สมสกุล เผ่าจินดามุข

บางทีเราอาจไม่จำเป็นต้องมองหาสิ่งมีชีวิตที่มีสติปัญญาจากดินแดนอันไกลโพ้นอีกฟากหนึ่งของขอบจักรวาล เพราะเพื่อนบ้านต่างดาวอาจอยู่ใกล้ๆ เรานี่เอง นั่นคือ ดาวอังคาร

ปฏิบัติการค้นหาสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวดาวอังคารครั้งแรกเริ่มขึ้นในปี 2519 เมื่อนาซาส่งยานสำรวจไวกิ้งสองลำลงจอดที่พื้นดาวพร้อมกับอุปกรณ์ที่ใช้ทดสอบหาสภาวะการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิต หนึ่งในนั้นคือการทดลองที่เรียกว่า Labeled Release ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อค้นหาระบบการย่อยสลายของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าในดิน

การทดลองดังกล่าวได้รับการออกแบบโดย กิลเบิร์ต เลวิน ซึ่งปัจจุบันดำรงตำแหน่งซีอีโอบริษัท Spherix Incorporated ตั้งอยู่ที่เมืองเบลต์วิลล์ มลรัฐแมรี่แลนด์ เป็นผู้หนึ่งที่เชื่อมานานแล้วว่าการทดลองครั้งนั้นที่เขาออกแบบไว้พิสูจน์ได้ว่ามีสิ่งมีชีวิตอยู่จริงบนดาวอังคาร และเขายังสนับสนุนความคิดที่ว่ามีน้ำอยู่บนพื้นผิวดาวอังคารด้วย

ดร.เรวัต ตันตยานนท์ นักวิทยาศาสตร์เคมีผู้หนึ่ง ซึ่งเคยทำวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกในหัวข้อเรื่อง Chemistry of Mars as Revealed by the Viking Labeled Release Experiment เมื่อปี 2525 กล่าวถึงการสำรวจภาคพื้นดินครั้งแรกเมื่อเกือบสามสิบปีที่แล้วว่า การทดสอบดังกล่าวเป็นการนำเอาดินจากดาวอังคารมาใส่สารอาหารที่เป็นกรดอะมิโนเล็กๆ สี่ห้าตัวที่เตรียมจากโลกเพื่อดูว่ามีการย่อยสารอาหารออกมาเป็นก๊าซหรือไม่ โดยสามารถตรวจสอบได้ด้วยเครื่องไกเกอร์เคาน์เตอร์ที่ติดตั้งอยู่ส่วนบน

ส่วนการทดลองอันดับที่สองคือ การทดสอบการสังเคราะห์แสง หรือ Photo synthesis เป็นการตรวจหาสิ่งมีชีวิตที่มีรูปแบบชีวิตเป็นพืช ส่วนการทดลองที่สามเป็น Gas Exchange Experiment เป็นสารอาหารที่ค่อนข้างซับซ้อนโดยหยดลงในดินเพื่อทำการเพาะเลี้ยงหาสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มีโครงสร้างซับซ้อนกว่า

"จุดโหว่ของการออกแบบครั้งนั้นคือ การเอารูปแบบชีวิตบนโลกเป็นตัวตั้งมันก็เลยออกแบบมาเป็นอย่างนี้ ดังนั้นผลการทดลองจึงปรากฏว่าการทดลองสองอย่างหลังให้ผลออกมาเป็นลบ ขณะที่การทดลองแรกผลออกมาเป็นบวก โดยพบว่ามีการเปลี่ยนรูปสารละลายให้กลายเป็นก๊าซได้" ดร.เรวัติ กล่าว

เมื่อผลออกมาขัดแย้งกันดังกล่าวทำให้ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ของนาซาสรุปว่า ดาวอังคารไม่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ และระบุว่า ผลการทดลองแอลอาร์กับวัสดุบนพื้นดาวอังคารเป็นเพียงปฏิกิริยาทางเคมีมากกว่าทางชีววิทยา อย่างไรก็ดี แม้ทุกวันนี้เลวินยังมั่นใจว่าการทดลองของเขาได้ตรวจพบระบบการย่อยสลายของจุลชีพ

