พบก๊าซฟอสฟีนในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ ทำให้นักวิทยาศาสตร์คาดว่าอาจมีสิ่งมีชีวิตอยู่ที่นั่น

  • โจนาธาน อามอส
  • ผู้สื่อข่าววิทยาศาสตร์ บีบีซี
ดาวศุกร์

ที่มาของภาพ, JAXA/ISAS/Akatsuki Project Team

คำบรรยายภาพ,

ดาวศุกร์: มีการตรวจพบฟอสฟีนในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์

ความเป็นไปได้ที่จะพบสิ่งมีชีวิตล่องลอยอยู่ในกลุ่มเมฆของดาวศุกร์มีอยู่น้อยมาก แต่นี่คือเรื่องที่นักดาราศาสตร์กำลังศึกษา หลังจากตรวจพบก๊าซชนิดหนี่งในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ที่พวกเขาไม่สามารถอธิบายได้

ก๊าซดังกล่าวคือฟอสฟีน (phosphine) โมเลกุลของมันประกอบด้วยฟอสฟอรัส 1 อะตอม และไฮโดรเจน 3 อะตอม

บนโลกของเรา ฟอสฟีนมีส่วนเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตอย่างจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ของสัตว์ต่าง ๆ เช่น เพนกวิน หรือสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนอยู่ต่ำมากอย่างหนองน้ำต่าง ๆ

แน่นอนว่าเราสามารถผลิตก๊าซชนิดนี้ได้ด้วยกระบวนการทางอุตสาหกรรม แต่บนดาวศุกร์ไม่มีโรงงาน แล้วก็ไม่มีเพนกวินอยู่อย่างแน่นอน

แล้วทำไมจึงมีก๊าซนี้อยู่ที่บริเวณ 50 กม. เหนือพื้นผิวของดาวศุกร์ ศาสตราจารย์เจน กรีฟส์ จากมหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์ (Cardiff University) สหราชอาณาจักร และเพื่อนร่วมงานอีกหลายคนของเธอกำลังตั้งคำถามนี้

นักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้ได้ตีพิมพ์ผลงานในวารสารเนเจอร์ แอสโตรโนมี (Nature Astronomy) ที่บันทึกการสังเกตการณ์ฟอสฟีนบนดาวศุกร์ของพวกเขาอย่างละเอียด รวมถึงการตรวจสอบเพื่อพยายามแสดงให้เห็นว่า โมเลกุลนี้อาจเกิดขึ้นตามธรรมชาติและไม่เกี่ยวข้องกับชีววิทยา

แต่จนถึงขณะนี้ พวกเขาก็ยังคงไม่แน่ใจและได้เปิดเผยข้อสงสัยต่าง ๆ ในรายการสกายแอตไนต์ (Sky At Night) ของบีบีซีเมื่อเร็ว ๆ นี้

เมื่อพิจารณาจากข้อมูลทุกอย่างที่เรารู้เกี่ยวกับดาวศุกร์และสภาพแวดล้อมที่นั่น ยังไม่มีใครอธิบายการเกิดขึ้นของฟอสฟีนโดยไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตได้ ยังไม่ต้องพูดถึงปริมาณที่ถูกตรวจพบ นั่นหมายความว่ามีเหตุผลที่จะคิดได้ว่า มันเกิดมาจากสิ่งมีชีวิต

"ตลอดชีวิตการทำงานของฉัน ฉันมีความสนใจในการค้นหาสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในส่วนอื่นของจักรวาลนี้ ดังนั้นฉันจึงตกตะลึงมากที่เรื่องนี้อาจจะเป็นไปได้" ศาสตราจารย์กรีฟส์กล่าว "แต่ ใช่ค่ะ เรากำลังสนับสนุนให้คนอื่น ๆ ช่วยบอกเราว่า เราอาจจะพลาดไปตรงไหนได้บ้าง รายงานและข้อมูลของเราเปิดให้เข้าถึงได้ และนี่คือวิธีการทางวิทยาศาสตร์"

คณะทำงานตรวจพบอะไรกันแน่

ตอนแรก คณะทำงานของ ศ.กรีฟส์ ได้ตรวจพบฟอสฟีนที่ดาวศุกร์ โดยใช้กล้องโทรทรรศน์เคลิร์ก แม็กซ์เวลล์ ในฮาวาย จากนั้น ได้มีการยืนยันการมีอยู่ของฟอสฟีนโดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ 45 ตัวของ Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ในชิลี

