"ชีวิตแรกแห่งจักรวาล" อาจเกิดหลัง "บิ๊กแบง" ไม่นาน และมีอายุมากกว่าโลก

ชีวิตแรกอาจเกิดขึ้นหลังบิ๊กแบงไม่นาน และมีอายุมากกว่าโลกหลายเท่านัก บางที ในยุคแรกเริ่มของจักรวาลอาจเต็มไปด้วย “ชีวิต” มากกว่าที่เราคิด

ทุกวันนี้ สิ่งมีชีวิตที่เรารู้จักต่างอยู่บนโลกอันอบอุ่นมานานกว่า 4 พันล้านปีแล้ว และนับเป็นประวัติศาสตร์สำคัญในช่วงอายุ 13.7 พันล้านปีของจักรวาล

พอล ซัตเตอร์ (Paul Sutter) ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยซูนี่สโตนีบรู๊ค (SUNY Stony Brook University) ในนิวยอร์กกล่าวว่า หากเรากำหนดความหมายของ “ชีวิต” ให้กว้างเพียงพอ ก็เป็นไปได้ที่ชีวิตอาจเกิดขึ้นได้ทุกที่ และอาจก่อตัวหลังจากบิ๊กแบงเพียงไม่กี่วินาที

แต่คำจำกัดความของชีวิตคืออะไร? นักวิทยาศาสตร์ยังคงถกเถียงกันอย่างเผ็ดร้อน และมีคำนิยามมากกว่า 200 คำนิยาม ซึ่งแสดงให้เห็นว่า การให้ความหมายต่อสิ่งใดสิ่งหนึ่งว่า “มีชีวิต” นั้นยากเพียงใด เช่น ไวรัสถือเป็นสิ่งมีชีวิตหรือไม่? พวกมันคัดลอกตัวเองได้ซึ่งเป็นหนึ่งในคุณสมบัติของชีวิตที่ยอมรับกันในส่วนใหญ่ แต่ไวรัสก็ยังต้องการโฮสต์เพื่อที่จะทำแบบนั้นได้ และชีวิตเกือบทั้งหมดไม่จำเป็นต้องมีสิ่งนี้

หรือจะเป็นพรีออน (Prions) โครงสร้างโปรตีนที่ทำให้เกิดโรคได้ล่ะ? พวกมันเป็นแค่กลุ่มโมเลกุล แต่ก็กระจายตัวแล้วสร้างการติดเชื้อให้กับสมองมนุษย์ได้

กาแล็กซี่, NGC 1433, จักรวาล, อวกาศ — ภาพที่น่าประหลาดใจของกาแล็กซี NGC 1433 แสดงให้เห็นรูปร่างเป็นเกลียว บ่งบอกถึงสสารที่ไหลเวียนเข้าไปเพื่อเป็นเชื้อเพลิงให้กับหลุมดำ นอกจากนี้ยังมีการสังเกตเห็นไอพ่นของสสารที่พุ่งออกจากหลุมดำอีกด้วย **PHOTOGRAPH BY ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA/F. COMBES**

ดังนั้น หากเรายิ่งเดินทางลึกลงไปในโลกของโมเลกุลใบเล็ก เส้นแบ่งระหว่าง “มีชีวิต” กับ “ไม่มีชีวิต” ก็ยิ่งพร่ามัว แต่ ซัตเตอร์ เชื่อว่าเราสามารถใช้คำกว้าง ๆ ที่มีประโยชน์มากได้ นั่นคือ ‘ชีวิต คือทุกสิ่งทุกอย่างที่ได้รับผลกระทบจากวิวัฒนาการของ ชาล์สล์ ดาร์วิน’

“ด้วยคำจำกัดความนี้ สิ่งมีชีวิตบนโลกจึงถือกำเนิดขึ้นอย่างน้อย 3.7 พันล้านปี สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากนี้ก็มีความซับซ้อนมากพอที่จะทิ้งร่องรอยกิจกรรมต่าง ๆ ที่คงอยู่มาจนถึงปัจจุบันได้” ซัตเตอร์ เขียนผ่านเว็บไซต์ Livescience.com “สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นก็เหมือนกับสิ่งมีชีวิตสมัยใหม่มาก”

ซัตเตอร์อธิบายเสริมว่า ชีวิตเหล่านั้นก็อาจใช้ดีเอ็นเอ (DNA) เพื่อเก็บข้อมูล ใช้อาร์เอ็นเอ (RNA) ถ่ายทอดข้อมูล และใช้โปรตีนเพื่อตอบสนองกับสิ่งแวดล้อม การผสมผสานกระบวนการเหล่านี้ถือเป็นหนึ่งในวิวัฒนาการของดาร์วิน