"น้ำ บ่อเกิดแห่งชีวิต"

ความล้มเหลวดังกล่าวไม่ได้หมายความว่า ดาวอังคารจะหมดเสน่ห์สำหรับไปเลย เพราะหลังจากนั้นนาซายังคงส่งยานสำรวจเพื่อไปถ่ายรูปและเก็บข้อมูลดาวอังคารอยู่เป็นระยะๆ

ในที่สุดข้อมูลล่าสุดที่ได้จากยานสำรวจมาร์สโอดิสซี ที่ถูกส่งขึ้นไปถ่ายภาพดาวอังคารอีกครั้งเมื่อปี 2544 ก็ได้นำหลักฐานชิ้นสำคัญและโอกาสที่อาจพิสูจน์ได้ว่า ดาวอังคารมีสิ่งมีชีวิตอยู่จริง หรืออย่างน้อยเคยมีอยู่ หลักฐานสำคัญดังกล่าวคือ "น้ำ"

ยานโอดิสซีได้เดินทางมาถึงดาวอังคารช่วงปลายปีที่แล้ว และได้ตรวจพบก๊าซไฮโดรเจนจากการวัดนิวตรอนและรังสีแกมมาที่ปล่อยออกมาจากผิวดาวอังคาร โดยที่อะตอมของไฮโดรเจนมีผลเปลี่ยนแปลงความเร็วของอนุภาคนิวตรอน

ไฮโดรเจนที่พบนี้เป็นหลักฐานชิ้นสำคัญที่แสดงว่าดาวอังคารมีน้ำแข็งอยู่ โดยน้ำแข็งอาจจะขังอยู่ในหิน หรือซอกดิน และสันนิษฐานว่า หากน้ำแข็งละลายอาจมีปริมาณมากกว่าน้ำในทะเลสาบมิชิแกนถึงสองเท่า

อย่างที่รู้กันทั่วไปว่า น้ำที่เป็นของเหลวเป็นองค์ประกอบสำคัญของการก่อกำเนิดสิ่งมีชีวิต น้ำแข็งที่พบบริเวณใกล้เคียงกับผิวดาวอังคารอาจเป็นเพียงบางส่วนที่เหลืออยู่ของน้ำในมหาสมุทรในอดีตเท่านั้น ซึ่งอาจจะปรากฏอยู่เมื่อหลายล้าน หรือพันล้านปีที่ผ่านมา เป็นยุคที่นักวิจัยเชื่อว่าดาวอังคารยังอบอุ่นกว่านี้ และอาจมีชั้นนำแข็งที่หนากว่านี้ โดยพวกเขาได้อ้างถึงการสำรวจพบร่องรอยคล้ายทางเดินของน้ำและของแคนยอนบนดาวอังคาร

นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่า น้ำที่อยู่ใต้ผิวดาวอังคารจำเป็นต้องอาศัยความร้อนจากภายในเพื่อไม่ให้น้ำจับตัวเป็นน้ำแข็ง ถึงแม้ว่าเมื่อดูด้วยสายตาแล้วจะไม่เห็นวี่แววว่าดาวอังคารจะมีภูเขาไฟที่จะปะทุขึ้นมาอีกได้ แต่นักวิจัยมีความเห็นว่าใต้พื้นดาวอังคารอาจมีแมคม่าที่คอยให้ความร้อนละลายน้ำแข็งอยู่ และพวกเขายังเชื่อด้วยว่า อาจจะมีฟอสซิลติดอยู่ในชั้นดินของดาวอังคาร หรืออาจมีสิ่งมีชีวิตจำศีลอยู่ในน้ำแข็งเหมือนกับที่นักวิทยาศาสตร์พบบนโลก

ยานโอดิสซีถูกส่งขึ้นสู่ห้วงอวกาศเมื่อวันที่ 7 เมษายน 2544 มีขนาดยาวเพียงสองเมตร สูง 5.6 ฟุต และกว้าง 2.6 เมตร ยานลำนี้มีภารกิจในการศึกษาดาวอังคารเป็นเวลาสามปี โดยโคจรอยู่เหนือดาวอังคาร 400 กิโลเมตร เพื่อถ่ายทำแผนที่ดาวด้วยแสงอินฟราเรดที่ให้ความละเอียดได้อย่างเหลือเชื่อ