ฟอสฟีน มี "เส้นดูดกลืน" (Absorption Line) ที่ไม่เหมือนใคร ที่ทำให้กล้องโทรทรรศน์วิทยุต่าง ๆ จะมองเห็นได้ที่ความยาวคลื่นราว 1 มิลลิเมตร ก๊าซนี้ถูกพบที่ละติจูดระดับกลางบนดาวศุกร์ หรือที่ระดับความสูงประมาณ 50-60 กม. จากพื้นผิว การกระจุกตัวของฟอสฟีนมีขนาดเล็กเพียง 10-20 ส่วนในทุก ๆ พันล้านโมเลกุลในชั้นบรรยากาศ แต่ในบริบทนี้ นั่นถือว่าเป็นปริมาณมาก

ที่มาของภาพ, ESO/M.Kornmesser/L.Calcada/Nasa

คำบรรยายภาพ,

โมเลกุลของฟอสฟีน ประกอบด้วยฟอสฟอรัส 1 อะตอม และไฮโดรเจน 3 อะตอม

ทำไมเรื่องนี้จึงมีความน่าสนใจ

เมื่อพูดถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตในส่วนอื่น ๆ ของระบบสุริยะของเรา ดาวศุกร์ไม่ได้เป็นที่ที่คนจะนึกถึง โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับโลก เพราะดาวศุกร์มีความร้อนมาก อุณหภูมิบนพื้นผิวดาวศุกร์สูงกว่า 400 องศาเซลเซียสเหมือนอยู่ในเตาอบพิซซา และในชั้นบรรยากาศก็มีคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ถึง 96% อีกทั้งยังเผชิญกับปรากฏการณ์เรือนกระจกที่ควบคุมไม่ได้

ยานอวกาศที่แล่นลงจอดบนดาวศุกร์สามารถอยู่ที่นั่นได้เพียงไม่กี่นาทีก่อนที่จะหลอมละลาย แต่ในระดับความสูง 50 กม. จากพื้นผิวของดาวศุกร์ อุณหภูมิอยู่ในระดับที่เหมาะสม ดังนั้น ถ้ามีสิ่งมีชีวิตอยู่บนดาวศุกร์จริง ๆ ก็คาดว่าจะถูกพบอยู่ที่บริเวณนั้น

ที่มาของภาพ, DETLEV VAN RAVENSWAAY/SPL

คำบรรยายภาพ,

ภาพศิลปะ: ดาวศุกร์ถูกจินตนาการว่า เป็นดาวที่ร้อนมาก จนไม่น่าจะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้

ทำไมจึงยังมีข้อกังขา

กลุ่มเมฆที่หนาทึบและประกอบด้วยกรดกำมะถันเป็นส่วนใหญ่ (75-95%) เป็นสภาพที่โครงสร้างของเซลล์ที่ประกอบกันขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิตบนโลกไม่สามารถอยู่รอดได้

ดร.วิลเลียม เบนส์ ซึ่งร่วมงานกับสถาบันเทคโนโลยีแห่งแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology--MIT) ในสหรัฐฯ เป็นนักชีวเคมีในคณะทำงานนี้ เขาได้ศึกษาการรวมตัวกันของสารประกอบต่าง ๆ ที่คาดว่าจะอยู่บนดาวศุกร์ และพยายามหาคำตอบว่าภูเขาไฟ ฟ้าผ่า และอุกกาบาตมีส่วนในการทำให้เกิดฟอสฟีนขึ้นได้หรือไม่

จากการศึกษาปฏิกิริยาทางเคมีทุกอย่าง ดร.เบนส์สรุปว่า ปฏิกิริยาทางเคมีเหล่านั้นอ่อนแอเกินกว่าที่จะทำให้เกิดฟอสฟีนในปริมาณสำรวจพบถึง 10,000 เท่า

ดร.เบนส์เชื่อว่าการที่จะอยู่รอดได้ในสภาวะที่มีกรดกำมะถัน จุลินทรีย์ที่อยู่ในอากาศบนดาวศุกร์จะต้องใช้ชีวเคมีบางอย่างที่แตกต่างและยังไม่มีใครรู้จักเข้ามาช่วย หรือไม่ก็อาจจะต้องพัฒนาเกราะกำบังขึ้นมา

"ตามหลักการแล้ว สิ่งมีชีวิตที่ชื่นชอบน้ำสามารถซ่อนตัวเองในเกราะป้องกันบางอย่างที่อยู่ภายในละอองของกรดกำมะถันได้" เขาบอกกับรายการสกายแอตไนต์ "เรากำลังพูดถึงแบคทีเรียที่อยู่ล้อมรอบพวกมันที่มีความหนากว่าเทฟลอนและปกปิดพวกมันอย่างมิดชิด แล้วพวกมันกินอาหารอย่างไร พวกมันแลกเปลี่ยนก๊าซอย่างไร นั่นยังเป็นคำถามอยู่"