และถ้าชีวิตคือสิ่งใดก็ตามที่มีวิวัฒนาการ สิ่งนั้นก็อาจปรากฎขึ้นในอดีตก่อนหน้าที่จะอยู่บนโลก บางทฤษฎีคาดว่าสิ่งนั้นอาจเป็นโมเลกุลที่จำลองตัวเองได้เป็นโมเลกุลแรก และมันอาจเกิดขึ้นทันทีที่มหาสมุทรเย็นตัวลงเมื่อกว่า 4 พันล้านปีก่อน

กาแล็กซี่ไร้รูปร่าง, กาแล็กซี่ — กลุ่มดาวระยิบระยับนี้ก่อตัวเป็นกาแล็กซีแคระไร้รูปร่าง (irregular dwarf galaxy) ที่ชื่อว่า UGC 4879 โดยมันค่อนข้างโดดเดี่ยว เพราะห่างจากเพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้ที่สุดอย่าง UGC 4879 ถึง 2.3 ล้านปีแสง **PHOTOGRAPH BY NASA AND ESA**

ชีวิตแรกท่ามกลางดวงดาว

อย่างที่เราทราบกันดี ชีวิตที่เรารู้จักนั้นจำเป็นต้องมีองค์ประกอบสำคัญอยู่ไม่กี่อย่างได้แก่ ไฮโดรเจน ออกซิเจน คาร์บอน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส โดยไฮโดรเจนนั้นปรากฎขึ้นไม่กี่นาทีแรกหลังบิ๊กแบง แต่องค์ประกอบอื่น ๆ นั้นจะถูกสร้างที่ใจกลางของดวงดาวด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น ดังนั้นเมื่อบิ๊กแบงเกิดขึ้น “สสาร” รวมตัวกันเป็นดวงดาว จากนั้นก็ตายลง แล้วแพร่กระจายธาตุหนักออกไปในอวกาศ

นักดาราศาสตร์ยังไม่สามารถระบุตัวเลขได้เฉพาะเจาะจงว่าดาวฤกษ์ดวงแรกก่อตัวขึ้นเมื่อไหร่ อาจเป็นภายในไม่กี่ร้อยล้านปีหลังบิ๊กแบง แต่ทันทีที่มันเกิดขึ้น พวกมันก็เริ่มสร้างองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิตได้ และ ณ ที่แห่งใดแห่งหนึ่งที่มีน้ำเป็นของเหลว ก็อาจมีโมเลกุลบางกลุ่มที่มีคาร์บอนต่อกันเป็นโซ่และใช้ออกซิเจนเพื่อขนส่งพลังงาน

ดังนั้นจึงเป็นไปได้อย่างยิ่งที่โลกอาจจะไม่ได้อยู่อย่างโดดเดี่ยวในจักรวาล ดาวอังคาร์ ดาวศุกร์ หรืออื่น ๆ ก็อาจมีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้ด้วยเช่นกัน และมันก็เก่าแก่กว่าประวัติศาสตร์โลกมากนัก

ด้วยเหตุนี้จึงพูดได้อย่างกว้าง ๆ ว่า “ที่ใดมีดวงดาว ที่นั่นก็อาจมีชีวิต”

ยานอวกาศ New Horizons ของ NASA บันทึกภาพเงาสลัวของดาวพลูโตไว้ได้เพียงไม่กี่นาทีหลังจากยานเข้าใกล้ที่สุดในวันที่ 14 กรกฎาคม 2015 โดยมีแสงอาทิตย์ส่องสว่างผ่านหมอกควันในชั้นบรรยากาศที่ซับซ้อนของดาวพลูโต **PHOTOGRAPH BY NASA/JOHNS HOPKINS UNIVERSITY APPLIED PHYSICS LABORATORY/SOUTHWEST RESEARCH INSTITUTE**

ชีวิตแบบอื่นที่เรายังไม่รู้จัก

ไม่เพียงเท่านั้น กลุ่มโมเลกุลที่วิวัฒนาการตัวเองได้ อาจเกิดจากธาตุอื่น ๆ ที่เรายังไม่รู้จัก พวกมันอาจใช้ซิลิคอนแทนคาร์บอนเป็นส่วนประกอบพื้นฐาน หรือใช้มีเทนแทนน้ำที่เป็นตัวทำละลาย แล้วชีวิตก็ก่อเกิดขึ้นในรูปแบบที่ไม่มีอยู่บนโลก