ความมหัศจรรย์ของสิ่งมีชีวิต

เมื่อไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบไมโครป หรือจุลชีพที่มีอายุอย่างน้อย 2,800 ปีแช่แข็งอยู่ในทะเลสาบน้ำแข็งใต้ทวีปแอนตาร์กติก ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่จะพบสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารที่มีความเยือกแข็งคล้ายกับทวีปแอนตาร์กติก

จุลชีพโบราณที่พบนี้อยู่ในสภาวะที่ระบบเผาผลาญหยุดพักการทำงาน หรือคล้ายกับจำศีล จอห์น พริสคู สมาชิกในทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยมอนทาน่า สเตท เล่าให้ฟังว่า "มันถูกแช่แข็งอยู่ แต่พอหยอดน้ำลงไปมันก็ฟื้นคืนชีพมา"

ย้อนกลับไปในปี 2539 พริสคู และเพื่อนร่วมทีมวิจัยปักหลักตั้งแคมป์อยู่บนน้ำแข็งเหนือทะเลสาบน้ำแข็งที่มีความยาว 5 กิโลเมตรเป็นเวลาสองอาทิตย์ ทีมงานได้ขุดลงไปใต้พื้นน้ำแข็งราว 15 เมตรเพื่อเก็บตัวอย่างแบคทีเรียขึ้นมา ทะเลสาบแห่งนี้มีความเค็มกว่ามหาสมุทรถึง 7 เท่า จึงยังสามารถคงสภาวะเป็นน้ำได้ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่า -10 องศาเซลเซียส

พริสคูเชื่อว่าทะเลสาบแห่งนี้มีสิ่งมีชีวิตมากมายอาศัยอยู่ รูปแบบชีวิตในลักษณะเดียวกันนี้สามารถพบได้ที่ทะเลสาบเกรท ซอล เลค และทะเลสาบเดทซี และจากการศึกษาในห้องทดลองแสดงให้เห็นว่า สิ่งมีชีวิตสามารถทนอยู่ในสภาพน้ำแข็งที่มีสภาพเหมือนกับทะเลสาบวิด้าได้ ด้วยเหตุนี้ เขาจึงค่อนข้างมั่นใจว่าในก้อนนำแข็งหรือน้ำทะเลบนดาวอังคารจะต้องมีสิ่งมีชีวิตอยู่แน่นอน หรืออย่างน้อยต้องมีสิ่งบ่งชี้บางอย่างของสิ่งมีชีวิต

ทั้งนี้ แบคทีเรียที่สามารถมีชีวิตอยู่ในสภาวะที่เย็นจัดได้มีชื่อเรียกว่า ไซแอนโนแบคทีเรีย ทะเลสาบอีกแห่งหนึ่งในทวีปแอนตาร์กติกที่ชื่อว่า วอสตอคก็มีลักษณะทางนิเวศน์ที่คล้ายคลึงกันนี้เช่นกัน โดยพบสิ่งมีชีวิตอยู่ในน้ำแข็งเหนือทะเลสาบ สิ่งมีชีวิตพวกนี้มีความสามารถพิเศษที่สามารถสร้างโลเกชั่นกันแสงแดดได้เอง ซึ่งเป็นความสามารถพิเศษสำหรับสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร ซึ่งรังสีจากแสงอาทิตย์มีความเข้มข้นกว่า เนื่องจากชั้นบรรยากาศเบาบางกว่าโลก

ดูเหมือนว่าพริสคูจะเชื่อเอาจริงเอาจังว่าที่ขั้วโลกของดาวอังคารจะมีสิ่งมีชีวิตที่คล้ายกับที่ทีมงานของเขาได้ศึกษามาแรมปี หรือไม่ก็อยู่ก้อนน้ำแข็งใต้พื้นดิน หรืออาจจะในน้ำด้วยซ้ำ สำหรับพริสคูแล้วเขาไม่สงสัยเลยว่าบนดาวอังคารมีสิ่งมีชีวิตหรือไม่ คำถามเดียวที่เขาอยากรู้ก็คือ เจ้าสิ่งมีชีวิตนี้มันยังมีชีวิตอยู่หรือสูญพันธุ์ไปแล้วเท่านั้น

