นักวิทยาศาสตร์ชี้ การค้นพบสิ่งมีชีวิตนอกโลก "ขึ้นอยู่กับเวลาเท่านั้น"

ปัจจุบัน บรรดานักดาราศาสตร์เลิกตั้งคำถามไปนานแล้วว่า มีสิ่งมีชีวิตอื่นในจักรวาลหรือไม่ เพราะคำถามในเวลานี้ คือ เมื่อไหร่เราจะค้นพบสิ่งมีชีวิตนอกโลก

หลายคนยังคงมองโลกในแห่งดีว่า ในช่วงชีวิตนี้ มนุษยชาติอาจจะค้นพบสัญญาณชีวิตจากโลกอันไกลโพ้นได้ และอาจเป็นไปได้ที่จะค้นพบในเวลาเพียงไม่กี่ปีนับจากนี้

ในจำนวนนั้น คือ นักวิทยาศาสตร์ ผู้นำภารกิจสำรวจดาวพฤหัสบดี ถึงกับกล่าวว่า "คงน่าประหลาดใจ" หากไม่พบสิ่งมีชีวิตบนดวงจันทร์น้ำแข็งของดาวพฤหัสบดีเลย

เมื่อไม่นานมานี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เว็บบ์ (JWST) ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐฯ หรือ นาซา (NASA) ได้ตรวจพบเบาะแสความเป็นไปได้ว่า จะมีสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ

เจมส์เว็บบ์ ยังกำลังสำรวจความเป็นไปได้เดียวกันนี้ บนดาวเคราะห์อีกหลายแห่งด้วย

ขณะเดียวกัน ภารกิจอีกมากมายอยู่ระหว่างการดำเนินการ หรือ กำลังจะเริ่มขึ้น เพื่อวางหมุดหมาย และแข่งขันกันว่า ใครจะทำการค้นพบสำคัญทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดได้ก่อนกัน

"เราอาศัยอยู่ในจักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุด ด้วยดวงดาวและดาวเคราะห์มากมายเหลือคณานับ และเป็นที่แน่ชัดแล้วว่า พวกเราหาได้เป็นสิ่งมีชีวิตที่ทรงภูมิปัญหาเพียงผู้เดียวในจักรวาลแห่งนี้" ศาสตราจารย์ แคเธอรีน เฮย์แมนส์ จากราชสมาคมดาราศาสตร์ในสกอตแลนด์ กล่าว

"ตอนนี้ พวกเรามีเทคโนโลยีและขีดความสามารถในการค้นหาคำตอบจากคำถามที่ว่า เราอยู่เพียงลำพังในจักรวาลแห่งนี้หรือไม่"

เขตที่มีสภาพแวดล้อมเอื้อต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต (Goldilocks zone)

ด้วยเทคโนโลยีของกล้องโทรทรรศน์อวกาศในปัจจุบัน ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์สภาพชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรหมุนรอบดาวฤกษ์อันไกลโพ้นได้ ผ่านพิจารณาสารเคมีที่ผลิตขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตเท่านั้น (เมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งที่โลกมีเป็นอย่างน้อย)

เบาะแสการค้นพบดังกล่าว เกิดขึ้นเมื่อช่วงต้นเดือนที่ผ่านมา หลังมีการพบเบาะแสของก๊าซที่ผลิตโดยสิ่งมีชีวิตในทะเล ที่มีโครงสร้างไม่ซับซ้อนแบบเดียวกันกับที่พบบนโลก โดยพบอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ชื่อ K2-18b ที่อยู่ห่างออกไปจากโลกราว 120 ปีแสง

ดาวเคราะห์ดวงนี้ยังคงอยู่ในเขตที่มีสภาพแวดล้อมเอื้อต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต (Goldilocks Zone) ซึ่งประกอบด้วย การโคจรอยู่ในระยะห่างที่เหมาะสมจากดาวฤกษ์ ทำให้ชั้นบรรยากาศเหนือพื้นผิวไม่เย็นหรือร้อนมากเกินไป จนเป็นไปได้ที่จะมีของเหลว ซึ่งเป็นส่วนสำคัญต่อการดำรงชีวิต

