เกาะติดภารกิจตามล่าค้นหา สิ่งมีชีวิตนอกโลก - National Geographic Thailand

เกาะติดภารกิจตามล่าค้นหา สิ่งมีชีวิตนอกโลก

คำถามเก่าแก่ที่สุดข้อหนึ่งของมนุษยชาติ อาจได้คำตอบในช่วงชีวิตของเรา  นั่นคือ มีเพียงเราในเอกภพจริงหรือ หรืออาจมี สิ่งมีชีวิตนอกโลก

สิ่งมีชีวิตนอกโลก – สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์เดินทางจากห้องปฏิบัติการขับดันไอพ่นหรือเจพีแอล (Jet Propulsion Lab: JPL) ขององค์การนาซาในแคลิฟอร์เนีย ไปยังหุ่นยนต์รถสำรวจที่เกาะอยู่ใต้แผ่นนํ้าแข็งหนา 30 เซนติเมตรเหนือทะเลสาบแห่งหนึ่งในรัฐอะแลสกา ไฟสปอตไลต์บนรถเริ่มส่องสว่าง “ได้แล้ว!” จอห์น เลกตี วิศวกรหนุ่มจากเจพีแอล  ร้องเสียงดัง  เขาซุกตัวในเต็นท์บนแผ่นนํ้าแข็งใกล้ๆ  เทคโนโลยีนี้ดูเหมือนไม่มีอะไรน่าตื่นเต้น  แต่นี่อาจเป็นก้าวเล็กๆ ก้าวแรกสู่การสำรวจดวงจันทร์อันห่างไกล

ไกลออกไปทางใต้ของอะแลสกากว่า 7,000 กิโลเมตร นักธรณีจุลชีววิทยา  เพเนโลพี  บอสตัน ลุยธารนํ้าขุ่นครึ่งแข้งในถํ้าอันมืดมิดของเม็กซิโกลึกลงไปใต้พื้นดิน กว่า 15 เมตร  บอสตันและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ล้วนใส่เครื่องช่วยหายใจ และแบกถังอากาศสำรองติดตัวไปด้วยเพื่อเผชิญแก๊สพิษอย่างไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนมอนอกไซด์ซึ่งมักแพร่กระจายในถํ้า  ทันใดนั้น  แสงจากไฟฉายคาดศีรษะของเธอก็สาดไปกระทบของเหลวข้นเกือบโปร่งใสที่ไหลย้อยเป็นทางยาวลงมาจากผนังชอล์กร่วนๆ ของถํ้า “สวยจัง!”  เธออุทาน

สถานที่ทั้งสองแห่ง ได้แก่ทะเลสาบเยือกแข็งในแถบอาร์กติกและถํ้าพิษในเขตร้อน  อาจให้เบาะแสสำหรับปริศนาที่ทั้งเก่าแก่ที่สุดและน่าดึงดูดที่สุดข้อหนึ่งในโลก  นั่นคือ มีสิ่งมีชีวิตนอกเหนือจากในโลกของเราหรือไม่  สิ่งมีชีวิตในพิภพอื่นซึ่งอาจหมายถึงในระบบสุริยะของเราหรือที่โคจรรอบดาวดวงอื่นอันไกลโพ้นก็ตาม อาจต้องเอาตัวรอดในมหาสมุทรที่มีนํ้าแข็งปกคลุมเช่นที่พบบนดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดี  หรือในถํ้าปิดที่เต็มไปด้วยแก๊สพิษซึ่งอาจมีอยู่มากมายบนดาวอังคาร  หากคุณสามารถแยกแยะและระบุสิ่งมีชีวิตที่สามารถอยู่ได้ในสภาวะสุดขั้วบนโลก การค้นหาชีวิตในโลกอื่นย่อมใกล้ความจริงเข้าไปอีกก้าวหนึ่ง

นักวิทยาศาสตร์ที่ห้องปฏิบัติการขับดันไอพ่นหรือเจพีแอลขององค์การนาซา  ตรวจสอบยานสำรวจแบบเดียวกับยานที่วันหนึ่งอาจขึ้นไปแล่นอยู่ใต้ผืนนํ้าแข็งบนดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดี

เป็นเรื่องยากที่จะชี้ชัดลงไปว่างานค้นหาชีวิตท่ามกลางดวงดาวกลายจากนวนิยายวิทยาศาสตร์มาเป็นวิทยาศาสตร์ตั้งแต่เมื่อไร  แต่หมุดหมายสำคัญครั้งหนึ่งคือการประชุมทางดาราศาสตร์เมื่อเดือนพฤศจิกายน ปี 1961  ซึ่งจัดโดย แฟรงก์  เดรก  นักดาราศาสตร์วิทยุหนุ่ม  ผู้สนใจแนวคิดเรื่องการค้นหาคลื่นวิทยุที่มนุษย์ต่างดาวส่งออกมา