เขากล่าวว่า จากข้อมูลที่ทีมงานของเขารวบรวมมาชี้ว่าเจ้าแบคทีเรียและดีเอ็นเอของมันสามารถทำให้มันมีชีวิตอยู่ได้เป็นล้านปี น้ำแข็งเป็นปัจจัยที่ช่วยคงสภาพของมันได้เป็นอย่างดี และถ้าได้เติมน้ำลงไปสักหน่อย สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจจะรักษาสภาพและซ่อมแซมดีเอ็นเอของตัวเองเพื่อดำรงชีวิตอยู่ต่อไปอีกหลายล้านปีก็เป็นได้

นอกจากแบคทีเรียที่สามารถจำศีลตัวเองอยู่ในสภาวะน้ำแข็งได้แล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังได้พบกับจุลชีพอีกชนิดหนึ่งที่เป็นสัตว์เซลล์เดียวสายพันธุ์ประหลาดที่เรียกกันว่า สายพันธุ์ 121 เจ้าไมโครปหรือจุลชีพตัวนี้พบอยู่ในรูพรุนของก้อนแมคม่าที่ท้องมหาสมุทรแปซิฟิก มันสามารถมีชีวิตอยู่ได้ที่อุณหภูมิ 266 องศา ซึ่งเป็นระดับที่ไม่มีรูปแบบชีวิตชนิดไหนจะทนสภาพได้

จุลชีพตัวนี้ยังสามารถออกลูกออกหลานได้ และเติบโตแข็งแรงได้ในอุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิปกติที่ใช้ในการฆ่าอุปกรณ์การแพทย์

ดีเร็ค อาร์เลิฟลีย์ นักจุลชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ ซึ่งเป็นผู้เขียนรายงานการค้นพบจุลชีพตัวนี้กล่าวว่า "เป็นหลักปฏิบัติในวิชาจุลชีววิทยามากว่า 120 ปีแล้วว่า ที่อุณหภูมิระดับดังกล่าวสามารถฆ่าสิ่งมีชีวิตได้ทุกชนิด แต่สำหรับเจ้าสายพันธุ์ 121 แล้ว มันทนทายาดจริงๆ เราลองเร่งอุณหภูมิให้สูงขึ้นเรื่อยๆ มันก็ยังไม่ยอมตายเสียที ในที่สุดเราจับมันโยนเข้าตู้ฆ่าเชื้อออโต้เคลฟ ซึ่งสามารถทำลายเชื้อได้ทุกชนิด กะว่ายังไงมันไม่รอดแน่ แต่พอเปิดตู้อบออกมา นอกจากมันจะไม่ตายแล้วยังโตขึ้นด้วยซ้ำ"

สิ่งมีชีวิตในโลกแบ่งได้เป็นสามประเภทหลักๆ โดยพิจารณาจากรูปแบบการก่อตัวของยีนและโครงสร้างเซลล์ มนุษย์ ต้นไม้ และสัตว์ จัดเป็นสิ่งมีชีวิตประเภท Eukaryotic ส่วนเชื้อโรคทั่วไปจัดอยู่ในกลุ่ม Eubacteria และกลุ่มที่สามมีชื่อเรียกว่า Archaea เป็นจุลชีพที่อาศัยอยู่ในสภาวะที่รุนแรง ได้แก่ ความร้อนสูง เย็นจัด และมีแรงกดดันสูง หรือมีสภาพเป็นกรด และมีโครงสร้างดีเอ็นเอที่ไม่เหมือนกับสองกลุ่มแรก

ปฏิบัติการค้นหาชีวิตนอกโลก

จากการค้นพบรูปแบบของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตในสภาวะที่เราไม่อาจคาดคิด จึงเป็นแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์ส่งยานสำรวจออกไปค้นหารูปแบบของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีหลักฐานระบุชัดจากยานโอดิสซีถึงสภาพน้ำแข็งที่ขั้วโลกเหนือและใต้ของดาวอังคาร และในบริเวณอื่นเหนือเส้นศูนย์สูตร