คณะวิจัยคาดว่าจะใช้เวลาราวหนึ่งปีในการวิเคราะห์ว่า เพื่อยืนยันถึงการค้นพบดังกล่าว หรือเป็นเพียงเบาะแสที่สูญเปล่า

ศาสตราจารย์นิคคุ มธุสุธัน จากสถาบันดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ หัวหน้าผู้ทำการศึกษาเรื่องนี้บอกกับบีบีซีว่า หากเบาะแสที่พบได้รับการยืนยัน "จะเปลี่ยนแนวคิดของเราเกี่ยวกับการค้นหาสิ่งมีชีวิต (นอกโลก) โดยสิ้นเชิง"

"หากเราค้นพบสัญญานสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์แรกที่เราศึกษษ หมายความว่า มีความเป็นไปได้ว่า สิ่งมีชีวิตนั้น ไม่ใช่เรื่องแปลกอะไรในจักรวาล" เขาอธิบาย พร้อมทำนายว่า อีก 5 ปีต่อจากนี้ จะเกิด "การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่" ถึงการทำความเข้าใจเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตในจักรภพแห่งนี้

อย่างไรก็ตาม หากคณะวิจัยของเขาไม่ค้นพบสัญญาณการมีสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ K2-18b แต่นั่นไม่ใช่ทางตัน เพราะยังมีดาวเคราะห์อีก 10 ดวง ที่อยู่ในเขต Goldilocks ที่สามารถศึกษาต่อได้ และอนาคตจะมีให้ศึกษาอีกมาก

หรือแม้ว่าในที่สุดจะไม่พบอะไรเลย แต่สิ่งที่ได้ก็ยังเป็นข้อมูลเชิงลึกที่จะทำให้พวกเขาสามารถศึกษาวิจัยต่อไปได้

ปัจจุบัน ไม่ได้มีเพียงโครงการของเขาเพียงทีมเดียวที่พยายามค้นหาความเป็นไปได้ ที่จะยืนยันว่ามีสัญญาณของสิ่งมีชีวิตนอกโลกในจักรวาล เพราะยังมีอีกหลายโครงการที่กำลังดำเนินการอยู่

บางโครงการยังอยู่ในแผนงาน ขณะที่บางส่วนก็พยายามหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ภายในระบบสุริยะ หรือ บางคณะก็พยายามค้นหาในอวกาศห้วงลึก (deep space) ด้วย

ถึงแม้ว่าจะมีกล้องโทรทรรศก์ทรงพลังอย่างเจมส์เว็บบ์ แต่มันก็ยังมีข้อจำกัด

ขนาดของโลกและระยะห่างจากดวงอาทิตย์ ทำให้สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ได้ แต่เจมส์เว็บบ์ไม่สามารถตรวจหาดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกที่อยู่ไกลออกไป (ดาวเคราะห์ K2-18b มีขนาดใหญ่กว่าโลกถึง 8 เท่า) หรือ ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ เพราะมีแสงจ้าเกินไป

เช่นนั้น องค์การนาซาจึงวางแผนสร้างหอสังเกตการณ์เพื่อค้นหาโลกที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต หรือ Habitable Worlds Observatory (HWO) ที่มีกำหนดจะดำเนินการในทศวรรษที่ 2030

HWO จะใช้เทคโนโลยีม่านบังแดดประสิทธิภาพสูง เพื่อลดปริมาณแสงจากดาวฤกษ์ที่ดาวเคราะห์โคจรอยู่ ซึ่งจะทำให้ตรวจจับและวิเคราะห์ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่มีขนาดใกล้เคียงกับโลกได้ในระยะไกล

ขณะที่ในทศวรรษนี้ กล้องโทรทรรศน์ Extremely Large Telescope ของหอสังเกตการณ์ทางใต้ของยุโรป (European Southern Observatory) ซึ่งอยู่ระหว่างการวางรากฐานอยู่ในขณะนี้ จะเริ่มใช้งานได้อีกด้วย โดยจะสำรวจผ่านท้องฟ้าอันปลอดโปร่งเหนือทะเลทรายในชิลี

กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงนี้ มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของกระจก 39 เมตร จึงทำตรวจจับรายละเอียดในระดับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ได้มากกว่ากล้องโทรทรรศน์รุ่นก่อน ๆ

