ดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์เป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ ในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกของระบบสุริยะของเรา อย่างไรก็ตาม ยังคงเป็นปริศนาว่าสิ่งมีชีวิตต่างดาวที่เป็นจุลินทรีย์อาจอาศัยอยู่ในเอนเซลาดัสหรือไม่
เอนเซลาดัสปรากฏต่อยานอวกาศโวเอเจอร์ 1 ของนาซ่าในฐานะ “ก้อนหิมะ” ขนาดเล็กที่ไม่ธรรมดาบนท้องฟ้าเมื่อมันถูกพบครั้งแรกในปี 1980 ต่อมาระหว่างปี 2005 ถึง 2017 ยานสำรวจแคสสินีของนาซ่าได้บินผ่านระบบดาวเสาร์และทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับดาวเสาร์อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน วงแหวนและดวงจันทร์ที่สลับซับซ้อน การค้นพบโดย Cassini ว่าน้ำแข็งที่ปกคลุมหนาของเอนเซลาดัสปกปิดมหาสมุทรน้ำเค็มอุ่นขนาดใหญ่ที่ปล่อยก๊าซมีเทน ซึ่งเป็นก๊าซที่โดยทั่วไปมาจากสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์บนโลก ทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจ
การศึกษาใหม่โดย University of Arizona นักวิจัยเสนอว่าความลึกลับที่ว่าสิ่งมีชีวิตต่างดาวของจุลินทรีย์อาจอาศัยอยู่ในเอนเซลาดัสนั้นสามารถแก้ไขได้ด้วยการสำรวจอวกาศที่โคจรอยู่ นักวิจัยสรุปว่าภารกิจอวกาศที่สมมติขึ้นสามารถนำเสนอวิธีแก้ปัญหาที่เป็นรูปธรรมได้อย่างไร
กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแอริโซนาและUniversité Paris Sciences et Lettres ของปารีสเมื่อปีที่แล้วสรุปว่ามีโอกาสที่ดีที่ เอนเซลาดัสมีชีวิต และชีวิตนี้จะเป็นเหตุแห่ง การปล่อยก๊าซมีเทนของดวงจันทร์.
Régis Ferrière ผู้เขียนอาวุโสของรายงานฉบับใหม่และรองศาสตราจารย์ในภาควิชานิเวศวิทยาและชีววิทยาวิวัฒนาการของ UArizona กล่าวว่า “เพื่อที่จะรู้ว่าเป็นอย่างนั้น เราต้องกลับไปที่เอนเซลาดัสและตรวจดู”
ตามการวิเคราะห์ล่าสุด แม้ว่ามวลรวมของแบคทีเรียที่มีชีวิตที่เป็นไปได้ในมหาสมุทรเอนเซลาดัสจะมีเพียงเล็กน้อย แต่การไปเยี่ยมชมจากยานอวกาศที่โคจรอยู่ก็เพียงพอแล้วในการพิจารณาว่าจุลินทรีย์ที่มีลักษณะคล้ายโลกอยู่ในน้ำของเอนเซลาดัสหรือไม่ ใต้เปลือกของมัน
เฟอริแยร์กล่าวว่า “เห็นได้ชัดว่าการส่งหุ่นยนต์คลานผ่านรอยแยกน้ำแข็งและการดำน้ำลึกลงไปที่ก้นทะเลนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย ภารกิจที่สมจริงยิ่งขึ้นได้รับการออกแบบโดยใช้เครื่องมือที่ได้รับการอัพเกรดเพื่อเก็บตัวอย่างพลัมเหมือนที่แคสสินีทำ หรือแม้แต่ลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์”