คำบรรยายภาพ,

ยานอวกาศของโซเวียตที่แล่นลงจอดบนดาวศุกร์อยู่รอดได้นานพอที่จะส่งภาพไม่กี่ภาพผ่านสัญญาณวิทยุกลับมายังโลก

ปฏิกิริยาจากแวดวงวิทยาศาสตร์

คณะทำงานยังมีความระมัดระวังอยู่มาก พวกเขาไม่ได้ยืนยันอย่างมั่นใจว่าได้พบสิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์แล้ว เพียงแต่บอกว่าจำเป็นต้องมีการสำรวจเพิ่มเติมเท่านั้น เพราะบรรดานักวิทยาศาสตร์ก็กำลังค้นหาวิธีการทางเคมีที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดฟอสฟีนขึ้นและอาจจะถูกมองข้ามไป

ดร.คอลิน วิลสัน จากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด (Oxford University) ซึ่งเคยมีส่วนร่วมในโครงการยานวีนัส เอ็กซ์เพรส (Venus Express) ของสำนักงานอวกาศยุโรป (European Space Agency) ระหว่างปี 2006-2014 และเป็นผู้นำในการพัฒนาภารกิจใหม่ที่ชื่อว่า เอนวิชัน (EnVision) กล่าวว่าการสำรวจของ ศ.กรีฟส์ จะกระตุ้นให้มีการวิจัยเกี่ยวกับดาวศุกร์ระลอกใหม่

"มันน่าตื่นเต้นมากจริง ๆ และจะนำไปสู่การค้นพบใหม่ ๆ หลายอย่าง ต่อให้การตรวจพบฟอสฟีนครั้งนี้กลายเป็นการตีความผิดจากสเปกโทรสโคป ซึ่งผมไม่คิดว่าจะเป็นเช่นนั้น ผมคิดว่า สิ่งมีชีวิตในกลุ่มเมฆของดาวศุกร์ไม่น่าจะเป็นไปได้ และเราอาจจะค้นพบวิธีการทางเคมีอื่น ๆ ที่ทำให้เกิดฟอสฟีนในชั้นบรรยากาศขึ้น แต่เราจะค้นพบสิ่งที่น่าสนใจอีกหลายอย่างเกี่ยวกับดาวศุกร์ในการค้นหานี้" เขากล่าวกับ บีบีซี นิวส์

ดร.ลูอิส ดาร์ตเนลล์ จากมหาวิทยาลัยเวสต์มินสเตอร์ (University of Westminster) ก็ยังไม่เชื่อเช่นกัน เขาเป็นนักชีวดาราศาสตร์ ซึ่งเป็นผู้ศึกษาถึงความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตนอกโลก เขาคิดว่าดาวอังคารหรือดวงจันทร์บริวารของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ น่าจะมีโอกาสพบสิ่งมีชีวิตมากกว่า

"ถ้าสิ่งมีชีวิตอยู่รอดได้ในกลุ่มเมฆชั้นบนของดาวศุกร์ ซึ่งเป็นดาวที่มีความสว่างมาก นั่นก็หมายความว่า อาจจะมีสิ่งมีชีวิตอยู่ทั่วไปในทั้งกาแล็กซีของเรา บางทีสิ่งมีชีวิตไม่จำเป็นต้องอยู่บนดาวเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายโลกมากก็ได้ และอาจจะอยู่รอดได้ในดาวเคราะห์ดวงอื่นที่คล้ายกับดาวศุกร์ที่มีความร้อนสูงอย่างยิ่งยวดทั่วทั้งทางช้างเผือกก็ได้"

ที่มาของภาพ, ESO

คำบรรยายภาพ,

มีการยืนยันสัญญาณการค้นพบฟอสฟีน ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA ในชิลี

จะหาคำตอบได้อย่างไร

เพื่อที่จะหาข้อมูลที่ชัดเจนในเรื่องนี้ จำเป็นต้องมีการส่งยานอวกาศไปสำรวจชั้นบรรยากาศดาวศุกร์โดยเฉพาะ

เมื่อไม่นานนี้ องค์การนาซาขอให้เหล่านักวิทยาศาสตร์ช่วยออกแบบภารกิจสำคัญที่อาจจะเกิดขึ้นในช่วงทศวรรษ 2030