กล้องโทรทรรศน์ที่ใช้การวิเคราะห์ชั้นบรรยากาศทั้ง 3 แห่งนี้ จะใช้เทคนิคที่นักเคมีใช้มาแล้วหลายร้อยปี เพื่อตรวจสอบสารเคมีในวัตถุ ผ่านแสงที่วัตถุเหล่านี้ปล่อยออกมา

นี่ถือเป็นวิธีที่น่าทึ่งและทรงพลังอย่างมาก ที่ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวิเคราะห์สารเคมีในชั้นบรรยากาศจากแสงริบหรี่ที่เดินทางมาไกลหลายร้อยปีแสงได้

การค้นหาสัญญาณสิ่งมีชีวิตใกล้โลก

ขณะที่นักดาราศาสตร์หลายกลุ่มต่างพากันศึกษาดาวเคราะห์อันไกลโพ้น ก็ยังมีนักวิทยาศาสตร์อีกหลายกลุ่มที่ให้ความสนใจในการค้นหาสัญญาณสิ่งมีชีวิตใกล้โลก เช่น ดาวเคราะห์ภายในระบบสุริยะ

ดาวเคราะห์ที่มีความเป็นไปได้ที่สุดที่จะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ คือ ดวงจันทร์น้ำแข็งบริวารของดาวพฤหัสบดี ที่ชื่อ "ยูโรปา" มองจากภาพระยะไกลแล้วจะเห็นลายบนพื้นผิวที่สวยงามราวกับลายพากลอนบนตัวเสือ ดวงจันทร์ดวงนี้มีมหาสมุทรที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็ง ซึ่งจะพบเห็นการพวยพุ่งของน้ำไปยังอวกาศตามรอยแตกของน้ำแข็ง

ยานอวกาศตามภารกิจขององค์การนาซาและภารกิจจูซ (JUICE) ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) คาดว่าจะเดินทางถึงดาวพฤหัสบดีในช่วงต้นทศวรรษที่ 2030

ไม่นานหลังจากภารกิจจูซ (JUICE) ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ได้รับการอนุมัติ ทีมงานบีบีซีได้สอบถามไปยังศาสตราจารย์มิเชล โดเกอร์ที หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ในภารกิจดังกล่าวเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่จะค้นพบสิ่งมีชีวิตบนดวงจันทร์ยูโรปา

เธอตอบว่า "มันจะเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจเสียมากกว่า หากไม่พบว่ามีสิ่งมีชีวิตบนดวงจันทร์หนึ่งในบริวารของดาวพฤหัสบดี"

องค์การนาซาได้ส่งยานอวกาศดรากอนฟลายไปลงจอดบนดวงจันทร์ไททัน หนึ่งในบริวารของดาวเสาร์เช่นกัน

ดาวเสาร์นั้น เป็นดาวที่น่าทึ่ง ประกอบด้วยทะเลสาบ กลุ่มเมฆจากสารประกอบคาร์บอน จึงทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้เต็มไปด้วยหมอกสีส้มอย่างน่าขนลุก นอกจากนี้ ยังค้นพบส่วนประกอบของน้ำ ซึ่งเป็นส่วนประกอบจำเป็นต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตด้วย

ในส่วนของดาวอังคารนั้น การศึกษาในปัจจุบันพบว่า มีสภาพไม่เหมาะแก่การอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต แต่บรรดานักชีวดาราศาสตร์ต่างเชื่อว่า ครั้งหนึ่งดาวอังคารเคยอุดมสมบูรณ์ ด้วยชั้นบรรยากาศที่หนาและมีมหาสมุทรที่เอื้อต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต

ตอนนี้ หุ่นยนต์ตระเวนสำรวจ "เพอร์เซเวียแรนซ์" (Perseverance rover) ขององค์การนาซากำลังสำรวจและเก็บตัวอย่างหินชนิดต่าง ๆ จากบริเวณแอ่งหลุ่มที่เชื่อว่าเป็นดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำโบราณ

ส่วนอีกภารกิจของหุ่นยนต์ตระเวนสำรวจตัวนี้ คือ ในช่วงทศวรรษที่ 2030 มันจะนำเศษชิ้นส่วนตัวอย่างหินเหล่านี้กลับมายังโลก เพื่อนำมาวิเคราะห์หาซากดึกดำบรรพ์ขนาดเล็ก (microfossill) ของสิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างอย่างง่ายในอดีต

เป็นไปได้หรือไม่ที่สิ่งมีชีวิตต่างดาวพยายามติดต่อพวกเรา

นักวิทยาศาสตร์บางส่วนอาจจะมองว่าคำถามข้างต้น เป็นเพียงส่วนหนึ่งของนวนิยายวิทยาศาสตร์ หรือไม่ก็เป็นเรื่องที่ไกลความจริง แต่ไม่ใช่สำหรับองค์กร “เซติ” (Search for Extra Terrestrial Intelligence-SETI) ซึ่งเป็นหน่วยงานที่มีชื่อเสียงในด้านการค้นหาสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาต่างดาวมานานหลายสิบปี

เนื่องจากพื้นที่ในการค้นหากว้างใหญ่ไพศาลมาก ทำให้องค์กรเซติใช้วิธีสุ่มค้นหาจนถึงปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ด้วยขีดความสามารถของกล้องโทรทรรศน์ในปัจจุบัน อย่าง กล้องโทรทรรศน์เจมส์เว็บบ์ อาจสามารถทำให้ตีวงการค้นหาได้ดีขึ้น

ดร.แนธาลี คาโบรล ผู้อำนวยการศูนย์คาร์ล ซากัน เพื่อการศึกษาสิ่งมีชีวิตในจักรวาล ขององค์กรเซติ ระบุว่า นี่คือแรงกระตุ้นใหม่ในการศึกษาเรื่องนี้

องค์กรนี้ได้ปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ให้ทันสมัย และยังใช้อุปกรณ์สำรวจ เพื่อค้นหาเบาะแสการสื่อสาร ด้วยลำแสงเลเซอร์อันทรงพลัง ที่ปล่อยมาจากดาวเคราะห์อันไกลโพ้น

อย่างไรก็ตาม ในฐานะนักชีวดาราศาสตร์ที่ได้รับการยอมรับ ดร.คาโบรล เข้าใจถึงข้อกังขาจากบรรดานักวิทยาศาสตร์ต่อภารกิจการค้นหาสัญญาณจากต่างดาว

แต่เธอก็แย้งว่า ในเมื่อการใช้การวิเคราะห์สารเคมีจากแสงที่ส่งมาจากชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์อันไกลโพ้น รวมทั้งการใช้ยานสำรวจดวงจันทร์ หรือ แม้แต่การวิเคราะห์หาซากดึกดำบรรพ์ขนาดเล็กจากดาวอังคาร ยังเปิดกว้าง แล้วทำไมการค้นหาสัญญาณการสื่อสารจากนอกโลกจะใช้ค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกไม่ได้

"ลองจินตนาการนะว่า หากเราได้รับสัญญาณที่เราเข้าใจล่ะ" เธอ กล่าว

30 ปีก่อน มนุษยชาติยังไม่มีหลักฐานยืนยันว่า ดาวเคราะห์โคจรหมุนรอบดาวฤกษ์ แต่ตอนนี้ ได้ค้นพบดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์มากกว่า 5,000 ดวง ซึ่งยังคงเป็นแหล่งความรู้ให้ทั้งนักดาราศาสตร์และนักชีวดาราศาสตร์ได้ค้นคว้าอย่างไม่เคยมีมาก่อน

ดร.สุภาจิต ซาร์เกอร์ แห่งมหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์ หนึ่งในคณะศึกษาดาวเคราะห์ K2-18b ระบุว่า องค์ประกอบสำหรับการค้นพบสิ่งมีชีวิตนอกโลกนั้นพร้อมสรรพแล้ว และหากค้นพบสำเร็จ มันก็จะเป็นการค้นพบสำคัญแบบพลิกวงการวิทยาศาสตร์

"หากเราค้นพบสัญญาณสิ่งมีชีวิต นั่นจะเป็นการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ และจะเป็นการเปลี่ยนแปลงใหญ่สำหรับมวลมนุษยชาติในการพิจารณาตัวเอง และสถานะของโลกใบนี้ในจักรวาล"