“ด้วยการจำลองข้อมูลที่ยานอวกาศโคจรที่เตรียมพร้อมและก้าวหน้ากว่าจะรวบรวมจากเพียงพลัมเพียงอย่างเดียว ทีมงานของเราได้แสดงให้เห็นว่าแนวทางนี้จะเพียงพอที่จะระบุได้อย่างมั่นใจว่ามีชีวิตภายในหรือไม่ มหาสมุทรของเอนเซลาดัส โดยไม่ต้องสำรวจความลึกของดวงจันทร์จริงๆ นี่เป็นมุมมองที่น่าตื่นเต้น”
เอนเซลาดัส ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 800 ล้านไมล์ อยู่ในวงโคจร ดาวเสาร์ ทุก 33 ชั่วโมง ดวงจันทร์เป็นวัตถุเดียวใน ระบบสุริยจักรวาล ที่สะท้อนแสงเหมือนดวงจันทร์ ถึงแม้จะไม่กว้างเท่ารัฐแอริโซนาก็ตาม พื้นผิวของดวงจันทร์ทำให้โดดเด่นบนท้องฟ้าราวกับบ่อน้ำแข็งภายใต้แสงแดด พลัมน้ำขนาดมหึมาอย่างน้อย 100 ลำพุ่งออกมาจากพื้นผิวน้ำแข็งที่ขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์ มีลักษณะคล้ายลาวาจากภูเขาไฟที่ลุกลาม
หนึ่งใน วงแหวนอันโด่งดังของดาวเสาร์ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเป็นผลมาจากไอน้ำและอนุภาคน้ำแข็งที่ถูกพ่นออกมาจากลักษณะคล้ายน้ำพุร้อนเหล่านี้ ภารกิจแคสสินีได้เก็บตัวอย่างการรวมตัวกันที่พุ่งออกมานี้ ซึ่งประกอบด้วยก๊าซและเม็ดอื่นๆ ที่อยู่ลึกลงไปในมหาสมุทรเอนเซลาดัส
แคสสินีมีเธนส่วนเกินที่พบในกลุ่มก๊าซนี้ทำให้นึกถึงปล่องไฮโดรเทอร์มอล ซึ่งเป็นระบบนิเวศที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งพบได้ในบริเวณที่มืดมิดของมหาสมุทรโลก ที่นี่ แมกมาที่ได้รับความร้อนใต้พื้นทะเลจะทำให้น้ำทะเลร้อนขึ้นในชั้นหินที่มีรูพรุนบริเวณรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นที่อยู่ใกล้เคียง ทำให้เกิด "ควันสีขาว" ซึ่งเป็นช่องระบายอากาศที่พ่นน้ำเค็มที่ร้อนจัดและอุดมด้วยแร่ธาตุ เนื่องจากไม่สามารถเข้าถึงแสงแดดได้ สิ่งมีชีวิตจึงต้องอยู่รอดโดยใช้พลังงานที่มีอยู่ในสารเคมีที่ผู้สูบบุหรี่ผิวขาวปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม
เฟอริแยร์กล่าวว่า “บนโลกของเรา ช่องระบายความร้อนด้วยน้ำเต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิตทั้งเล็กและใหญ่ แม้จะอยู่ในความมืดมิดและแรงกดดันอันบ้าคลั่งก็ตาม สิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายที่สุดคือจุลินทรีย์ที่เรียกว่ามีทาโนเจน ซึ่งให้พลังงานแก่ตัวเองแม้ไม่มีแสงแดดก็ตาม”
“เมทาโนเจนเปลี่ยนไดไฮโดรเจนและ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อให้ได้พลังงานโดยปล่อยมีเทนเป็นผลพลอยได้ กลุ่มวิจัยของ Ferrière จำลองการคำนวณโดยอิงตามสมมติฐานที่ว่าเอนเซลาดัสมีก๊าซมีทาโนเจนที่อาศัยอยู่ในปล่องไฮโดรเทอร์มอลในมหาสมุทรซึ่งมีลักษณะคล้ายกับที่พบในโลก ด้วยวิธีนี้ นักวิจัยได้คำนวณว่ามวลรวมของเมทาโนเจนบนเอนเซลาดัสจะเป็นอย่างไร เช่นเดียวกับความน่าจะเป็นที่เซลล์และโมเลกุลอินทรีย์อื่นๆ ของพวกมันจะถูกขับออกมาทางพลูพุม”
