นักดาราศาสตร์ตรวจพบโมเลกุลอินทรีย์ในวัตถุระหว่างดาว 3I/ATLAS

วัตถุระหว่างดวงดาว 3I/ATLAS เคลื่อนผ่านเขตเอื้ออาศัยได้ของระบบสุริยะด้วยวิถีโคจรที่ตรงกับมุม 4.88 องศากับระนาบการโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ ในระหว่างการเข้าใกล้ดาวฤกษ์ เทห์ฟากฟ้าได้แสดงไอพ่นที่โดดเด่นไปยังดาวฤกษ์ ซึ่งประกอบด้วยเศษน้ำแข็งและหินที่สามารถทะลุผ่านลมสุริยะและรังสีคอสมิกได้

หอสังเกตการณ์ในอวกาศตรวจพบโมเลกุลอินทรีย์หลายโมเลกุลที่เล็ดลอดออกมาจาก 3I/ATLAS ซึ่งรวมถึง CH3OH, H2CO, CH4 และ C2H6 ด้วยอัตราการผลิต 5×10^{26} โมเลกุลต่อวินาที จำนวนนี้แสดงถึงประมาณหนึ่งในสิบของการผลิตโมเลกุลน้ำพร้อมกัน

การตรวจจับก๊าซมีเทนทางสเปกโทรสโกปีทำให้นักวิจัยสนใจ

กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ ยืนยันการมีอยู่ของมีเทน (CH4) ในวัตถุระหว่างดวงดาว การค้นพบนี้นำเสนอคุณลักษณะที่ไม่ธรรมดา: มีเทนถูกตรวจพบหลังจากการผ่านของ 3I/ATLAS ใกล้ดวงอาทิตย์โดยเฉพาะ โดยไม่มีบันทึกใด ๆ มาก่อนแม้ว่าจะสังเกตการณ์ SPHEREx ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2568 ก็ตาม

การตรวจจับล่าช้านี้ขัดต่อคำอธิบายทั่วไป น้ำแข็งมีเทนระเหยที่อุณหภูมิ -220 °C ซึ่งต่ำกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ (-97 °C) อย่างมาก ซึ่งอาจบ่งบอกถึงการสลายก๊าซในชั้นพื้นผิวของดาวหางตั้งแต่เนิ่นๆ การไม่มีการสำรวจด้วยสเปกโทรสโกปีในช่วงแรกบ่งชี้ว่ามีเทนถูกจำกัดอยู่ในชั้นใน และถูกปล่อยออกมาเพียงใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดเท่านั้น

ตรวจพบคาร์บอนมอนอกไซด์ก่อนมีเทน ซึ่งตรงกันข้ามกับความคาดหวังทางทฤษฎี เนื่องจาก CO มีความผันผวนมากกว่า CH4 จึงควรหายไปจากพื้นผิวโดยสิ้นเชิง และการแผ่รังสีครั้งแรกยังคงไม่สามารถอธิบายได้โดยฟิสิกส์ดาราศาสตร์ร่วมสมัย

ลายเซ็นชีวภาพที่อาจเกิดขึ้นและผลกระทบทางโหราศาสตร์

งานวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในพงศาวดารของ National Academy of Sciences ชี้ให้เห็นว่ามีเทนเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตในชั้นบรรยากาศนอกระบบดาวเคราะห์ การตรวจจับ CH4 ใน 3I/ATLAS ทำให้เกิดคำถามพื้นฐาน: การปล่อยก๊าซของสารประกอบเกิดจากฤทธิ์ทางชีวภาพหรือไม่

อาวี โลเอบ หัวหน้าโครงการกาลิเลโอและอดีตผู้อำนวยการแผนกดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด เสนอว่าสสารที่ถูกขับออกจากระบบสุริยะสามารถบรรทุกสิ่งมีชีวิตนอกระบบได้ ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าแพนสเปิร์เมียจะทำหน้าที่เป็นการกระจายตัวของเมล็ดอวกาศตามธรรมชาติ:

• เศษน้ำแข็งและหินขนาดใหญ่ในเครื่องบินไอพ่นที่มุ่งตรงไปยังดวงอาทิตย์จะทำหน้าที่เป็นพาหนะขนส่ง
• วิถีโคจรของ 3I/ATLAS เกิดขึ้นพร้อมกับระนาบการโคจรของดาวเคราะห์ที่เอื้ออาศัยได้ ซึ่งเอื้อต่อการแพร่กระจาย
• แสงแดดจะให้พลังงานเพื่อกระตุ้นกลไกการแพร่กระจาย

นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ทางทฤษฎีที่จะเกิดแพนสเปิร์เมียโดยตรง ซึ่งคนสวนระหว่างดวงดาวตั้งใจเพาะ 3I/ATLAS ในภารกิจปฏิสนธิไปยังดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ สมมติฐานนี้จะอธิบายการจัดตำแหน่งที่ไม่ค่อยเกิดขึ้นระหว่างวิถีโคจรของดาวหางกับระนาบสุริยุปราคา รวมถึงการมีอยู่ของไอพ่นสุริยะที่มีชิ้นส่วนขนาดใหญ่

ความมีชีวิตของชีวิตในสภาวะระหว่างดวงดาว

การศึกษาทางวิทยาศาสตร์บันทึกถึงความสามารถอันน่าทึ่งของจุลินทรีย์บนบกในสภาวะที่รุนแรง การวิจัยในปี พ.ศ. 2548 ระบุจุลินทรีย์ที่สามารถอยู่รอดได้ในผลึกน้ำแข็งภายใต้หิมะที่ลึกกว่า 3 กิโลเมตรเป็นเวลานานกว่า 30,000 ปี กลไกการอยู่รอดเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของฟิล์มน้ำของเหลวรอบๆ จุลินทรีย์ ทำให้เกิดการแพร่กระจายของออกซิเจน ไฮโดรเจน มีเทน และก๊าซอื่นๆ

การศึกษาในปี 2020 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications ระบุว่าจุลินทรีย์ที่อยู่ลึกลงไปใต้ก้นมหาสมุทรแปซิฟิกใต้ 75 เมตร (ความลึกทะเล 5,700 เมตร) สามารถดำรงชีวิตอยู่ในตะกอนหินได้นานกว่า 100 ล้านปี หลังจากเปิดใช้งานอีกครั้งในห้องปฏิบัติการ จุลินทรีย์บรรพบุรุษเหล่านี้จะถูกเผาผลาญและเพิ่มจำนวน

ชีวิตนอกระบบสุริยะอาจนำเสนอการปรับตัวที่รุนแรงยิ่งขึ้นต่อสภาวะสุดขั้วของอวกาศระหว่างดาว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่นักวิจัยเรียกว่า “การอยู่รอดของผู้ที่เหมาะสมที่สุด” ในสุญญากาศจักรวาล

ขั้นตอนต่อไปในการสอบสวน

การค้นพบภูเขาน้ำแข็งระหว่างดวงดาวเพิ่มเติมซึ่งมีแนวโน้มทางสถิติที่ชัดเจนสำหรับระนาบสุริยุปราคาน่าจะเป็นหลักฐานที่สำคัญ หอดูดาวรูบิน ซึ่งดำเนินการโดย NSF-DOE มีความสามารถในการตรวจจับเทห์ฟากฟ้าดังกล่าว หากรูปแบบได้รับการยืนยัน สมมติฐานของแพนสเปอร์เมียแบบกำหนดทิศทางจะมีความเป็นไปได้มากขึ้น

หน่วยงานอวกาศควรวางแผนที่จะสกัดกั้นวิถีของภูเขาน้ำแข็งเหล่านี้โดยใช้ยานสำรวจในเส้นทางชนกับพื้นผิว การวินิจฉัยโดยตรงถึงองค์ประกอบของวัสดุที่ถูกไล่ออกจะทำให้เราสามารถตรวจสอบการมีอยู่ของชีวิตนอกระบบได้:

• การวิเคราะห์ทางสเปกโทรสโกปีของชิ้นส่วนที่ถูกดีดออกมา
• การตรวจหาตัวบ่งชี้ทางชีวภาพนอกเหนือจากโมเลกุลอินทรีย์
• เปรียบเทียบกับลายเซ็นของชีวิตบนบกที่รู้จัก
• การระบุรูปแบบที่เป็นไปไม่ได้ในการสังเคราะห์แบบไม่มีชีวิต

หากสิ่งมีชีวิตนอกระบบได้รับการยืนยันใน 3I/ATLAS คำถามสุดท้ายก็จะปรากฏขึ้น: ชีวิตนอกระบบนี้มีลักษณะคล้ายกับชีวิตที่เรารู้จักบนโลกหรือไม่? คำตอบที่ยืนยันจะบ่งบอกถึงต้นกำเนิดทั่วไปหรือการถ่ายโอนแพนสเปิร์มระหว่างระบบดาวเคราะห์ ซึ่งนำไปสู่ข้อสรุปว่าชีวิตมนุษย์อาจได้รับการเพาะพันธุ์โดยชาวสวนระหว่างดวงดาวในช่วงก่อนการกำเนิดของอารยธรรม