ยาน Perseverance ของ NASA ตรวจพบสารอินทรีย์ปริศนาบนดาวอังคาร หลักฐานสิ่งมีชีวิตโบราณหรือแค่เคมี?

ยานสำรวจ Perseverance ของ NASA ตรวจพบคาร์บอนโมเลกุลใหญ่ (macromolecular carbon) ซึ่งเป็นสายโซ่คาร์บอนที่ซับซ้อน และสารประกอบอินทรีย์อีกหลายร้อยชนิด ในหินโคลนภายในหลุมอุกกาบาต Jezero รวมถึงโมเลกุลอะโรมาติกอย่างโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) ที่ถูกเก็บรักษาไว้ในแร่ซัลเฟต การตรวจจับที่โดดเด่นที่สุดมาจากชั้นหินที่เรียกว่า Bright Angel โดยเฉพาะในก้อนหินชื่อ "Cheyava Falls" ซึ่งเป็นหินโคลนที่เก็บตัวอย่างตามร่องน้ำโบราณ Neretva Vallis ตัวอย่างที่เจาะมาจากก้อนหินนี้มีชื่อว่า "Sapphire Canyon" และเป็นตัวอย่างแรกบนดาวอังคารที่ถูกจัดประเภทว่ามี ร่องรอยของสิ่งมีชีวิตที่อาจเป็นไปได้ (potential biosignature) นอกจากนี้ เครื่องมือ SHERLOC ซึ่งใช้เทคนิครามานสเปกโทรสโกปี ยังตรวจพบสัญญาณของคาร์บอนอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับ G-band (ประมาณ 1,600 cm⁻¹) ที่เป้าหมาย Walhalla Glades และ Cheyava Falls ภายในชั้น Bright Angel

พบสารอินทรีย์เหล่านี้ที่ไหนกันแน่?

• ชั้นหิน Bright Angel – สันเขาหินตะกอนที่โผล่พ้นพื้นดินภายในหลุมอุกกาบาต Jezero
• ก้อนหิน Cheyava Falls – หินโคลนสีแดงที่ฝังตัวบางส่วนในร่องน้ำแห้งของช่องทางโบราณ Neretva Vallis
• ตัวอย่าง Sapphire Canyon ถูกเจาะโดย Perseverance จากก้อนหินนี้ เพื่อเตรียมส่งกลับโลกในอนาคต
• การตรวจจับก่อนหน้านี้ที่ Wildcat Ridge (ปี 2023) และ พื้นหลุมอุกกาบาตกับยอดพัดตะกอน ก็เผยให้เห็นสารประกอบอินทรีย์ในหินโคลนเช่นกัน

กำเนิดจากสิ่งมีชีวิตหรือจากกระบวนการไร้ชีวิต?

นักวิจัยยังคงใช้ความระมัดระวัง หินโคลนที่มีคาร์บอนอินทรีย์เหล่านี้ยังมี ก้อนแร่ขนาดเล็กกว่า 1 มิลลิเมตร และ รอยดวง "จุดเสือดาว" ขนาดหลายมิลลิเมตร ที่อุดมด้วยเหล็กและฟอสฟอรัส ซึ่งลักษณะเหล่านี้บนโลกมักเกิดจากกิจกรรมของจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตาม NASA และคณะผู้เขียนบทความในวารสาร Nature ระบุอย่างชัดเจนว่า ลักษณะทั้งหมดนี้สามารถอธิบายได้ด้วยกระบวนการทางเคมีที่ไม่มีสิ่งมีชีวิต เช่น ปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับหิน กิจกรรมของน้ำร้อนใต้ดิน หรือการสลายตัวของคาร์บอนจากอุกกาบาต หัวหน้าทีมวิจัยเรียก Cheyava Falls ว่าเป็น "หินที่ลึกลับ ซับซ้อน และอาจสำคัญที่สุดเท่าที่เคยพบมา" แต่ไม่ได้สรุปว่ามีกำเนิดจากสิ่งมีชีวิต กลไกที่เกิดจากปฏิกิริยารีดอกซ์ในน้ำใต้ดินโบราณก็เป็นคำอธิบายทางเลือกที่ได้รับการยอมรับเช่นกัน

ทำไมต้องวิเคราะห์ในห้องแล็บบนโลก?

• ข้อจำกัดของเครื่องมือ: เครื่องมือ SHERLOC บน Perseverance สามารถตรวจจับและทำแผนที่ตำแหน่งของสารอินทรีย์ได้ แต่ไม่สามารถวิเคราะห์โครงสร้างโมเลกุลที่สมบูรณ์ องค์ประกอบไอโซโทป หรือ chirality ซึ่งเป็นหลักฐานสำคัญในการบ่งชี้ว่าสารนั้นมีกำเนิดจากสิ่งมีชีวิต
• ความเสี่ยงจากการปนเปื้อน: หุ่นยนต์สำรวจไม่สามารถฆ่าเชื้อทุกพื้นผิวที่สัมผัสได้ การยืนยันที่ชัดเจนต้องใช้การจัดการตัวอย่างในห้องปลอดเชื้อ
• ขนาดและความซับซ้อนของอุปกรณ์: เครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการตรวจหาร่องรอยสิ่งมีชีวิตที่แน่ชัด เช่น แมสสเปกโทรเมทรีความละเอียดสูง แก๊สโครมาโทกราฟี-แมสสเปกโทรเมทรี การวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทปเสถียร และกล้องจุลทรรศน์ มีขนาดใหญ่และซับซ้อนเกินกว่าจะส่งไปยังดาวอังคาร
• จุดยืนของ NASA: หน่วยงานอวกาศสหรัฐฯ ระบุว่า "คำตอบที่ชัดเจนว่าสิ่งมีชีวิตโบราณเคยมีอยู่บนดาวอังคารหรือไม่ จะต้องรอการส่งตัวอย่างกลับมายังโลก ซึ่งสามารถวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือห้องปฏิบัติการที่ทรงพลังที่สุดที่มีอยู่"

การเก็บตัวอย่างและการแคชคือเป้าหมายหลักของภารกิจนี้ เมื่อภารกิจ Mars Sample Return สามารถนำหลอดตัวอย่างเหล่านี้กลับมายังโลกได้—คาดว่าในช่วงต้นทศวรรษ 2030—นักวิทยาศาสตร์จะมีเครื่องมือที่จำเป็นในการทดสอบว่าสารอินทรีย์เหล่านี้มีกำเนิดจากสิ่งมีชีวิตจริงหรือเป็นเพียงเคมีของดาวอังคารที่ไร้ชีวิต