ผู้เขียนคนแรกของ Paper คือ Antonin Affholder ซึ่งเป็นผู้ร่วมวิจัยหลังปริญญาเอกที่ UArizona ซึ่งเคยอยู่ที่ Paris Sciences & Lettres เมื่อทำการวิจัยนี้กล่าวว่า “เราประหลาดใจที่พบว่าเซลล์จำนวนมากตามสมมุติฐานจะเท่ากับมวลชีวภาพของวาฬตัวเดียวในมหาสมุทรทั่วโลกของเอนเซลาดัสเท่านั้น ชีวมณฑลของเอนเซลาดัสอาจจะเบาบางมาก แต่แบบจำลองของเราระบุว่ามันจะมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะเลี้ยงขนนกด้วยโมเลกุลหรือเซลล์อินทรีย์ที่เพียงพอที่จะหยิบขึ้นมาโดยเครื่องมือบนยานอวกาศในอนาคต”
“การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่า หากมีชีวมณฑลอยู่ในมหาสมุทรของเอนเซลาดัส สัญญาณของการมีอยู่ของมันอาจถูกหยิบขึ้นมาในวัสดุที่เป็นขนนกโดยไม่จำเป็นต้องลงจอดหรือเจาะ แต่ภารกิจดังกล่าวจะต้องมียานอวกาศบินผ่านขนนกนั้นหลายครั้งเพื่อ รวบรวมวัสดุมหาสมุทรมากมาย”
“ความเป็นไปได้ที่เซลล์จริงๆ จะสามารถพบได้อาจมีน้อยเพราะพวกมันจะต้องเอาชีวิตรอดจากกระบวนการปล่อยก๊าซที่พาเซลล์เหล่านั้นผ่านขนนกจากมหาสมุทรลึกไปสู่สุญญากาศในอวกาศ ซึ่งถือเป็นการเดินทางของเซลล์เล็กๆ”
ผู้เขียนแนะนำว่าโมเลกุลอินทรีย์ที่ตรวจพบ เช่น กรดอะมิโน จะทำหน้าที่เป็นหลักฐานทางอ้อมสำหรับหรือต่อต้านสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิต
“เมื่อพิจารณาจากการคำนวณแล้ว สิ่งมีชีวิตใดๆ บนเอนเซลาดัสจะเบาบางมาก แต่ก็ยังมีโอกาสที่ดีที่เราจะไม่พบโมเลกุลอินทรีย์ในขนนกมากพอที่จะสรุปได้ว่ามันอยู่ที่นั่นอย่างคลุมเครือ” เฟอริแยร์กล่าว “ดังนั้น แทนที่จะมุ่งความสนใจไปที่คำถามที่ว่าเพียงพอต่อการพิสูจน์ว่ามีสิ่งมีชีวิตอยู่ที่นั่น เราถามว่า 'ปริมาณอินทรียวัตถุสูงสุดที่สามารถมีอยู่ได้เมื่อไม่มีสิ่งมีชีวิตคือเท่าใด'”
Authors กล่าวว่า, “หากการวัดทั้งหมดกลับมาเกินเกณฑ์ที่กำหนด อาจส่งสัญญาณว่าชีวิตมีความเป็นไปได้ร้ายแรง”
“หลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับเซลล์ที่มีชีวิตที่ติดอยู่ในโลกมนุษย์ต่างดาวอาจยังคงเข้าใจยากมาหลายชั่วอายุคน ก่อนหน้านั้น ความจริงที่ว่าเราไม่สามารถปฏิเสธการดำรงอยู่ของชีวิตบนเอนเซลาดัสได้น่าจะเป็นสิ่งที่ดีที่สุดที่เราสามารถทำได้”
การอ้างอิงวารสาร:
- ผู้ถือหุ้น Antonin และคณะ สมมุติฐานชีวมณฑลมีธาโนเจนิกในมหาสมุทรลึกของเอนเซลาดัส: ชีวมวล ผลผลิต และผลกระทบต่อการตรวจจับ วารสารวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์. ดอย 10.3847/PSJ/aca275
