นาซ่าเผย พบองค์ประกอบของชีวิตบนดาวเอนเซลาดัส

บทความแปล
บทความต้นฉบับ : https://www.sciencealert.com/nasa-just-revealed-enceladus-really-does-contain-the-building-blocks-of-life


นักวิทยาศาสตร์ค้นพบองค์ประกอบพื้นฐานของชีวิตในมหาสมุทรบนดวงจันทร์ของดาวเสาร์ เอนเซลาดัส

ภาพถ่ายดาวเอนเซลาดัส ดวงจันทร์น้ำแข็งของดาวเสาร์ ถ่ายภาพโดยยานอวกาศแคสสินี NASA/JPL-Caltech

ผลการวิเคราะห์ข้อมูลล่าสุดของนาซ่า ค้นพบสารประกอบอินทรีย์ในน้ำพุที่พุ่งขึ้นไปในอวกาศของมหาสมุทรใต้ชั้นเปลือกน้ำแข็งของเอนเซลาดัส

สารประกอบเหล่านี้มีองค์ประกอบเป็นไนโตรเจนและออกซิเจน ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการสร้างกรดอะมิโนที่เป็นหน่วยย่อยของโปรตีน หากปราศจากโปรตีน สิ่งมีชีวิตที่เรารู้จักบนโลกนี้ก็จะไม่เกิดขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ได้สงสัยมานานแล้วว่ามหาสมุทรที่อยู่ใต้ผิวของเอนเซลาดัสนั้นน่าจะเป็นแหล่งของส่วนผสมสำหรับการสร้างชีวิต ก่อนหน้านี้นักวิจัยก็ได้ตรวจพบสารชีวโมเลกุลอื่นบนดวงจันทร์น้ำแข็งดวงนี้มาแล้ว แต่นี่เป็นครั้งแรกที่เราตรวจพบพวกมันละลายอยู่ในน้ำ

นี่เป็นการค้นพบครั้งสำคัญ เพราะนั่นหมายความว่าสารประกอบเหล่านี้มีโอกาสที่จะเกิดปฏิกิริยาเคมีภายใต้ทะเลลึกและสร้างกรดอะมิโนขึ้นมาได้

การค้นพบนี้ถูกตีพิมพ์ในนิตยสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

"ผลงานชิ้นนี้แสดงให้เห็นว่าภายใต้มหาสมุทรของเอนเซลาดัสนั้นอุดมไปด้วยปฏิกิริยาในการสร้างชีวิต และมันก็เป็นอีกหนึ่งสัญญาณที่ดีของการศึกษาสภาพการอาศัยได้ของสิ่งมีชีวิตบนเอนเซลาดัส" Frank Postberg หนึ่งในทีมนักวิจัยได้กล่าวในการแถลงข่าว

ในปล่องภูเขาไฟใต้ทะเลลึก สารประกอบเหล่านี้สามารถสร้างชีวิตได้

บนดวงจันทร์เอนเซลาดัส น้ำและน้ำแข็งของมหาสมุทรที่พุ่งออกมาพุ่งออกสู่อวกาศผ่านรอยแตกบนพื้นผิว

ภาพน้ำพุที่ขั้วใต้ของเอนเซลาดัส ถ่ายภาพโดยยานแคสสินี NASA/JPL-Caltech

นักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าได้ทำการวิเคราะห์ข้อมูลองค์ประกอบทางเคมีของน้ำพุเหล่านี้ และพบสารประกอบเคมีใหม่ๆ จำนวนมาก บ้างประกอบด้วยไนโตรเจน บ้างก็ประกอบด้วยออกซิเจน

สารประกอบเหล่านี้กระจายอยู่ทั่วไปในน้ำมหาสมุทรใต้พื้นผิวน้ำแข็งของเอนเซลาดัส
พวกมันระเหยไปกับผิวน้ำ ควบแน่น และเยือกแข็งกลายเป็นเปลือกน้ำแข็งของดวงจันทร์ ตามผลการศึกษา น้ำพุได้พ่นเอาสารประกอบดังกล่าวขึ้นไปในอวกาศ ซึ่งตรวจจับได้โดยยานแคสสินีของนาซ่าขณะที่กำลังบินผ่าน

สารประกอบเหล่านี้ยังเป็นอีกหลักฐานสำคัญที่บอกว่าเอนเซลาดัสอาจจะมีกระบวนการกำเนิดสิ่งมีชีวิตของตนเอง เหมือนที่เคยเกิดขึ้นบนโลก

ในโลกของเรา ลึกลงไปในมหาสมุทร น้ำทะเลผสมด้วยแมกมาที่ไหลขึ้นมาตามรอยแตกบนพื้นมหาสมุทร ก่อเกิดเป็นปล่องน้ำร้อน (Hydrothermal vent) ซึ่งเต็มไปด้วยควัน ที่อาจร้อนถึง 700 องศาฟาเรนไฮต์ หรือคิดเป็น 370 องศาเซลเซียส

ปล่องนี้พ่นน้ำที่อุดมด้วยไฮโดรเจนและร้อนจัดซึ่งช่วยเร่งปฏิกิริยาเคมีที่จะเปลี่ยนสารประกอบอินทรีย์ให้กลายเป็นกรดอะมิโน กรดอะมิโนแต่ละตัวจะประกอบเข้าด้วยกันคล้ายกับการต่อเลโก้ เพื่อเปลี่ยนเป็นโปรตีน ซึ่งสำคัญมากสำหรับการที่จะสร้างและทำซ้ำข้อมูลทางพันธุกรรมในการสร้างชีวิต

กระบวนการนี้สามารถให้กำเนิดสิ่งมีชีวิตได้โดยไม่ต้องอาศัยพลังงานจากแสงอาทิตย์เลย นั่นเป็นสิ่งจำเป็น เพราะพื้นผิวน้ำแข็งของเอนเซลาดัสนั้นสะท้อนแสงได้ดีมาก มันจะสะท้อนแสงที่ได้รับมาเพียงน้อยนิดออกไปสู่อวกาศไปหมด ดังนั้นสิ่งมีชีวิตใดๆ ที่จะเกิดขึ้นบนดาวงดวงนี้จะต้องถือกำเนิดภายใต้ความมืดมิด

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าปล่องน้ำร้อนบนพื้นมหาสมุทรของเอนเซลาดัสนั้น มีการทำงานคล้ายกับที่เกิดบนโลกของเรา

ภาพภายในของเอนเซลาดัส NASA/JPL-Caltech

"ถ้าเงื่อนไขมีครบถ้วน โมเลกุลจากใต้มหาสมุทรของเอนเซลาดัสนี้ก็จะเกิดปฏิกิริยาเช่นเดียวกันกับที่เราพบบนโลกนี้เช่นกัน" Nozair Khawaja ผู้นำทีมวิจัยกล่าว "เรายังไม่ทราบแน่ชัดว่ากรดอะมิโนนั้นจะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตนอกโลกหรือไม่ แต่การค้นพบโมเลกุลตั้งต้นของกรดอะมิโน ก็ถือได้ว่าเป็นจิ๊กซอว์ชิ้นสำคัญมากเลยทีเดียว"

สารประกอบอินทรีย์บนเอนเซลาดัส ภาพโดย NASA/JPL-Caltech

ปีที่แล้วทีมสำรวจได้ค้นพบสารชีวโมเลกุลที่คล้ายกันนี้จากข้อมูลเดียวกัน แต่โมเลกุลเหล่านั้นไม่สามารถละลายน้ำได้ นักวิจัยจึงเชื่อว่ามันน่าจะอยู่แค่เพียงบนพื้นผิวมหาสมุทรบนเอนเซลาดัสเท่านั้น

โมเลกุลเหล่านี้จำเป็นจะต้องละลายลงในน้ำเพื่อที่จะลงลึกไปถึงปล่องน้ำร้อนใต้มหาสมุทรและเกิดปฏิกิริยาที่จะสามารถสร้างชีวิต จนถึงปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่มั่นใจว่าจะมีสารประกอบอินทรีย์บนเอนเซลาดัสที่จะสามารถทำเช่นนั้นได้

"และแล้วพวกเราก็พบสารอินทรีย์ที่เล็กกว่า สามารถละลายน้ำได้ และมีศักยภาพมากพอที่จะเป็นสารตั้งต้นของกรดอะมิโนและองค์ประกอบสำคัญอื่นๆ ของการถือกำเนิดชีวิต" Jon Hiller ผู้ร่วมทีมวิจัยอีกคนกล่าว

ยังมีเรื่องต้องเรียนรู้อีกมากจากข้อมูลของแคสสินี

เบื้องหลังของความสำเร็จในการค้นพบทั้งสองนี้ มาจากข้อมูลที่ได้จากการสำรวจของยานแคสสินีของนาซ่า ภายใต้ภารกิจที่ชื่อว่า ภารกิจแคสสินี ยานสำรวจนี้ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในปี 1997 และใช้เวลา 13 ปีในการสำรวจดาวเสาร์กับทั้งดวงจันทร์บริวารของมัน

ในเดือนกันยายนปี 2017 ภารกิจนี้ได้จบลง โดยนักวิทยาศาสตร์ได้จงใจส่งยานลำนี้ให้ดิ่งลงสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ เพื่อที่จะป้องกันไม่ให้เอนเซลาดัสและดวงจันทร์อีกดวงที่ชื่อไททัน ซึ่งมีโอกาสที่จะพบสิ่งมีชีวิตเช่นกัน ถูกปนเปื้อนโดยจุลชีพจากโลก

ภาพวาดของยานแคสสินีลอยอยู่บนบริเวณขั้วเหนือของดาวเสาร์ ก่อนที่จะสิ้นสุดภารกิจโดยการดำดิ่งลงสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์หรือที่เรียกว่า Grand Finale Dives NASA/JPL-Caltech

แคสสินีค้นพบว่าดาวเอนเซลาดัสนั้นมีมหาสมุทรน้ำเค็มที่เป็นของเหลวแอบซ่อนอยู่ใต้พื้นผิวดาว และยังได้ถ่ายภาพลำน้ำพุที่พุ่งขึ้นสู่อวกาศ ยานสำรวจได้บินสำรวจน้ำเหล่านี้และเก็บข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของมันในปี 2008

นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะศึกษาข้อมูลต่างๆ ที่ยานแคสสินีได้เก็บรวบรวมมานับทศวรรษต่อไป

นาซายังได้วางแผนที่จะส่งยานสำรวจไปยังไททันดวงจันทร์อีกดวงหนึ่งของดาวเสาร์อีกด้วย ที่ซึ่งเป็นเป้าหมายแรกๆ ที่จะค้นหาสิ่งมีชีวิตต่างดาว เพราะว่ามันเป็นดวงดาวที่อุดมไปด้วยสารประกอบอินทรีย์ ภารกิจนี้จะมีการปล่อยเฮลิคอปเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์ ชื่อว่า ดราก้อนฟลาย ลงบนไททันในปี 2026

ยานสำรวจคาดว่าจะเดินทางไปถึงไททันในปี 2034 และทำการตาทล่าหาสัญญาณของชีวิตต่อไป

บทความต้นฉบับ https://www.sciencealert.com/nasa-just-revealed-enceladus-really-does-contain-the-building-blocks-of-life
ภาพประกอบจาก https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/