NSO

สิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบ

สิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบ

 

Brothers blacksmokerปล่องน้ำร้อนใต้ทะเลที่พ่นน้ำร้อน และอนุภาคสีดำขนาดเล็กออกมา
Credit: NOAA Ocean Explorerองค์ประกอบที่ทำให้เกิดสิ่งมีชีวิต

 

นักชีวดาราศาสตร์เชื่อว่ามีองค์ประกอบสามอย่างที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้ ได้แก่ น้ำ พลังงาน และสารประกอบอินทรีย์ ในตอนนี้เป็นที่ทราบกันดีว่าในเอกภพมีพลังงานและสารประกอบอินทรีย์อยู่มากมาย แต่โอกาสในการพบน้ำยังน้อย มาก

 

น้ำบนผิวโลกสามารถอยู่ในสถานะของเหลวได้ที่อุณหภูมิ 0 – 100 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตามลักษณะภูมิประเทศ ฤดู และการเปลี่ยนแปลงของลักษณะอากาศในรอบวัน สามารถทำให้น้ำเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็งได้ (บริเวณทวีปแอนตาร์กติกาอุณหภูมิอาจลดต่ำถึง -89องศาเซลเซียส) แต่สิ่งมีชีวิตยังคงสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ภายใต้สภาพแวดล้อมดังกล่าว

 

สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลกจะไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้หากอุณภูมิสูงกว่า 45องศาเซลเซียสแต่มีสิ่งมีชีวิตบางกลุ่มสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้บริเวณปล่องน้ำร้อนใต้ทะเลซึ่งเป็นบริเวณที่ความดันสูงและมีอุณหภูมิถึง 110 องศาเซลเซียสการค้นพบสิ่งมีชีวิตบนโลกที่อาศัยอยู่ภายใต้สภาพแวดล้อมที่ร้อนจัดหรือเย็นจัด ถือได้ว่ามีความสำคัญมากเพราะเป็นข้อมูลสำคัญที่ช่วยระบุว่าบริเวณใดในเอกภพที่อาจมีสิ่งมีชีวิต

 

เขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต (Habitable Zone)

 

คือบริเวณโดยรอบดาวฤกษ์ที่น้ำสามารถอยู่ในสถาะของเหลวได้ ในบางครั้งอาจใช้คำว่า Goldilocks Zone ซึ่งหมายถึงบริเวณที่อุณหภูมิไม่สูงหรือต่ำจนเกินไป

 

habzoneแผนภาพแสดงเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย ของสิ่งมีชีวิตรอบดาวฤกษ์
Credit: NASA/JPLขอบเขตของเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับชนิดของดาวฤกษ์ ตัวอย่างเช่นดาวซิริอุสซึ่งสว่างกว่าดวงอาทิตย์ 26 เท่า และ ดาวเคราะห์ที่มีขนาดเท่าโลกจะต้องโคจรรอบดาวซิริอุสที่ตำแหน่งของดาวพฤหัสบดีจึงอยู่ในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต ในทางกลับกันถ้านำดาว 40Eridani ซึ่งสว่างน้อยกว่าดวงอาทิตย์ 2 เท่า มาแทนตำแหน่งของดวงอาทิตย์ โลกจะต้องโคจรที่ตำแหน่งของดาวศุกร์จึงจะอยู่ในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต

 

ในกาแล็กซีทางช้างเผือกมีดาวฤกษ์ประมาณ 200 ล้านดวง ถ้าหนึ่งในพันของดาวฤกษ์นั้นมีดาวเคราะห์หินโคจรอยู่ในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต นั่นหมายความว่ามีดาวเคราะห์จำนวน 200,000 ดวงที่อาจมีสิ่งมีชีวิต

 

สิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะของเรา

 

europaภาพดวงจันทร์ยูโรปาที่พื้นผิวปกคลุมด้วยน้ำแข็ง และใต้ชั้นน้ำแข็งอาจเป็นน้ำ ที่อยู่ในสถานะของเหลว
Credit: NASA/JPL/DLRนอกจากโลกแล้วอาจมีดาวดวงอื่นในระบบสุริยะของเราที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ จากการค้นหาสิ่งมีชีวิตโบราณ (Primitive life) และฟอสซิลบนดาวอังคาร ทำให้ขอบเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตขยายขอบเขตมากขึ้น หลักฐานจากการสำรวจบ่งชี้ว่าในอดีตดาวอังคารมีความอบอุ่นและชุ่มชื้นมากกว่าในปัจจุบันซึ่งสิ่งมีชีวิตสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ ในอนาคตการสำรวจดาวอังคารจะมุ่งเน้นไปยังการศึกษาสิ่งมีชีวิตที่อาจปรากฏขึ้นเมื่อล้านปีที่ผ่านมา