ตอนที่เขาจัดการประชุม  โครงการค้นหาสิ่งมีชีวิตที่ทรงภูมิปัญญานอกโลกหรือเซติ (Search for Extraterrestrial Intelligence: SETI)  “ถือเป็นเรื่องต้องห้ามของดาราศาสตร์ครับ”  เดรกซึ่งขณะนี้อายุ 84 ปี  ฟื้นความหลังเขาชักชวนนักวิชาการกลุ่มเล็กๆ  ประกอบด้วยนักดาราศาสตร์  นักเคมี  นักชีววิทยา  และวิศวกร  มาถกกันในเรื่องที่ปัจจุบันเรียกว่า ชีววิทยาดาราศาสตร์ (astrobiology) หรือวิทยาศาสตร์ว่าด้วยชีวิตนอกโลก

เดรกต้องการความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญในการตัดสินใจว่า  การทุ่มเทเวลาของกล้องโทรทรรศน์วิทยุเพื่อเฝ้าฟังการแพร่สัญญาณจากมนุษย์ต่างดาวจะมีความสมเหตุสมผลเพียงใด  และวิธีการค้นหาที่น่าจะได้ผลมากที่สุดคืออะไร  เขาสงสัยว่า อารยธรรมนอกโลกน่าจะมีได้สักกี่อารยธรรม  เดรกจึงร่างสมการหนึ่งไว้บนกระดานดำ

ร่างดังกล่าวซึ่งปัจจุบันรู้จักกันอย่างกว้างขวางในชื่อสมการของเดรก (Drake equation) กำหนดกระบวนการที่นำไปสู่การตอบคำถามของเขา  เริ่มด้วยอัตราการเกิดดาวคล้ายดวงอาทิตย์ในทางช้างเผือก  แล้วคูณด้วยเศษส่วนของดาวที่มีระบบดาวเคราะห์  จากนั้นนำผลลัพธ์ไปคูณค่าเฉลี่ยของจำนวนดาวเคราะห์ที่เอื้อต่อชีวิตในแต่ละระบบดาวเคราะห์  ซึ่งหมายถึงดาวเคราะห์ขนาดประมาณโลกและอยู่ในวงโคจรที่เหมาะแก่ชีวิต  แล้วคูณต่อด้วยเศษส่วนความเป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์เหล่านั้นอาจมีชีวิตเกิดขึ้นจริงๆ จากนั้นคูณด้วยเศษส่วนของโอกาสที่ชีวิตนั้นจะวิวัฒน์ปัญญา และคูณต่อด้วยเศษส่วนของโลกที่สามารถพัฒนาเทคโนโลยีการส่งคลื่นวิทยุซึ่งเราตรวจจับได้

ภาพต่อและเติมสีของพื้นผิวเยือกแข็งเต็มไปด้วยรอยแตกของดวงจันทร์ยูโรปาที่ยานกาลิเลโอถ่ายให้เห็นอยู่นี้ มีมหาสมุทรของนํ้าในสถานะของเหลวซ่อนอยู่  ซึ่งอาจมีองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิตอยู่ครบครัน ภาพถ่าย GALILEO PROJECT/NASA/JPL; ปรับภาพ: เท็ด สไตรก์

ในขั้นตอนสุดท้าย  คูณผลลัพธ์ล่าสุดด้วยเวลาเฉลี่ยที่อารยธรรมซึ่งเชี่ยวชาญการใช้เทคโนโลยีวิทยุจะแพร่สัญญาณอยู่ได้นาน  หรือกระทั่งอยู่รอดได้

สมการของเดรกน่าเชื่อถือมาก  แต่ติดปัญหาตรงที่ไม่มีใครรู้ว่าเศษส่วนและค่าเฉลี่ยเหล่านั้นควรจะมีค่าเท่าไร  ยกเว้นตัวแปรแรกในสมการ  คืออัตราการก่อตัวของดาวคล้ายดวงอาทิตย์  ถ้านักวิทยาศาสตร์ของเซติสามารถจับสัญญาณวิทยุนอกโลกได้สักชุดหนึ่ง  ความไม่แน่นอนทั้งหลายย่อมหมดความหมาย  แต่จนกว่าจะถึงวันนั้นผู้เชี่ยวชาญแต่ละหัวข้อในสมการของเดรกต้องพยายามให้ค่าหรือตัวเลขที่ดีที่สุด  ไม่ว่าจะโดยการหาความเป็นไปได้ของการเกิดดาวเคราะห์รอบดาวคล้ายดวงอาทิตย์  หรือโดยการพยายามไขปริศนาว่าชีวิตเกิดขึ้นบนโลกได้อย่างไร

เวลาล่วงเลยมาอีกหนึ่งในสามของศตวรรษ  กว่านักวิทยาศาสตร์จะเริ่มใส่ค่าโดยประมาณลงในสมการของเดรกได้  เมื่อปี1995  มิเชล  เมเยอร์  และดิดีเย  เกโล จากมหาวิทยาลัยเจนีวา  ตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่โคจรรอบดาวคล้ายดวงอาทิตย์เป็นครั้งแรก  ดาวเคราะห์51 ม้าบิน บี (51 Pegasi b) ที่อยู่ห่างจากโลกราว 50 ปีแสง  เป็นกลุ่มแก๊สมหึมาขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของดาวพฤหัสบดี  พร้อมวงโคจรที่เล็กมากจน “ปี” ของมันมีแค่สี่วัน  และอุณหภูมิพื้นผิวสูงกว่า 1000 องศาเซลเซียส