ภารกิจนี้มีขีดความสามารถมากที่สุดและราคาแพงที่สุด ซึ่งเป็นสิ่งที่นาซาต้องเสี่ยงนั่นคือภารกิจส่งหุ่นยนต์อากาศหรือบอลลูนที่ติดตั้งอุปกรณ์ขึ้นไปยังชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์

"รัสเซียทำภารกิจนี้ด้วย เวกา บอลลูน (Vega Balloon) ของพวกเขา (ในปี 1985)" ศ.ซารา ซีเกอร์ สมาชิกในคณะทำงานจาก MIT กล่าว "มันถูกเคลือบด้วยเทฟลอนเพื่อปกป้องมันจากกรดกำมะถันและล่องลอยอยู่นาน 2-3 วัน เพื่อทำการวัดค่าต่าง ๆ"

"เราจะวัดค่าต่าง ๆ ได้อย่างแน่นอนในสถานการณ์ที่เหมาะสม เราอาจจะเก็บละอองและวัดคุณสมบัติของมัน เราอาจจะนำกล้องจุลทรรศน์ขึ้นไปด้วย เพื่อพยายามส่องหาสิ่งมีชีวิต"

ที่มาของภาพ, NASA-JPL/Caltech

คำบรรยายภาพ,

ภาพศิลปะ: หนึ่งในวิธีการที่ดีที่สุดในการไขปริศนานี้คือ การใช้บอลลูนติดตั้งอุปกรณ์

สถาบันวิจัยดาราศาสตร์: "เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นเป็นอย่างยิ่ง"

ดร. มติพล ตั้งมติธรรม ผู้เชี่ยวชาญด้านดาราศาสตร์ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (สดร.) โพสต์ข้อความในเฟซบุ๊กแฟนเพจของ สดร. หลังการแถลงข่าวของทีมนักดาราศาสตร์อังกฤษ ระบุว่า "การค้นพบฟอสฟีนในปริมาณที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยกลไกตามธรรมชาตินั้นเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นเป็นอย่างยิ่ง และทำให้เราต้องกลับมาพิจารณาทฤษฎีการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์อีกครั้งหนึ่ง"

อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้ยังห่างไกลจากการยืนยันถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตพอสมควร แม้ว่าในปัจจุบัน ทฤษฎีที่บ่งชี้ว่าฟอสฟีนในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์นั้นเกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิตจะเป็นทฤษฎีที่อธิบายถึงปริมาณฟอสฟีนที่พบได้ดีที่สุด แต่การจะยืนยันว่าดาวศุกร์นั้นมีสิ่งมีชีวิตยังเป็นเรื่องที่ห่างไกลอีกมาก ดร.มติพลให้ความเห็น

"หากชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์มีสิ่งมีชีวิตจริง ก็เป็นไปได้ว่าสิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์นั้นอาจจะแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงกับสิ่งมีชีวิตใด ๆ บนโลกที่เรารู้จัก" ผู้เชี่ยวชาญ สดร. กล่าว

เขากล่าวเพิ่มเติมว่ามีความเป็นไปได้ว่าฟอสฟีนที่พบนั้นอาจจะเป็นเพียงผลผลิตจากปฏิกิริยาเคมีแบบใหม่ซึ่งหากเป็นเช่นนั้นก็เท่ากับเป็นการบ่งชี้ว่าความเข้าใจทางด้านเคมีที่มนุษย์มีนั้นยังไม่สมบูรณ์ และยังมี "ปฏิกิริยาแปลกประหลาด" บางอย่างซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้เพียงเฉพาะในสภาพแวดล้อมอันแปลกประหลาดบนชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์

ดร. มติพลให้ข้อมูลเกี่ยวกับฟอสฟีน (Phosphine) ด้วยว่าเป็นโมเลกุลที่เป็นสารประกอบระหว่างธาตุฟอสฟอรัสและไฮโดรเจน มีสูตรทางเคมี PH3 คล้ายกับโมเลกุลของแอมโมเนียที่ถูกแทนที่ด้วยฟอสฟอรัส บนโลกนั้นฟอสฟีนมีสถานะเป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไวไฟ และเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเป็นอย่างมาก

"สิ่งที่ทำให้การค้นพบฟอสฟีนบนดาวดวงอื่นเป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็นอย่างมากนั้น เนื่องจากบนโลกนั้นฟอสฟีนมีแหล่งกำเนิดเพียงแค่สองแหล่ง คือ เป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจากอุตสาหกรรม หรือเกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน"