สิ่งมีชีวิตสามารถอธิบายเคมีบรรยากาศที่ผิดปกติบนดาวศุกร์ได้หรือไม่? โดย NIKITA AMIR | เผยแพร่ 22 ธ.ค. 2564 20:00 น
ศาสตร์
ช่องว่าง
ดาวเคราะห์วีนัส
มาตราส่วน pH ปกติไม่เพียงพอที่จะอธิบายความเป็นกรดของเมฆที่เป็นพิษร้ายแรงของดาวศุกร์ NASA
ชีวิตอย่างที่เราทราบไม่น่าจะอยู่รอดได้ในบรรยากาศหมุนวนของดาวศุกร์ที่มีคาร์บอนไดออกไซด์และกรดซัลฟิวริก เมฆของมันมีความเป็นกรดมากจนไม่สามารถระบุถึงระดับ pH ปกติได้ แต่ผลการศึกษา ใหม่ที่ ตีพิมพ์ในProceedings of the National Academy of Sciencesชี้ให้เห็นว่าภายใต้สถานการณ์ที่เหมาะสม สิ่งมีชีวิตบางประเภทสามารถสร้างบ้านให้ตนเองได้ด้วยการผลิตแอมโมเนียในเมฆที่เป็นพิษของดาวเคราะห์
เมฆของดาวศุกร์มีความผิดปกติที่ยั่วเย้า
อยู่สองสามข้อ—และคำถามที่ยังไม่มีคำตอบว่าเหตุใดความผิดปกติเหล่านี้จึงเปิดโอกาสสำหรับชีวิตบนโลกใบนี้ นักวิจัยพบว่าความเข้มข้นของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ลดลงอย่างมากในชั้นบรรยากาศโดยไม่ทราบคำอธิบาย
เพื่อทำความเข้าใจว่าทำไมการพร่องนี้เกิดขึ้น Paul Rimmer นักวิจัยดุษฎีบัณฑิตสาขาเคมีดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และผู้เขียนร่วมของการศึกษาครั้งใหม่ได้ตรวจสอบลักษณะทางเคมีของหยดกรดซัลฟิวริกในเมฆสูง ที่นั่น “แทนที่จะเป็นเหมือนกรดแบตเตอรีบริสุทธิ์ มันกลับเป็นเหมือนกรดในกระเพาะมากกว่า” ริมเมอร์กล่าว “ยังเป็นกรดมาก แต่ไม่เป็นกรด”
นักวิจัยได้ตั้งทฤษฎีว่าเกลือที่ทำให้เป็นกลางของกรดสามารถกวาดขึ้นไปบนเมฆจากพื้นผิวของดาวเคราะห์ได้ แต่ปริมาณเกลือแร่ที่จำเป็นนั้นมากเกินไป ตามการคำนวณก่อนหน้านี้ของ Rimmer ตอนนี้ ทีมวิจัยได้เสนอสมมติฐานใหม่เพื่ออธิบายความผิดปกติของกรด ถ้าสาเหตุไม่ใช่แร่ธาตุจากพื้นผิว แต่เป็นสารที่ผลิตในเมฆล่ะ
นักวิจัยได้สร้างแบบจำลองโดยใช้แอมโมเนีย NH 3เป็นสารทำให้เป็นกลาง แอมโมเนียถูกตรวจพบโดยไม่คาดคิดในชั้นเมฆในปี 1970 โดยโพรบ Venera 8 และ Pioneer Venus แอมโมเนียนี้อาจเป็นสัญญาณของกิจกรรมการเผาผลาญที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติบนดาวศุกร์ ซึ่งหมายความว่าบรรยากาศเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตบางรูปแบบตามที่ Janusz Petkowski นักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยทางโหราศาสตร์ของ MIT และผู้เขียนร่วมรายงานกล่าว
เมื่อริมเมอร์และเพื่อนร่วมงานเพิ่มแอมโมเนียลงในแบบจำลองของปฏิกิริยาเคมีในเมฆของดาวศุกร์ แอมโมเนียได้อธิบายปริมาณไอน้ำและออกซิเจนที่ทราบในชั้นบรรยากาศ วิถีทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบนี้ยังสามารถอธิบายเกลือซัลไฟต์ที่ตรวจพบก่อนหน้านี้ในละอองเมฆได้
สภาพที่ไม่เอื้ออำนวยในชั้นบรรยากาศนี้ไม่ต่างจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรงบนโลก เช่นแอ่งกำมะถัน Dallol ของเอธิโอเปีย ซึ่งแอ่งน้ำสีเหลืองเรืองแสงมีแบคทีเรียที่ทนทานอยู่สองสามชนิด ยิ่งไปกว่านั้น จุลินทรีย์บนดาวศุกร์อาจสร้างที่อยู่อาศัยของตัวเองให้รุนแรงน้อยลงด้วยการผลิตแอมโมเนียที่ทำให้กรดเป็นกลาง “ถ้าชีวิตบนดาวศุกร์มีอยู่จริง และถ้ามันมีหน้าที่ในการผลิตแอมโมเนีย มันก็จะสร้างสภาพแวดล้อมของตัวเองขึ้นมา มันปรับตัวได้” Petkowski กล่าว
แม้ว่าแอมโมเนียจะให้สารละลายที่เหมาะสมในแบบจำลองนี้ แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าแอมโมเนียเป็นผลมาจากกระบวนการทางชีววิทยาเสมอไป
“หน้าที่ของนักวิทยาศาสตร์และนักโหราศาสตร์
ที่สนใจในเรื่องนี้ก็คือ เราต้องปลูกฝังนิสัยของจิตใจ โดยที่เราถือว่าทุกอย่างเป็นทุกอย่าง ยกเว้นชีวิตก่อน” David Grinspoon นักวิทยาศาสตร์อาวุโสของสถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับ การวิจัยครั้งนี้ “มีสิ่งอื่นๆ ที่สามารถเกิดขึ้นได้” ในชั้นบรรยากาศเพื่อผลิตก๊าซเหล่านี้ เขากล่าว โดยเรียกร้องให้ผู้เชี่ยวชาญ “กำจัดทุกสิ่งทุกอย่าง” ก่อนที่จะอ้างสิทธิ์เกี่ยวกับชีวิตบนดาวศุกร์
[ดูเพิ่มเติมที่: นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ใช้เวลาหลายสิบปีในการผลักดัน NASA ให้กลับไปยังดาวศุกร์ ตอนนี้พวกเขากำลังอยู่ในช่วงร้อนแรง ]
ผู้เขียนศึกษารับทราบว่าแม้ว่าแอมโมเนียเป็นผลพลอยได้จากชีวิตบนโลก แต่แอมโมเนียที่พบในดาวศุกร์อาจไม่ถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกัน อาจมีวิธีการผลิตแอมโมเนียที่ไม่ใช่ทางชีววิทยาบนดาวเคราะห์ดวงอื่นที่เราไม่ทราบในปัจจุบัน ริมเมอร์อธิบาย
และแม้ว่าชีวิตบนดาวศุกร์จะไม่รับผิดชอบต่อแอมโมเนียก็ตาม Grinspoon กล่าวว่ายังมีเคมีที่แปลกใหม่อยู่บ้างที่ควรค่าแก่การพยายามค้นพบ
สำหรับ Rimmer กุญแจสำคัญในการทำการประเมินเพิ่มเติมคือการมีข้อมูลโพรบบรรยากาศใหม่พร้อมเทคโนโลยีขั้นสูงเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลที่มีอยู่จากปี 1970 และ 1980 ไม่ได้รวมผลลัพธ์ที่ผิดปกติหรือผลบวกที่ผิดพลาด
การตีความข้อมูลจากเครื่องมือเก่าบนโพรบนั้นค่อนข้างยุ่งยาก จริงๆ แล้ว Grinspoon เสริมด้วย ซึ่งเป็นปัญหาอีกประการหนึ่งในการอนุมานจากการวัดเบื้องต้นเหล่านั้น
ในเวลาประมาณหนึ่งทศวรรษ นักวิทยาศาสตร์อาจได้รับข้อมูลมากมายเกี่ยวกับเคมีของระบบคลาวด์นี้ NASA ได้กำหนดตารางการสอบสวนชั้นบรรยากาศ DAVINCI+ซึ่งวางแผนจะเปิดตัวในปี 2029 เพื่อทำการศึกษาองค์ประกอบแบบสมบูรณ์ครั้งแรกของส่วนตัดขวางของชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ทั้งหมด ความคิดริเริ่มอีกประการหนึ่งของบริษัทจรวดแล็บ ยานอวกาศส่วนตัว มีเป้าหมายที่จะส่งการสอบสวนเพื่อค้นหาลายเซ็นชีวภาพในเมฆของดาวศุกร์ภายในปี 2566
ในขณะเดียวกัน Petkowski และผู้เขียนคนอื่นๆ กำลังผลักดันให้เพื่อนร่วมงานของพวกเขาคิดใหม่ว่าดาวเคราะห์จะน่าอยู่ขึ้นได้อย่างไร
“เราไม่ควรขยายความเข้าใจในการปรับตัวของชีวิตให้เข้ากับร่างกายของดาวเคราะห์ทุกแห่งในทุกที่ เพราะชีวิตของเราไม่เคยมีสภาพแวดล้อมอย่างเมฆของดาวศุกร์แม้แต่จะพิจารณาปรับตัว” Petkowski กล่าว “ดังนั้น ชีวิตบนดาวศุกร์ ถ้ามี ก็ไม่เหมือนกับชีวิตบนโลก มันคือชีวิตที่เราไม่รู้ คำถามเดียวคือมันแตกต่างกันในระดับใด?”