เควิน  แฮนด์  นักชีววิทยาดาราศาสตร์  เตรียมปล่อยยานสำรวจลงไปใต้ผืนนํ้าแข็งของทะเลสาบซูคอกในอะแลสกา  ท้ายที่สุด  เมื่อยานสำรวจไปถึงดวงจันทร์ยูโรปา  มันจะปฏิบัติการค้นหาชีวิตโดยยึดต้นแบบจากการทดลองเช่นที่เห็นอยู่นี้  และด้วยจรวดระบบส่งขึ้นอวกาศหรือเอสแอลเอสซึ่งองค์การนาซากำลังออกแบบ “เราอาจไปถึงดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ยูโรปาได้เร็วมากเลยละครับ”  แฮนด์บอก

ไม่มีใครคิดว่าชีวิตอาจอุบัติขึ้นในสภาพแวดล้อมเลวร้ายปานนั้น  แต่การค้นพบดาวเคราะห์แม้เพียงดวงเดียวก็เป็นการเปิดศักราชใหม่  ต้นปีต่อมา  เจฟฟรีย์  มาร์ซี และทีมงานค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงที่สองและดวงที่สาม  ถึงวันนี้นักดาราศาสตร์ยืนยันการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบเกือบสองพันดวงแล้ว ขนาดมีตั้งแต่เล็กกว่าโลกไปจนถึงใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดี  นอกจากนี้ยังมีดาวเคราะห์อีกหลายพันดวงที่รอการยืนยัน

ในบรรดาดาวเคราะห์เหล่านั้นไม่มีดวงไหนเหมือนโลกทุกประการ  แต่นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่า  ไม่นานพวกเขาจะค้นพบสักดวงหนึ่ง  จากข้อมูลการค้นพบจนถึงปัจจุบันซึ่งมักมีแต่ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ เมื่อไม่นานมานี้  นักดาราศาสตร์คำนวณว่า  มากกว่าหนึ่งในห้าของดาวคล้ายดวงอาทิตย์มีดาวเคราะห์คล้ายโลกที่ชีวิตอาศัยอยู่ได้  ถ้าว่ากันตามสถิติ  ดาวแบบนั้นดวงที่อยู่ใกล้เราที่สุดอาจห่างออกไปเพียง 12 ปีแสง  จะว่าไปก็เหมือนอยู่ข้างบ้านเรานี่เอง

แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา  นักล่าดาวเคราะห์เริ่มคิดได้ว่า  การจำกัดการค้นหาอยู่ที่ดาวคล้ายดวงอาทิตย์นั้นไร้เหตุผล  ความจริงดาวประมาณร้อยละ 80 ของทางช้างเผือกเป็นดาวสีแดงขนาดเล็กที่เย็นและมีแสงสลัวเรียกว่าดาวแคระชนิดเอ็ม (M dwarf)  ถ้าดาวเคราะห์คล้ายโลกต้องโคจรรอบดาวแคระชนิดเอ็มในระยะที่พอเหมาะ  คือไม่เย็นเกินไป มันจะอยู่ใกล้ดาวแคระชนิดเอ็มยิ่งกว่าโลกใกล้ดวงอาทิตย์เสียอีก  เพื่อให้ชีวิตเกิดขึ้นได้ง่ายพอๆ กับกรณีดาวเคราะห์คล้ายโลกโคจรรอบดาวคล้ายดวงอาทิตย์

รถสำรวจบรูอี (BRUIE: Buoyant Rover for Under-Ice Exploration) แล่นไปตามพื้นผิวด้านล่างของแผ่นนํ้าแข็งในการทดสอบที่ทะเลสาบซูคอกในอะแลสกา  ฟองแก๊สมีเทนและสารประกอบอื่นๆ เป็นสัญญาณของชีวิตเบื้องล่าง

ยิ่งไปกว่านั้น  ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ยังเชื่อว่า  ดาวเคราะห์ที่ชีวิตอาศัยอยู่ได้ไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่เท่าโลก ดิมิทาร์  แซสเซลอฟ  นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดอีกคนหนึ่ง  บอกว่า “ถ้าถามผม ผมว่ามวลตั้งแต่หนึ่งถึงห้าเท่าของโลกเป็นใช้ได้ครับ”  พูดง่ายๆ ก็คือ  ความหลากหลายของดาวเคราะห์ที่ชีวิตอาศัยอยู่ได้และของดาวฤกษ์ที่พวกมันโคจรรอบล้วนสูงกว่าที่เดรกและผู้เข้าร่วมประชุมเมื่อปี 1961 ตั้งสมมุติฐานไว้อย่างจำกัดอยู่มาก

เท่านั้นยังไม่พอ  เพราะปรากฏว่าช่วงอุณหภูมิและสภาพแวดล้อมทางเคมีที่สิ่งมีชีวิตชอบความสุดขั้ว (extremophilic organism) สามารถดำรงอยู่ได้นั้นกว้างไกลเกินจินตนาการของผู้เข้าร่วมประชุมของเดรก  ในช่วงทศวรรษ 1970  นักสมุทรศาสตร์ค้นพบพุนํ้าร้อนยวดยิ่งหรือช่องนํ้าร้อน (hydrothermal vent) ซึ่งหล่อเลี้ยงระบบนิเวศอันรุ่มรวยของแบคทีเรียที่กินไฮโดรเจนซัลไฟด์และสารเคมีอื่นๆ ที่ละลายอยู่ในนํ้า  ก่อนจะกลายเป็นอาหารของสิ่งมีชีวิตลำดับสูงกว่า  นักวิทยาศาสตร์ยังค้นพบสิ่งมีชีวิตแพร่กระจายอยู่ในนํ้าพุร้อน  ในทะเลสาบเย็นเยือกลึกลงไปหลายร้อยเมตรใต้พืดนํ้าแข็งของทวีปแอนตาร์กติกา  ในแหล่งที่มีความเป็นกรดหรือเป็นด่างสูง  ในแหล่งที่เค็มจัดหรือมีกัมมันตรังสีเข้มข้น  และแม้แต่ในรอยแตกเล็กๆ ของหิน ลึกลงไปใต้ดินหนึ่งกิโลเมตรหรือมากกว่านั้น

ปัจจัยเดียวที่นักชีววิทยาเสนอว่าจำเป็นอย่างยิ่งต่อชีวิตในรูปแบบที่เรารู้จัก คือนํ้าในสถานะของเหลว  ซึ่งเป็นตัวทำละลายทรงพลังที่สามารถพาสารอาหารที่เจืออยู่ไปยังทุกส่วนของสิ่งมีชีวิต  ในระบบสุริยะของเรา  เรารู้ตั้งแต่ครั้งที่ยานมาริเนอร์ 9 ไปโคจรรอบดาวอังคารเมื่อปี 1971 ว่า  นํ้าน่าจะเคยไหลอย่างเสรีบนดาวเคราะห์ดวงนั้น  ที่นั่นจึงอาจเคยมีสิ่งมีชีวิต  อย่างน้อยก็จุลชีพ  และน่าเชื่อว่าชีวิตเหล่านั้นอาจยังพอหลงเหลืออยู่ใต้พื้นผิวซึ่งยังมีนํ้าในสถานะของเหลวตกค้าง

ชีวิตใต้แผ่นนํ้าแข็ง พื้นผิวอันเปราะบางที่มีอายุเพียงราว 60 ล้านปีของดวงจันทร์ยูโรปา  ดูเหมือนเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา  สารประกอบที่ให้พลังงานสูงบนพื้นผิวอาจไหลลงสู่มหาสมุทรเมื่อแผ่นนํ้าแข็งเคลื่อนเกยกัน พุนํ้าร้อนและรอยแตกลึกอาจเป็นช่องทางในการแทรกซึมลงสู่โลกของเหลวเบื้องล่าง

ดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดีก็ปรากฏรอยร้าวบนพื้นผิวอายุค่อนข้างน้อยที่มีนํ้าแข็งปกคลุม  เท่ากับเป็นหลักฐานว่า  ใต้ผืนนํ้าแข็งนั้นมีมหาสมุทรนํ้าในสถานะของเหลวอยู่  ความจริงระยะห่างจากดวงอาทิตย์ราว 800 ล้านกิโลเมตร  น่าจะทำ ให้นํ้าบนดวงจันทร์ยูโรปาแข็งตัวทั้งหมด  แต่ดวงจันทร์ดวงนี้บิดตัวอยู่ตลอดเวลาเพราะถูกดึงและดันโดยแรงนํ้าขึ้นลงจากดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ดวงอื่นในระบบ  จนเกิดความร้อนซึ่งทำให้นํ้าใต้พื้นผิวยังคงสถานะของเหลวอยู่ได้  ในทางทฤษฎี  ชีวิตจึงอาจดำรงอยู่ในนํ้านี้ได้เช่นกัน

เมื่อปี 2005  ยานแคสซีนีขององค์การนาซาสังเกตเห็นว่า  มีนํ้าพุ่งขึ้นเป็นลำจากดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์  ต่อมายานได้ตรวจวัดเพิ่มเติมและยืนยันในรายงานเมื่อเดือนเมษายนปีนี้ว่า  มีแหล่งนํ้าใต้ดินอยู่บนดวงจันทร์เอนเซลาดัสเช่นกัน  บนพื้นผิวของไททัน  ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์  มีแม่นํ้า  ทะเลสาบ  และฝน  แต่วัฏจักรลมฟ้าอากาศที่นั่นเป็นวัฏจักรของสารไฮโดรคาร์บอนเหลว  เช่น  มีเทนและอีเทน  ไม่ใช่นํ้า อาจมีชีวิตดำรงอยู่ในนั้น  แต่หน้าตาของมันเป็นอย่างไรคงยากที่จะคาดเดา