เมื่อไม่กี่เดือนที่ผ่านมา นาซา ได้ส่งยานสำรวจพื้นผิวสองลำไปปฏิบัติภารกิจค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร โดยแยกส่งไปกับยานสำรวจสองลำ ยานสำรวจพื้นผิวลำแรกมีชื่อว่า Spirit พุ่งทะยานสู่ห้วงอากาศเมื่อวันที่ 10 มิถุนายน ขณะที่ยานสำรวจอีกลำหนึ่งมีชื่อว่า Opportunity ถูกส่งขึ้นไปปฏิบัติภารกิจเมื่อวันที่ 7 กรกฎาคมที่ผ่านมา

สปิริตมีกำหนดลงสู่พื้นดาวอังคารในวันที่ 4 มกราคมปีหน้า ขณะที่ ยานสำรวจออปพอร์ทูนิตี้มีกำหนดลงจอดที่ดาวแดงอีกสามสัปดาห์ต่อมา ซึ่งตรงกับวันที่ 25 มกราคม ยานทั้งสองลำนี้จะลงจอดคนละฟากของดาวอังคาร

ยานสำรวจพื้นผิวทั้งสองมีความสามารถเหนือกว่าพาธไพน์เดอร์ ที่ลงสำรวจดาวอังคารเมื่อปี 2540 มาก หุ่นยนต์สำรวจสองตัวนี้ แต่ละตัวบรรทุกอุปกรณ์ทันสมัยสำหรับสำรวจสภาพแวดล้อมในอดีตของดาวอังคาร

หุ่นยนต์สำรวจทั้งสองตัวนี้มีอุปกรณ์วิเคราะห์หินและดินห้าชิ้นติดตั้งอยู่ และยังมีอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่า RAT สำหรับขัดผิวหินเพื่อวิเคราะห์สภาพข้างใน ข้อมูลจากการวิเคราะห์จะถูกส่งกลับมายังห้องปฏิบัติการบนพื้นโลกทุกวัน และนักวิทยาศาสตร์จะสั่งให้ยานสำรวจเดินทางไปยังก้อนหินและดินที่น่าสนใจ พร้อมกับประเมินองค์ประกอบและโครงสร้างของหินและดินด้วยกล้องจุลทรรศน์

ก่อนหน้านี้ยานสำรวจโซเจอร์เนอร์ ซึ่งเป็นยานสำรวจภาคพื้นที่มาพร้อมกับยานพาธไฟน์เดอร์เมื่อวันที่ 4 ธันวาคม 2540 สามารถสำรวจพื้นที่ได้ราวหนึ่งสนามฟุตบอล โดยใช้เวลาสองสัปดาห์ แต่ยานสำรวจรุ่นใหม่นี้ใช้เวลาเดินทางได้มากกว่ารุ่นพี่ถึง 6-10 เท่า จากระยะเวลาปฏิบัติภารกินทั้งสิ้นสามสัปดาห์

สำหรับยานบีเกิลทูเป็นยานสำรวจวิเคราะห์พื้นดินและหินบนดาวอังคารที่พัฒนาโดยทีมนักวิทยาศาสตร์อังกฤษ และเป็นส่วนหนึ่งของโครงการสำรวจดาวอังคารที่มีชื่อเรียกว่า Mars Mission ขององค์การอวกาศแห่งยุโรป หรือ อีซ่า

ถึงแม้ว่าจะมีเป้าหมายในทดสอบองค์ประกอบของดินและหิน ตลอดจนค้นหาหลักฐานเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร แต่บีเกิลทูแตกต่างกับสปิริตและออปพอร์ทูนิตี้ตรงที่ยานสำรวจภาคพื้นของอังกฤษจะไม่เคลื่อนที่ไปไหน แต่จะมีแขนกลที่ยืดหดได้เพื่อเก็บตัวอย่างในบริเวณรอบข้างมาวิเคราะห์

ในไม่ช้านี้ เราจะได้รู้กันเสียทีว่า แท้จริงแล้ว เราอยู่อย่างโดดเดี่ยวในจักรวาลหรือไม่ หรือว่าเรามีเพื่อนร่วมเอกภพ ถึงจะเป็นเพียงจุลชีพที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็นก็ตาม