“เท่าที่เรารู้ น้ำเป็นของเหลวชนิดเดียวที่สามารถรองรับเคมีแห่งชีวิตได้ แต่ก็มีอีกหลายสิ่งที่เราไม่รู้ ของเหลวทางเลือกอื่น ๆ อาจมีอยู่ในเอกภพยุคแรก ๆ” อาวี โลบ (Avi Loeb) นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (คนเดียวกับที่อ้างว่าลูกกลม ๆ เล็กที่พบใต้มหาสมุทรนั้นมาจากสิ่งมีชีวิตต่างดาวเมื่อหลายเดือนก่อนนี้) กล่าว

เขาเสริมว่า “แอมโมเนีย เมธานอล และไฮโดรเจนซัลไฟต์ อาจเป็นของเหลวที่มีอยู่หลังจากดาวฤกษ์แรกก่อตัวขึ้น และอีเทนกับโพรเพนอาจเป็นของเหลวที่เกิดขึ้นในภายหลัง” พร้อมกับกล่าวว่า “หากเราประสบความสำเร็จในการสร้างชีวิตสังเคราะห์ เราก็สามารถตรวจสอบได้ว่าชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้ในของเหลวอื่นที่ไม่ใช่น้ำหรือไม่”

Ruapehu, ภูเขาไฟ — ดาวเทียม Terra ของ NASA บันทึกภาพภูเขา Ruapehu หนึ่งในภูเขาไฟที่มีพลังที่สุดในนิวซีแลนด์ ซึ่งเป็นสถานที่ถ่ายทำภาพยนตร์ ‘Lord of the Rings’ ภูเขาไฟลูกนี้เคยปะทุ 66 ครั้ง นับตั้งแต่ 9,850 ปีก่อนคริสต์ศักราช **PHOTOGRAPH BY EARTH OBSERVATORY, NASA**

ความมืดสร้างชีวิต

บางทีชีวิตก็อาจเกิดขึ้นโดยปราศจากโมเลกลุเคมี โปรดอย่าลืมว่าจักรวาลประกอบด้วย ‘สิ่งอื่น’ ถึง 95% โดยสิ่งอื่นนี้ยังไม่เป็นที่รู้จักในขอบเขตความรู้ฟิสิกส์ยุคปัจจุบันของเรา นักวิทยาศาสตร์จึงเรียกมันว่า ‘สสารมืด’ และ ‘พลังงานมืด’

บางทีอาจมีพลังงานในธรรมชาติเพิ่มเติมที่ทำงานกับเฉพาะสสารมืดหรือพลังงานมืดเท่านั้น มีความเป็นไปได้ทุกอย่าง พวกมันอาจมี ‘ตารางธาตุมืด’ เป็นของตัวเอง และสร้างดาวมืดพร้อมกับแพร่กระจายสสารมืดออกไปรวมตัวก่อสร้างกันเป็น ‘ชีวิตมืด’ ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เอกภพยุคแรกสุด นักฟิสิกส์บางคนตั้งสมมติฐานว่าความมืดเหล่านั้นอาจถึงขั้นสร้างอะไรบางอย่างที่ซับซ้อนและมีวิวัฒนาการของดาร์วินได้

“โครงสร้างเหล่านั้นอาจเป็นเส้นคอสมิกซึ่งมีการพับในกาลอวกาศ (Space-Time) และยึดด้วยโมโนโพลแม่เหล็ก (Magnetic monopole ; แม่เหล็กขั้วเดียว) และด้วยความซับซ้อนที่เพียงพอ โครงสร้างเหล่านี้จึงสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ อีกทั้งยังคงจะมีพลังเหลือเฟือที่จะเดินไปรอบ ๆ และสามารถจำลองตัวเองได้ จนทำให้เกิดวิวัฒนาการของดาร์วิน”

เราในตอนนี้ทำได้แค่เพียงจินตนาการและพยายามพิสูจน์สิ่งที่เราคิด รวมถึงทดลอง ศึกษา วิจัย ถึงสิ่งที่ยังไม่รู้

แต่อย่างไรก็ตาม หากสิ่งนั้นเป็นชีวิตจริง ๆ พวกอาจเกิดขึ้น ดำรงอยู่ และตายได้ในพริบตา ประวัติศาสตร์ทั้งหมดของพวกมันอาจคงอยู่ได้ไม่ถึงหนึ่งวินาที ถึงอย่างนั้นสำหรับตัวมันเองแล้วก็นับเป็นชั่วชีวิตที่ได้ดำรงอยู่

สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล

ที่มา
.
https://www.scientificamerican.com/article/when-did-life-first-emerge-in-the-universe/
.
https://www.livescience.com/space/the-1st-life-in-the-universe-could-have-formed-seconds-after-the-big-bang
.
https://www.space.com/life-possible-seconds-after-big-bang