ดาวอังคารคล้ายโลกมากกว่า  และใกล้เรากว่าดวงจันทร์อันไกลโพ้นเหล่านั้นมาก  ขณะนี้รถสำรวจคิวริออซิตีขององค์การนาซากำลังสำรวจหลุมอุกกาบาตเกลซึ่งเคยมี ทะเลสาบกว้างใหญ่ไพศาลเมื่อหลายพันล้านปีมาแล้ว  และปัจจุบันก็เป็นที่ชัดเจนแล้วว่า  สิ่งแวดล้อมทางเคมีของที่นี่เอื้อต่อการดำรงอยู่ของจุลชีพ หากมันเคยอุบัติขึ้น

แต่การค้นหาชีวิตนอกโลกได้นำ เควิน  แฮนด์  นักชีววิทยาดาราศาสตร์ของเจพีแอล  กับทีมงานซึ่งรวมถึง จอห์น  เลกตี  ไปยังทะเลสาบซูคอกในอะแลสกา  ความมุ่งมั่นแบบเดียวกันได้ดึงดูดเพเนโลพี  บอสตัน และเพื่อนร่วมงานให้หมั่นแวะเวียนไปยังถํ้าพิษกวยบาเดบียาลุซใกล้เมืองตาปีคูลาปาในเม็กซิโก  สถานที่ทั้งสองแห่งช่วยให้นักวิจัยทดสอบเทคนิคใหม่ๆ สำหรับใช้ค้นหาชีวิตในสภาพแวดล้อมที่อย่างน้อยก็ค่อนข้างใกล้เคียงกับสิ่งที่ยานสำรวจอาจต้องเผชิญ  พวกเขาเจาะจงมองหาลายเซ็นชีวภาพ (biosignature)  ได้แก่  เบาะแสในรูปของภาพหรือสารเคมีที่บ่งบอกถึงการดำรงอยู่ของชีวิต  ไม่ว่าในอดีตหรือปัจจุบัน

จุลชีพที่เก็บได้เมื่อปี 2013 จากทะเลสาบวิลแลนส์ซึ่งอยู่ลึกลงไปใต้พืดนํ้าแข็งของทวีปแอนตาร์กติกา 800 เมตร เผยว่าชีวิตสามารถอุบัติขึ้นได้แม้ในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว

ตัวอย่างเช่นถํ้าในเม็กซิโก  ยานโคจรรอบดาวอังคารบ่งชี้ว่า  บนดาวอังคารมีถํ้าซึ่งเป็นแหล่งที่จุลชีพอาจเข้าไปอาศัยตอนที่ดาวเคราะห์ดวงนั้นสูญเสียบรรยากาศและนํ้าบนพื้นผิวเมื่อราวสามพันล้านปีก่อน  สิ่งที่อาศัยอยู่ในถํ้าบนดาวอังคารจะต้องอยู่รอดด้วยแหล่งพลังงานอื่นที่ไม่ใช่แสงอาทิตย์  เช่นเดียวกับของเหลวที่ไหลย้อยเป็นทางยาวซึ่งบอสตันหลงใหล  นักวิทยาศาสตร์เรียกของเหลวไม่น่าพิสมัยเหล่านี้ว่า “สน็อตไทต์” (snottite)  มันดูเหมือนเมือก  แต่ที่จริงเป็นฟิล์มชีวภาพ (biofilm) หรือชุมชีวินของจุลชีพที่เกาะเกี่ยวกันอยู่ในก้อนเหนียวหนืด

บอสตันอธิบายว่า  “พวกมันทำปฏิกิริยาออกซิเดชันกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานเพียงหนึ่งเดียว  และสร้างเมือกนี้ขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการชีวิตค่ะ”

สน็อตไทต์เป็นเพียงชุมชีวินของจุลชีพหนึ่งในหลายชุมชีวินที่ดำรงอยู่ในถํ้าแห่งนั้น  บอสตันบอกว่า  ในนั้นมีอยู่ราว 12 ชุมชีวิน  “แต่ละชุมชีวินมีรูปร่างแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด  และใช้ระบบสารอาหารเฉพาะของตนเองทั้งสิ้น”

หนึ่งในชุมชีวินเหล่านี้มีความน่าสนใจเป็นพิเศษ  มัน ไม่ได้หยดหรือจับเป็นก้อน  แต่สร้างลวดลายบนผนังถํ้า แทน  ทั้งแบบจุด  แบบเส้น  และกระทั่งแบบตาข่าย นักชีววิทยาดาราศาสตร์เห็นพ้องที่จะเรียกรูปแบบเหล่านี้ว่า ไบโอเวอร์มิคิวเลชัน (biovermiculation)  หรือเรียกสั้น ๆ ว่า ไบโอเวิร์ม (bioverm)  มาจากคำ ว่า ”เวอร์มิคิวเลชัน„ (vermiculation)  ที่แปลว่าการเคลื่อนไหวคล้ายหนอน

