sousa-Silva ผู้ร่วมเขียนงานวิจัย และนักศึกษาหลังปริญญาเอก สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ซึ่งในตอนแรกระบุว่า ฟอสฟีนเป็นสัญญาณชีวภาพที่มีศักยภาพ
ตามปกติแล้ว ฟอสฟีนไม่ควรอยู่ในบรรยากาศของดาวศุกร์ เป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างขึ้น และสารเคมีในกลุ่มเมฆของดาวศุกร์ควรทำลายโมเลกุลฟอสฟีนก่อนจะสะสมจนถึงปริมาณที่สังเกตได้ แต่ยังเร็วเกินไปที่จะสรุปว่า มีสิ่งมีชีวิตอยู่นอกโลก นักวิทยาศาสตร์หลายท่านออกมาเตือนว่า การวิเคราะห์จำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบยืนยัน เนื่องจากร่องรอยของฟอสฟีนที่อธิบายไว้ในเอกสารวิจัยอาจเป็นสัญญาณที่ผิดพลาดของกล้องโทรทรรศน์ หรือข้อผิดพลาดจากการประมวลผลข้อมูล
“มันเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นอย่างมาก และเราก็จำเป็นที่ต้องตั้งคำถามก่อนว่า ผลลัพธ์นั้นเป็นจริงหรือไม่” David Grinspoon จากสถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ (Planetary Science Institute) กล่าวและเสริมว่า “เมื่อมีคนสังเกตเห็นสิ่งพิเศษที่ไม่เคยมีมาก่อน เราคงสงสัยว่า พวกเขาอาจทำอะไรผิดพลาด”
แต่ถ้าฟอสฟีนลอยผ่านกลุ่มเมฆของดาวศุกร์ไปได้จริง การค้นพบครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงหนึ่งในสองความเป็นไปได้ที่น่าสนใจ นั่นคือ รูปแบบสิ่งมีชีวิตที่อยู่นอกโลกนั้นเชื่อมโยงฟอสฟอรัสและอะตอมไฮโดรเจนเข้าด้วยกันอย่างดี หรือสารเคมีที่เรายังไม่รู้จักบางอย่างกำลังสร้างฟอสฟีนในช่วงที่ไม่มีชีวิต
ชีวิตบน “หลุมพรางที่ถูกทำลาย”
ดาวศุกร์ เป็นดาวเคราะห์ที่ได้ชื่อว่าเป็นคู่แฝดกับโลก เนื่องจากมีทั้งขนาดและระยะห่างจากดวงอาทิตย์ที่ใกล้เคียงกับโลกมากที่สุด แม้ว่าดาวศุกร์จะอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์กว่าโลกเพียงร้อยละ 30 แต่สภาวะเรือนกระจกแบบสุดขั้ว ทำให้ดาวศุกร์มีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น และเก็บกักความร้อนไว้มหาศาลจนมีสภาวะอุณหภูมิพื้นผิวที่สามารถหลอมตะกั่วได้ นอกจากนี้ ในชั้นบรรยากาศยังเต็มไปด้วยก๊าซของกรดกำมะถัน แต่ก็ยังมีความเป็นไปได้ที่ครั้งหนึ่งดาวศุกร์อาจเคยมีมหาสมุทรและมีสภาพอากาศที่เอื้อต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตมากกว่านี้ ก่อนที่ก๊าซเรือนกระจกจะทำให้เกิดสภาวะเรือนกระจกแบบสุดขั้วและกลายเป็นดาวเคราะห์ที่ร้อนมากที่สุดในทุกวันนี้
“ในขณะที่สภาพพื้นผิวของดาวศุกร์ทำให้สมมติฐานของชีวิตไม่น่าเป็นไปได้ แต่กลุ่มเมฆของดาวศุกร์ก็เป็นเรื่องราวที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง” Carl Sagan และ Harold Morowitz เขียนไว้ในวารสาร Nature ปี 1967
แม้มีความเป็นกรด แต่เมฆก็มีส่วนผสมพื้นฐานของชีวิตอย่างที่เรารู้จัก เช่น แสงแดด น้ำ และโมเลกุลสารอินทรีย์ ในชั้นใกล้กึ่งกลางของเมฆอุณหภูมิ และแรงดันค่อนข้างคล้ายโลก “สภาพอากาศเช่นนี้คล้ายกับว่ามีความเหมาะสมต่อการมีชีวิต” Martha Gilmore นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของมหาวิทยาลัยเวสเลยัน และหัวหน้าโครงการที่เสนอว่า ดาวศุกร์มีโมเลกุลในอากาศคล้ายโลก ซึ่งส่งผลให้จุลินทรีย์สามารถมีกิจกรรมภายในเซลล์ได้
การสำรวจดาวเคราะห์ในช่วงแรกพบว่า บางส่วนของชั้นบรรยากาศดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตได้มากกว่าที่คาดไว้ ซึ่งเป็นความผิดปกติที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่า อาจเป็นฝีมือของจุลินทรีย์ในอากาศ ในขณะที่ปรากฏการณ์นี้มีแนวโน้มเกิดขึ้นจริง เนื่องจากมีสารประกอบกำมะถัน นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร โดยตั้งสมมติฐานว่า จุลินทรีย์อาจใช้พลังงานจากสารประกอบกำมะถันที่ลอยอยู่ท่ามกลางเมฆที่มีอยู่ตลอดเวลา และยังพัฒนาวงจรชีวิตตามช่วงเวลาของการเจริญที่ระดับความสูงแตกต่างกัน
“เมื่อฉันเริ่มพูดถึงเรื่องนี้ครั้งแรก ก็มีการต่อต้านมากมาย ส่วนใหญ่เป็นเพราะสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดรุนแรงของดาวศุกร์” Grinspoon ผู้ผลักดันแนวคิดเรื่องชีวิตที่เกิดจากเมฆบนดาวศุกร์ กล่าวไว้ตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 1990
แต่ทุกสิ่งที่เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตบนโลกแสดงให้เห็นว่า สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เคลื่อนเข้าอาศัยอยู่ทุกสภาพพื้นที่ ในโลกของเรา เราพบจุลินทรีย์เจริญเติบโตได้ดีในสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตรและมีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น น้ำพุร้อนและภูเขาไฟ นอกจากนี้ เรายังทราบว่าจุลินทรีย์มักเกาะบนอนุภาคของเมฆเป็นประจำ และนักวิทยาศาสตร์ยังเคยพบว่า มีจุลินทรีย์ติดอยู่กับเมฆที่ลอยอยู่เหนือทะเลแคริบเบียนมากกว่าสิบกิโลเมตร เมฆเป็นสิ่งที่เปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลาบนโลก ดังนั้น จึงไม่น่าเป็นไปได้ที่จะรองรับระบบนิเวศถาวร แต่บนดาวศุกร์ กลุ่มเมฆคงสภาพเป็นเวลาหลายล้านหรือหลายพันล้านปี
“บนดาวศุกร์ ปุยเมฆไม่เคยจางหาย” Grinspoon กล่าวและเสริมว่า “กลุ่มเมฆเกิดขึ้นต่อเนื่องและหนาแน่น และแผ่ขยายไปทั่วดาวเคราะห์ดวงนี้”
แม้ว่าวันนี้ดาวศุกร์จะยังคงอยู่ แต่การสำรวจชี้ให้เห็นว่า ครั้งหนึ่งเคยมีมหาสมุทรในประวัติศาสตร์บนดาวศุกร์ จนกระทั่งในช่วงพันล้านปีที่ผ่านมา บอลลูนก๊าซเรือนกระจกได้เปลี่ยนดวงดาวจากโอเอซิสให้กลายเป็นกับดักแห่งความตาย บางทีในขณะที่พื้นผิวดาวเคราะห์กำลังไหม้เกรียม อาจมีสิ่งชีวิตบางชนิดที่ไม่ชอบอากาศบนผิวดาวอพยพเข้าไปในกลุ่มเมฆเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญพันธุ์
ตอนนี้ หลายคนตั้งคำถามว่า สิ่งชีวิตใดๆ ที่มี “มีแนวโน้มที่จะเป็นชนิดพันธุ์เด่น ที่อาศัยบนสภาพแวดล้อมเช่นนั้น” Penelope Boston นักชีวดาราศาสตร์ของนาซา ซึ่งเชี่ยวชาญเรื่องการศึกษาจุลินทรีย์ในสถานที่แปลกๆ บนโลก กล่าว แม้ว่าเธอจะไม่เชื่อก็ตาม “ฉันคิดว่าตอนนี้มันเป็นหลุมพรางที่ระเบิดแล้ว”
ก๊าซแห่งชีวิต
ในเดือนมิถุนายน 2017 Jane Greaves และเพื่อนร่วมงานจาก Cardiff University ได้ไปดูดาวศุกร์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ James Clerk Maxwell ซึ่งสแกนท้องฟ้าด้วยความยาวคลื่นวิทยุจากคอนบนยอด Mauna Kea ในฮาวาย พวกเขามองหาก๊าซหรือโมเลกุลที่หายากซึ่งอาจมีแหล่งกำเนิดทางชีววิทยา ในบรรดาร่องรอยที่พวกเขาพบคือก๊าซฟอสฟีน ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนสามอะตอมรวมอยู่กับฟอสฟอรัสหนึ่งอะตอม
ฟอสฟีน (Phosphine) เป็นโมเลกุลที่เป็นสารประกอบระหว่างธาตุฟอสฟอรัสและไฮโดรเจน มีสูตรทางเคมี PH3 คล้ายกับโมเลกุลของแอมโมเนียที่ถูกแทนที่ด้วยฟอสฟอรัส บนโลกนั้นฟอสฟีนมีสถานะเป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไวไฟ และเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเป็นอย่างมาก
อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ทำให้การค้นพบฟอสฟีนบนดาวดวงอื่นเป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็นอย่างมากนั้น เนื่องจากบนโลกนั้นฟอสฟีนมีแหล่งกำเนิดเพียงแค่สองแหล่ง คือเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจากอุตสาหกรรม หรือเกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน เพราะว่าบนโลกนั้นแหล่งกำเนิดหลักของฟอสฟีนเกิดขึ้นจากปฏิกิริยารีดักชันของสารประกอบพวกฟอสเฟต แต่ไม่มีสภาพแวดล้อมใดบนโลกที่สามารถผลิตตัวรีดิวซ์ที่มีความแข็งแรงเพียงพอที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยารีดักชันที่ผลิตฟอสฟีนได้อีกเลยนอกไปจากตัวรีดิวซ์ที่พบในสิ่งมีชีวิต
นอกจากนี้ ฟอสฟีนยังสามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบอื่นได้ง่าย การที่จะพบฟอสฟีนอยู่ในชั้นบรรยากาศได้จึงจำเป็นที่จะต้องมีแหล่งที่ผลิตฟอสฟีนมาชดเชยอย่างต่อเนื่อง
ซึ่งคำถามแรกที่นักดาราศาสตร์จะต้องตอบให้ได้เสียก่อน คือมีกลวิธีใดบนดาวศุกร์ ที่อาจทำให้เกิดโมเลกุลของฟอสฟีนได้
ทีมนักวิจัยที่นำโดย William Bains จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ จึงทดลองประเมินกลไกตามธรรมชาติที่อาจผลิตฟอสฟีนได้บนดาวศุกร์ โดยกำหนดปัจจัยเรื่องแสงแดด แร่ธาตุทื่ถูกพัดขึ้นมาจากพื้นผิวเบื้องล่าง ภูเขาไฟระเบิด ฟ้าผ่า และอื่นๆ แต่ไม่ว่าจะเปลี่ยนแปลงตัวแปรไปอย่างไร จากการคำนวณก็พบว่า แหล่งกำเนิดตามธรรมชาติเหล่านี้ไม่สามารถผลิตแม้กระทั่งปริมาณฟอสฟีนหนึ่งในหมื่นของที่ตรวจพบโดยกล้องโทรทรรศน์
แต่ในทางตรงกันข้าม ถ้าทีมวิจัยลองพิจารณาถึงแหล่งกำเนิดที่เกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิตแล้ว กลับพบว่า สิ่งมีชีวิตทำงานแค่เพียงร้อยละ 10 ของขีดจำกัดสูงสุด ก็จะสามารถผลิตฟอสฟีนเพียงพอที่จะอธิบายปริมาณที่ตรวจพบบนชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ได้
โดยพื้นฐานแล้วดาวศุกร์ยังคงเป็นดาวเคราะห์ต่างดาว มีหลายสิ่งที่เราไม่เข้าใจ
DIRK SCHULZE-MAKUCH, TECHNICAL UNIVERSITY BERLIN
การค้นพบฟอสฟีนในปริมาณที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยกลไกตามธรรมชาตินั้นเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นเป็นอย่างยิ่ง และทำให้เราต้องกลับมาพิจารณาทฤษฎีการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์อีกครั้งหนึ่ง อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้ยังห่างไกลจากการยืนยันถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตพอสมควร แม้ว่าในปัจจุบัน ทฤษฎีที่บ่งชี้ว่าฟอสฟีนในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์นั้นเกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิตจะเป็นทฤษฎีที่อธิบายถึงปริมาณฟอสฟีนที่พบได้ดีที่สุด แต่การยืนยันว่า ดาวศุกร์นั้นมีสิ่งมีชีวิตยังเป็นเรื่องที่ห่างไกลอีกมาก แม้ว่าชั้นบรรยากาศตอนบนของดาวศุกร์อาจจะมีอุณหภูมิเพียง 30 องศาเซลเซียส แต่ชั้นบรรยากาศในบริเวณนี้นั้นก็ยังเต็มไปด้วยกรดกำมะถันกว่าร้อยละ 90 ซึ่งเรายังไม่พบว่ามีสิ่งมีชีวิตใดบนโลกที่สามารถอยู่รอดในสภาวะเช่นนั้นได้
หากชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์มีสิ่งมีชีวิตจริง ก็เป็นไปได้ว่าสิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์นั้นอาจจะแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงกับสิ่งมีชีวิตใดๆ บนโลกที่เรารู้จัก และแน่นอนว่าก็ยังมีความเป็นไปได้ว่าฟอสฟีนที่พบนั้นอาจจะเป็นเพียงผลผลิตจากปฏิกิริยาเคมีแบบใหม่ที่เรายังไม่รู้จัก แต่นั่นก็เท่ากับเป็นการบ่งชี้ว่าความเข้าใจทางด้านเคมีที่มนุษย์เรามีนั้นยังไม่สมบูรณ์ และยังมีปฏิกิริยาแปลกประหลาดบางอย่างซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้เพียงเฉพาะในสภาพแวดล้อมอันแปลกประหลาดบนชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์
หากเราพิจารณาว่าสิ่งที่เรารู้จักกันว่าเป็น “สิ่งมีชีวิต” บนโลกของเรา แท้จริงแล้วก็ไม่ได้ต่างอะไรกับปฏิกิริยาทางเคมีอันซับซ้อนและแปลกประหลาดเหนือสิ่งอื่นใดในธรรมชาติเช่นเดียวกัน ซึ่งการค้นพบแหล่งที่มาของฟอสฟีนบนดาวศุกร์ในอนาคตอาจทำให้เราต้องมาพิจารณานิยามของสิ่งที่เราเรียกว่า “สิ่งมีชีวิต” ขึ้นใหม่ และไม่ว่าเราจะพบสิ่งมีชีวิตบนชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์หรือไม่ การค้นพบนี้ย่อมเท่ากับเป็นการเปิดความเป็นไปได้ใหม่ในการหาสิ่งมีชีวิตจากต่างดาวไปโดยปริยาย
แน่นอนว่าการศึกษาในอนาคตจะช่วยตอบคำถามเหล่านี้ให้กับเราได้ ในอนาคตอันใกล้ทีมนักวิจัยนี้จะทำการศึกษาต่อ เพื่อค้นหาว่าฟอสฟีนจะมีอยู่ในบริเวณอื่นบนเมฆของดาวศุกร์หรือไม่ และจะมีโมเลกุลอื่นใดอีกหรือไม่ ที่จะช่วยยืนยันถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์ได้
ต้นฉบับภาษาอังกฤษ
เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ (Planets of Solar System)