นอกจากนี้บนดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีที่ดูเหมือนไม่น่าจะมีสิ่งมีชีวิตอยู่ได้ แต่ผลจากแรงไทดัลทำให้ดวงจันทร์ยูโรปาและดวงจันทร์คัลลิสโตเกิดความร้อน ส่งผลให้มีน้ำที่อยู่ในสถานะของเหลวอยู่มากมายและอาจมีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้

คลิกที่นี่เพื่อศึกษาวิธีการที่นักดาราศาสตร์ใช้ค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก

นักวิทยาศาสตร์พยายามค้นหาสิ่งต่าง ๆ ที่สามารถบ่งบอกได้ว่าบนดาวเคราะห์ดวงใดที่อาจมีสิ่งมีชีวิตทั้งดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราและดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ โดยวิธีการที่ใช้มีหลายวิธีด้วยกัน

 

การค้นหาสิ่งมีชีวิตจากปัจจัยบ่งชี้ทางชีวภาพ (biomarker)

 

biospecสเปกตรัมบนดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร
Credit: NSOชั้นบรรยากาศของโลกมีสเปกตรัมที่แตกต่างจากดาวศุกร์และดาวอังคาร เนื่องจากดาวศุกร์และดาวอังคารมีคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศปริมาณมาก ในขณะที่บนโลกมีโอโซนและน้ำเป็นจำนวนมาก แต่มีคาร์บอนไดออกไซด์เพียงเล็กน้อย

 

โอโซนคือสารประกอบที่เกิดจากออกซิเจน ถ้าหากพบโฮโซนปริมาณมากก็จะพบออกซิเจนในปริมาณมากด้วยเช่นกัน นักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งเชื่อว่าออกซิเจนที่มีจำนวนมากสามารถทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตเช่นพืชบนพื้นดินและสาหร่ายในมหาสมุทร ดังนั้นถ้าหากค้นพบดาวเคราะห์ที่มีโอโซนอยู่ในชั้นบรรยากาศก็มีโอกาสสูงที่ดาวเคราะห์ดวงนั้นจะมีสิ่งมีชีวิต

 

ซึ่งในขณะนี้กล้องโทรทรรศน์อวกาศกำลังพยายามค้นหาโฮโซนในดาวเคราะห์ต่าง ๆ เพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิต

 

สิ่งต่าง ๆ ที่บ่งบอกว่าอาจมีสิ่งมีชีวิต เรียกว่า ปัจจัยบ่งชี้ทางชีวภาพ (biomarker)โอโซนเป็นปัจจัยบ่งชี้ทางชีวภาพอย่างหนึ่ง ถึงแม้ว่าแก๊สโอโซนจะมีความเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต แต่บนดาวเคราะห์ดวงอื่นสิ่งมีชีวิตอาจไม่จำเป็นต้องใช้ออกซิเจนในการดำรงชีวิต ตัวอย่างเช่นสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บริเวณพื้นมหาสมุทรที่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน

 

SETI – โครงการค้นหาอารยธรรมนอกโลก

 

Allen array SETIกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใช้ในโครงการ SETI
Credit: Colby Gutierrez-KraybillSETI คือ โครงการร่วมมือระหว่างประเทศซึ่งมีนักวิทยาศาสตร์กว่าร้อยคน นักการศึกษา และผู้เข้าร่วมอื่น ๆ อีกมากมาย ร่วมมือกันเพื่อค้นหาอารยธรรมที่อยู่บนดาวดวงอื่น

 

ในความจริงแล้วเรายังไม่ทราบว่าสัญญาณที่บ่งบอกถึงสิ่งมีชีวิตนอกโลกจะเป็นอย่างไร การติดต่อกับสิ่งมีชีวิตนอกโลกดูเหมือนว่ายังเป็นเรื่องที่เทคโนโลยีของมนุษย์ยังไม่สามารถทำได้ เราไม่สามารถคาดเดาได้เลยว่าสิ่งมีชีวิตนอกโลกจะมีกระบวนการคิดอย่างไร สิ่งที่เราทำได้ตอนนี้คือการเรียนรู้จากเทคโนโลยีและความรู้ที่เรามีอยู่ตอนนี้

 

สัญญาณแรกที่โครงการ SETI ได้รับและสันนิษฐานว่าอาจเป็นสัญญาณของสิ่งมีชีวิตนอกโลกคือคลื่นที่ความถี่ประมาณ 1,420 เมกะเฮิรตซ์ ซึ่งเป็นสเปกตรัมความถี่ของไฮโดรเจน สัญญาณดังกล่าวอาจเป็นสิ่งที่บ่งบอกถึงสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญา สำหรับการตรวจวัดสัญญาณที่ความถี่นี้ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุทั่วโลกเช่น Allan Telescope Arrey (ดังรูป)

 

เพื่อตรวจวัดสัญญาณจากท้องฟ้ายามค่ำคืนโดยมีเป้าหมายที่บริเวณใกล้ ๆ ดาวฤกษ์

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงการ SETI คลิกที่นี่