ฟิล์มชีวภาพที่อัดแน่นไปด้วยจุลชีพซึ่งรู้จักกันในชื่อสน็อตไทต์  ย้อยลงมาจากผนังอันมืดมิดของถํ้ากวยบา เดบียาลุซในเม็กซิโก  จุลชีพเหล่านี้กินสารประกอบกำมะถันเป็นอาหาร  และถูกตัวริ้นที่อาศัยอยู่ในถํ้ากินเป็นอาหารอีกทอดหนึ่ง

ปรากฏว่าลวดลายแบบนี้ไม่ใช่มีแต่ที่เกิดจากจุลชีพบนผนังถํ้าเท่านั้น  “มันเกิดขึ้นได้หลากหลายขนาดเชียวครับ  โดยปกติจะเป็นในที่ซึ่งมีทรัพยากรจำกัด”  คีท ชูเบิร์ต อธิบาย  เขาเป็นวิศวกรจากมหาวิทยาลัยเบย์เลอร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบการสร้างภาพ  และมายังถํ้ากวยบาเดบียาลุซเพื่อติดตั้งกล้องสำหรับการเฝ้าสังเกตระยะยาวภายในถํ้า  ชูเบิร์ตเสริมว่า  หญ้าและต้นไม้ในภูมิภาคแห้งแล้งก็สร้างลวดลายไบโอเวิร์มได้เช่นกัน  แผ่นคราบแข็งหน้าดินในทะเลทรายก็ด้วย  เพราะในนั้นคือชุมชีวินของแบคทีเรีย  มอสส์  และไลเคนที่ปกคลุมผิวดินอยู่

ถ้าสมมุติฐานดังกล่าวเป็นจริง  นักวิทยาศาสตร์ที่เฝ้าศึกษาไบโอเวิร์มอาจค้นพบความรู้ที่สำคัญยิ่ง  เพราะจนถึงปัจจุบัน  เครื่องหมายแสดงชีวิตที่นักชีววิทยาดาราศาสตร์ต่างมองหาคือแก๊สต่างๆ อย่างออกซิเจน  ซึ่งสิ่งมีชีวิตบนโลกปล่อยออกมา  แต่ชีวิตที่สร้างลายเซ็นชีวภาพในรูปออกซิเจนอาจเป็นเพียงชีวิตรูปแบบเดียวจากหลายรูปแบบ

การศึกษาจุลชีพที่ชอบความสุดขั้วมีประโยชน์ก็จริง  แต่ทำได้เพียงให้เบาะแสใกล้ตัวถึงสิ่งที่เป็นปริศนานอกโลก ทว่าอีกไม่นานเราจะมีวิธีอื่นๆ ที่จะช่วยเติมส่วนที่ยังขาดอยู่ในสมการของเดรก

นักดาราศาสตร์  แฟรงก์  เดรก  ช่วยก่อตั้งวิชาชีววิทยาดาราศาสตร์ในช่วงทศวรรษ 1960  ด้วยการค้นหาการแพร่สัญญาณวิทยุจากอารยธรรมนอกโลก  ปัจจุบันด้วยวัย 84 ปี  เดรกมีเป้าหมายใหม่  นั่นคือการตรวจหาแสงวาบจากต่างดาว  “ทุกวันนี้เรารู้วิธีดำเนินงานโครงการเซติ [โครงการค้นหาสิ่งมีชีวิตที่ทรงภูมิปัญญานอกโลก] ดีกว่าเดิมมาก” เขาบอก  “ความท้าทายใหญ่หลวงที่สุดของเราคือการหาทุนสนับสนุนครับ”
ความสนใจเรื่องลายเซ็นชีวภาพและจุลชีพที่ชอบความสุดขั้วตั้งอยู่บนสมมุติฐานที่ว่า  ชีวิตบนโลกอื่นเป็นเหมือนชีวิตบนโลก  กล่าวคือ  สร้างจากโมเลกุลซับซ้อนที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบสำคัญของโครงสร้าง  และใช้นํ้าเป็นตัวทำละลาย  เหตุผลหนึ่งคือ  ทางช้างเผือกมีคาร์บอนและนํ้าอยู่อย่างเหลือเฟือ  อีกเหตุผลหนึ่งคือ  เราไม่รู้ว่าจะหาชีวิตที่ไม่ใช้คาร์บอนได้อย่างไร  เพราะเราไม่รู้ว่าลายเซ็นชีวภาพที่มันทิ้งไว้ให้เห็นคืออะไร

“ถ้าจำกัดการค้นหาอยู่แค่นี้ เราอาจล้มเหลวครับ” แซสเซลอฟจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด  บอก  ทีมของแซสเซลอฟกำลังพิจารณาชีววิทยาทางเลือกที่อาจดำรงอยู่บนโลกอันไกลโพ้นอื่นๆ  เช่นที่อาจมีวัฏจักรกำมะถัน  แทนที่จะเป็นวัฏจักรคาร์บอนซึ่งเป็นชีววิทยาหลักของชีวิตบนโลก

