เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบ ฟอสฟอรัส (Phosphorus สัญลักษณ์ทางเคมีคือ P) ในมหาสมุทรต่างดาว และดาวดวงนั้นคือ เอนเซลาดัส (Enceladus) ของดาวเสาร์ ที่ถูกพ่นออกมาอย่างมาก โดยทีมวิจัยประเมินว่าแร่ธาตุนี้มีอยู่อย่างอุดมสมบูรณ์มากกว่าบนโลกของเราถึง 100 เท่า
ก่อนหน้านี้ นักดาราศาสตร์ตรวจพบโมเลกุลของแร่ธาตุมากมาย ไม่ว่าจะเป็น คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน กำมะถัน หรือออกซิเจน อย่างไรก็ตาม ฟอสฟอรัส ธาตุสำคัญที่รวมตัวกับน้ำตาลเพื่อทำเป็นโครงสร้างของสารพันธุกรรมอย่างดีเอ็นเอ และช่วยซ่อมแซมบำรุงรักษาเยื่อหุ้มเซลล์นั้นยังไม่สามารถตรวจจับได้
จากข้อมูลของยานแคสสินี (Cassini) ที่ดำเนินการด้วยนาซาเมื่อเกือบ 15 ปีที่แล้วได้รวบรวมข้อมูลสเปกตรัมของแสงซึ่งสะท้อนจากเศษน้ำแข็งที่เอนเซลาดัสพ่นออกมาจากมหาสมุทรของมัน และส่งกลับมายังโลกก่อนที่มันจะดำดิ่งลงสู่กลุ่มก๊าซใจกลางดาวเสาร์
ทีมวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ แฟรงค์ โพสต์เบิร์ก (Frank Postberg) นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์จากมหาวิทยาลัยไฟรอ์ (Freie Universität) ในเบอร์ลิน ได้ศึกษาข้อมูลเหล่านั้นเป็นเวลากว่า 5 ปี และพบว่าฟอสฟอรัสในมหาสมุทรนั้นมีอยู่จำนวนมาก
“ในงานวิจัยนี้ เรานำเสนอข้อมูลสเปกตรัมบนประชากรของเม็ดน้ำแข็งใน E-ring (วงแหวนนอกสุดของดาวเสาร์) ซึ่งแสดงถึงการมีอยู่ของโซเดียมฟอสเฟต” โพสต์เบิร์ก กล่าว “จากนั้นเราทำการทดลองแบบอะนาล็อกในห้องปฏิบัติการเพื่อพิสูจน์เชิงปริมาณว่า มหาสมุทรของเอนเซลาดัสนั้นอุดมไปด้วยฟอสฟอรัสที่ละลายอยู่”
ในความซับซ้อนของแสงนั้น นักวิทยาศาสตร์สามารถแยกแยะรายละเอียดเกี่ยวกับเคมีได้ ธาตุและสารประกอบต่าง ๆ จะดูดซับความยาวคลื่นแสงบางช่วงและเปล่งมันออกมา ด้วยการแยกแยะอย่างละเอียดช่วยให้ทีมวิจัยระบุว่ามีอะไรอยู่บ้าง นั่นคือสิ่งที่เรียกว่า ‘ลายนิ้วมือทางเคมี’
แล้วฟอสฟอรัสนี้มาจากไหน? บนโลกของเรา มันมาจากหินที่ถูกกัดเซาะและการผุกร่อนของดิน แต่ที่เอนเซลาดัสไม่มีดิน ไม่เพียงเท่านั้น ฟอสฟอรัสยังค่อนข้างหาได้ยากในแหล่งน้ำธรรมชาติเนื่องจากมันจะทำปฏิกิริยากับอะตอมที่มีประจุบวกอย่างแคลเซียม กลายเป็น แคลเซียมฟอสเฟต ซึ่งจะคอยกักเก็บฟอสฟอรัสเอาไว้ ไม่ให้สิ่งมีชีวิตนำไปใช้ได้
สิ่งนี้มีความหมายอย่างมาก การพบฟอสฟอรัสละลายในมหาสมุทรจำนวนมาก นั่นหมายถึงสิ่งมีชีวิตสามารถเอามันไปใช้ได้มาก ถ้ามีชีวิตอยู่จริง หรืออย่างน้อยฟอสฟอรัสอาจติดอยู่กับสารประกอบเชิงซ้อนของสารอินทรีย์ ยิ่งเป็นสัญญาณของชีวิตที่แข็งแกร่งขึ้น
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสำหรับเอนเซลากัส ฟอสฟอรัสอาจเป็นผลพลอยได้จากอันตรกิริยา (ชนิดของการกระทำที่เกิดขึ้นระหว่างวัตถุสองหรือมากกว่า มีผลซึ่งกันและกัน) ระหว่างน้ำที่เป็นด่างซึ่งอุดมไปด้วยคาร์บอเนตกับหินที่อยู่ใจกลางดวงดาว กลายเป็นสิ่งที่เรียกง่าย ๆ ว่ามหาสมุทรโซดา
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์รู้เพียงเล็กน้อยเท่านั้นว่าเกิดอะไรขึ้นกับทะเลของดวงจันทร์น้ำแข็งดวงนี้ จนกว่าจะมีผู้ตรวจสอบไปที่นั่น ตอนนี้พวกเขาได้แต่คาดเดา
แต่สิ่งที่ยืนยันได้อย่างชัดเจนในเวลานี้ เอนเซลาดัส ผ่านเช็คลิสต์ทุกข้อของดวงดาวที่รองรับการเกิดชีวิตแล้ว
“ตอนนี้ เอนเซลาดัส ได้ตอบสนองต่อสิ่งที่โดยทั่วไปถือว่าเป็นหนึ่งในข้อกำหนดที่เข้มงวดที่สุดสำหรับการอยู่อาศัย (ในที่นี้คือฟอสฟอรัส)” โพสต์เบิร์ก กล่าว
สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
Image credit: CICLPS, JPL, ESA, NASA
ที่มา
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05987-9
https://www.iflscience.com/phosphates-essential-for-life-are-abundant-in-the-oceans-of-enceladus-69389
https://www.sciencealert.com/new-hope-to-find-life-on-enceladus-after-scientists-detect-phosphorus
https://www.space.com/saturn-moon-enceladus-phosphorus-found