เบื้องหลังงานวิจัยเหล่านี้คือโครงการที่เป็นต้นกำเนิดของชีววิทยาดาราศาสตร์เมื่อกว่าครึ่งศตวรรษมาแล้ว  ทุกวันนี้ แฟรงก์  เดรก ยังคงมองหาสัญญาณจากนอกโลก  การค้นพบสัญญาณดังกล่าวจะเป็นผลงานที่ยิ่งใหญ่กว่าอะไรทั้งหมด  แม้เดรกจะเดือดร้อนเพราะเงินสนับสนุนส่วนใหญ่ของโครงการเซติล้วนเหือดหายไป  แต่เขาก็ตื่นเต้นกับโครงการใหม่เอี่ยมโครงการหนึ่งที่พยายามตรวจหาแสงวาบจากอารยธรรมนอกโลก ”วิธีที่ฉลาดคือลองดูทุกทางครับ”  เขาบอกก่อนจะทิ้งท้ายว่า  “เพราะเราไม่เก่งนักในเรื่องการเดาว่า  มนุษย์ต่างดาวกำลังทำอะไรกันอยู่”

เรื่อง  ไมเคิล  ดี.  เลมอนิก
ภาพถ่าย  มาร์ก  ทีสเซน

เผยแพร่ครั้งแรกในนิตยสารเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย เดือนกรกฎาคม 2557


อ่านเพิ่มเติม พบ เบสดีเอ็นเอ ทั้ง 5 ในอุกกาบาต ชีวิตตั้งต้นบนโลกอาจมาจากอวกาศ

เรื่องแนะนำ

ค้นพบดีเอ็นเอของชนพื้นเมืองอเมริกันที่ไม่เคยถูกพบมาก่อน

จีโนมของมนุษย์โบราณนี้เป็นรูปแบบที่ไม่เคยพบมาก่อน เชื่อกันว่าพวกเขาแยกสายวิวัฒนาการออกมาจากชนพื้นเมืองในอเมริกาเผ่าอื่นๆ เมื่อราว 10,000 ปีก่อน

ดาวอังคาร การแข่งขันสู่ดาวเคราะห์แดง

อีลอน มัสก์ อยากไป ” ดาวอังคาร ” คำกล่าวอันลือเลื่องของผู้ก่อตั้งและซีอีโอของบริษัทสเปซเอกซ์  (SpaceX)  คือเขาอยากตายบน ดาวอังคาร และไม่ใช่แค่ยานตกตาย  เทคโนโลยีที่อาจช่วยป้องกันอุบัติเหตุดังกล่าวผ่านการทดสอบสำคัญในคืนหนึ่งเมื่อเดือนธันวาคมปีที่แล้ว เมื่อจรวดฟัลคอน 9 (Falcon 9) ที่สร้างโดยสเปซเอกซ์  ทะยานขึ้นจากแหลมคะแนเวอรัลในรัฐฟลอริดา พร้อมบรรทุกดาวเทียมสื่อสาร 11 ดวง เรื่อง โจล แอเคนบาค ภาพถ่าย ฟิลลิป ทอลีดาโน, โรเบิร์ต คลาร์ก, แมกซ์ อากีเลรา-เฮลล์เวก และมาร์ก ทีสเซน หลังบินขึ้นไม่กี่นาที จรวดเร่ง (booster) ก็ถูกปลดออก เหมือนกับจรวดเร่งนับพันลำที่ใช้กันมาตั้งแต่อรุณรุ่งของยุคอวกาศ ซึ่งเผาไหม้ในบรรยากาศและเหลือชิ้นส่วนตกกระจายในมหาสมุทร แต่จรวดเร่งลำนี้ไม่ถูกทิ้ง แทนที่จะตกลงไปเฉยๆ มันกลับหมุนตัว ติดเครื่องเพื่อชะลอการตกและบินไปหาแท่นลงจอดที่อยู่ใกล้ พูดให้ง่ายคือมันบินถอยหลัง บริษัทสเปซเอกซ์เพิ่งบรรลุก้าวย่างสำคัญในความพยายามสร้างจรวดใช้ซ้ำได้  มัสก์คำนวณว่า  เทคโนโลยีนี้อาจลดค่าใช้จ่ายในการส่งจรวดลงเหลือหนึ่งในร้อย  ซึ่งทำให้สเปซเอกซ์ได้เปรียบในธุรกิจส่งดาวเทียมและการส่งสิ่งอุปกรณ์ (supply) ให้สถานีอวกาศนานาชาติ แต่นั่นไม่ใช่จุดหมายของมัสก์ เขาบอกในการแถลงข่าวคืนนั้นว่า การลงจอดของจรวดเร่งเป็น “ก้าวสำคัญบนเส้นทางสู่ความสามารถในการจัดตั้งเมืองบนดาวอังคาร” บริษัทสเปซเอกซ์ซึ่งก่อตั้งเมื่อปี […]

HackVax โมเดลฉีดวัคซีนที่แฮกทุกขั้นตอน เพื่อสร้างประสบการณ์ที่ดีและการบอกต่อ

วัคซีนคือหนทางเยียวยาสถานการณ์โควิด-19 ที่ยั่งยืนที่สุด เพื่อฟื้นคืนเศรษฐกิจและการใช้ชีวิตของผู้คนให้กลับคืนมา และหนึ่งในกุญแจสำคัญคือ กระบวนการแจกจ่ายวัคซีนไปสู่ประชาชนให้ครอบคลุม มีประสิทธิภาพและรวดเร็วที่สุด HackVax Korat 2021 คือการรวมตัวของทีมหลากหลายสาขาอาชีพ ทั้งนวัตกร นักออกแบบ นักสื่อสาร และบุคลากรการแพทย์จากโรงพยาบาลมหาราช จังหวัดนครราชสีมา เพื่อร่วมกันสร้างระบบกระจายวัคซีนที่มีประสิทธิภาพ ทั้งต่อคนทำงาน และสร้างประสบการณ์ที่ดีให้ประชาชนผู้มารับบริการ โดยคำว่า Hack ในที่นี้หมายถึงการแสวงหาช่วงทางลัด เพื่อให้ได้มาซึ่งผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ และคำว่า Vax ซึ่งมาจากวัคซีนนั่นเอง HackVax เป็นการประยุกต์โมเดลกระจายวัคซีนที่ออกแบบโดย MIT Media Lab ห้องปฏิบัติการวิจัยของ Massachusetts Institute of Technology (MIT) ที่พัฒนาเทคโนโลยีปฏิวัติวงการมาแล้วมากมาย และถูกใช้อย่างแพร่หลายในการฉีดวัคซีนให้ประชาชน ในเมืองบอสตัน รัฐแมสซาชูเซตส์ ประเทศสหรัฐอเมริกา โดย HackVax ถูกนำมาใช้ที่นครราชสีมาเป็นพื้นที่แรกของประเทศไทยเมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมา ด้วยโมเดลกระจายวัคซีนดังกล่าว ทำให้ปัจจุบันนครราชสีมาสร้างสถิติใหม่ สามารถกระจายวัคซีนโควิด-19 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวดเร็วกว่า 700 คนต่อชั่วโมง และนำไปสู่การตั้งเป้ากระจายวัคซีนสู่ประชาชนในจังหวัดนครราชสีมาให้ได้ 10,0000 คนต่อวัน ซึ่งจะทำให้บรรลุการกระจายวัคซีน […]

แม่เหล็ก และสนามแม่เหล็กโลก

แม่เหล็ก มีแรงดึงดูดและแรงผลักต่อโลหะบางชนิด การค้นพบ แม่เหล็ก (Magnet) และสนามแม่เหล็กโลก แม่เหล็กถูกค้นพบครั้งแรก โดยชายเลี้ยงแกะในดินแดนแมกนีเซีย (Magnesia) พื้นที่ทางตอนเหนือของประเทศกรีซ เมื่อราว 5 พันปีก่อน แรงแม่เหล็ก หรือแรงดึง ที่ดูดโลหะแปลกปลอมเข้าหานั้น ถูกพบภายในก้อนหินสีดำใต้พื้นผิวโลก หินที่ถูกขนานนามว่า “แมกเนต” (Magnet) หรือ “แม่เหล็ก” หินแม่เหล็กในธรรมชาติเป็นสารประกอบออกไซด์ของเหล็ก (Fe3O4) หรือ “แมกนีไทต์” (Magnetite) เป็นวัตถุที่มีคุณสมบัติในการดึงดูดโลหะบางชนิด โดยเฉพาะวัตถุที่มีองค์ประกอบหลักเป็นเหล็ก (Fe) โครเมียม (Cr) แมงกานิส (Mn) และนิกเกิล (Ni) หรือที่เรียกกันว่า “สารแม่เหล็ก” (Ferromagnetic material) ในอดีต มนุษย์นำหินสีดำนี้มาใช้ประโยชน์มากมาย ทั้งการใช้เป็นหินนำทาง (Lodestone) ของชาวกรีกและโรมัน รวมถึงการนำมาใช้ประดิษฐ์เข็มทิศเพื่อนำทางและใช้ในศาสตร์พยากรณ์ของชาวจีนโบราณ โดยเข็มทิศเรือนแรกของโลกถูกสร้างขึ้นในสมัยราชวงศ์ฮั่นของจีน เมื่อหลายพันปีมาแล้ว ก่อนได้รับการพัฒนาเรื่อยมาจนเป็นเข็มทิศในยุคปัจจุบัน แม่เหล็กและอำนาจแม่เหล็ก (Magnet and Magnetism) แม่เหล็กมีแรงดึงดูดและแรงผลักต่อโลหะบางชนิด ซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าภายในโครงสร้างของแม่เหล็กที่แตกต่างจากวัตถุทั่วไป […]