ย้อนกลับไปในปี 2013 ยานสำรวจ Curiosity ของ NASA ได้เจาะหินโคลนโบราณก้อนหนึ่งในบริเวณที่ชื่อว่า “Yellowknife Bay” ซึ่งอยู่ในหลุมอุกกาบาต Gale Crater บนดาวอังคาร ตัวอย่างหินที่ได้จากตรงนั้นถูกตั้งชื่อว่า “Cumberland” และมันกลายเป็นหนึ่งในหินที่นักวิทยาศาสตร์ “เล่นซ้ำ” มากที่สุดในประวัติศาสตร์ของการสำรวจดาวเคราะห์ และเมื่อไม่นานมานี้ นักวิจัยจากฝรั่งเศสและสหรัฐอเมริกาได้ย้อนกลับมาวิเคราะห์เจ้า Cumberland อีกครั้งด้วยวิธีใหม่ ๆ ในห้องปฏิบัติการขนาดจิ๋วที่ฝังอยู่ในตัว Curiosity เองที่ชื่อว่า Sample Analysis at Mars หรือ SAM
ผลที่ได้กลายเป็นข่าวใหญ่ นักวิจัยค้นพบโมเลกุลอินทรีย์สายยาวที่สุดที่เคยเจอบนดาวอังคาร ได้แก่ Decane (C10H22), Undecane (C11H24), และ Dodecane (C12H26) ซึ่งเป็นสารประกอบในกลุ่ม “อัลเคนสายยาว” ที่บนโลกเราพบได้ในไขมันและน้ำมัน
ก่อนหน้านี้ SAM เคยตรวจพบโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็ก ๆ เช่น Benzene หรือ Thiophene ซึ่งก็น่าตื่นเต้นในตัวของมันอยู่แล้ว เราเคยเล่าไปใน Curiosity พบว่าหินใน Gale Crater มีปริมาณของอินทรีย์คาร์บอนสูงกว่าบางภูมิภาคบนโลก แต่ในงานวิจัยล่าสุดที่เพิ่งตีพิมพ์ในเดือนมีนาคม 2025 ที่มีชื่อว่า Long-chain alkanes preserved in a Martian mudstone ตีพิมพ์ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ทีมนักวิจัยได้รายงานว่าอัลเคนสายยาวที่เพิ่งเจอนั้น มีความเป็นไปได้ว่าจะเป็น “เศษชิ้นส่วน” ที่หลุดมาจากกรดไขมันสายยาว (Long-Chain Fatty Acids) ฟังดูแล้วเหมือนจะเฉย ๆ ใช่ไหม แต่ถ้าเราบอกว่า กรดไขมันเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ และถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของชีวิตทุกชนิดบนโลก
นั่นแปลว่า แม้เราจะยังไม่เจอ “สิ่งมีชีวิต” บนดาวอังคารโดยตรง แต่เจ้าโมเลกุลที่อยู่ใน Cumberland อาจเป็นหลักฐานทางเคมีว่า เคยมีปฏิกิริยาเคมีในระดับที่ใกล้เคียงกับ “ชีวิต” เกิดขึ้นที่นั่น หรืออย่างน้อย มันก็แสดงให้เห็นว่าดาวอังคารเคยมี “สภาพแวดล้อม” ที่เหมาะจะเกิดสิ่งมีชีวิตได้ อ่านบทความ มหาสมุทรที่เคยอยู่บนดาวอังคารหายไปไหน
เคมีก่อนสิ่งมีชีวิต การศึกษาต้นกำเนิดของชีวิต
Prebiotic Chemistry หรือ “เคมีก่อนสิ่งมีชีวิต” คือกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นก่อนที่จะมีสิ่งมีชีวิตจริง ๆ บนโลก หรือในที่อื่น ๆ อย่างดาวอังคาร ดาวเสาร์ ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสฯ หรือแม้แต่ในอุกกาบาตที่ลอยไปลอยมาในอวกาศ คิดง่าย ๆ ว่า มันคือ “การเตรียมวัตถุดิบ” ของชีวิต เป็นช่วงที่โมเลกุลอินทรีย์เล็ก ๆ เริ่มรวมตัวกันเป็นสารที่ซับซ้อนขึ้น เช่น กรดอะมิโน (ส่วนประกอบของโปรตีน) กรดนิวคลีอิก (ส่วนประกอบของ DNA) และกรดไขมัน (ที่เป็นเยื่อหุ้มเซลล์)
แม้การค้นพบนี้จะน่าตื่นเต้น แต่นักวิจัยก็ระบุชัดว่า ยังไม่มีทางฟันธงได้ว่าโมเลกุลเหล่านี้เกิดจากสิ่งมีชีวิตจริง ๆ หรือไม่เพราะกรดไขมันสามารถเกิดขึ้นได้จากกระบวนการทางเคมีธรรมดา เช่น การปะทะกันของน้ำร้อนกับแร่ในปล่องไฮโดรเทอร์มอล หรือ Hydrothermal Vents ซึ่งเคยเกิดขึ้นในอดีตของดาวอังคารในยุคที่มีน้ำ หรือเกิดขึ้นในดาวที่มีทะเลอย่างโลก หรือบนดวงจันทร์ Europa Clipper
ทีมวิจัยเลยทำการทดลองในห้องแล็บบนโลก โดยจำลองสภาพแวดล้อมแบบดาวอังคาร เอา กรดไขมัน Undecanoic Acid ผสมกับดินเหนียว แล้วอบให้ร้อนแบบเดียวกับที่ SAM ทำบนดาวอังคาร โดยเครื่อง SAM ประกอบด้วย 3 ระบบหลัก เตาอบ หรือ Oven ใช้เผาตัวอย่างที่เก็บมาให้ระเหยหรือสลายสารอินทรีย์ออกมา ต่อด้วยการทำ Gas Chromatograph แยกสารต่าง ๆ ออกจากกัน และสุดท้ายใช้ Mass Spectrometer หรือ ตรวจวัดมวลและพฤติกรรมกับแสงของโมเลกุลเพื่อระบุชนิดของสารว่าคืออะไร
ผลก็คือได้ Decane ออกมาจริง ๆ ซึ่งแปลว่าบนดาวอังคารก็อาจมีกรดไขมันเหล่านี้มาก่อน แล้วพอมันโดนความร้อนจาก SAM ก็เลยแตกตัวออกเป็นอัลเคนสายสั้น ๆ ที่ตรวจเจอได้
ที่น่าสนใจคือโดยปกติ กระบวนการที่ไม่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตมักสร้างกรดไขมันสายสั้นไม่เกิน 12 คาร์บอน แต่ในกรณีนี้นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่า โมเลกุลที่พบนั้นมีความยาวตั้งแต่ 10 ถึง 12 คาร์บอน ซึ่งแปลว่าอาจจะมีกรดไขมันสายยาวกว่านี้ด้วย แต่ SAM ยังตรวจไม่เจอเพราะความสามารถจำกัด
ทางเดียวคือนำหินกลับโลก
แม้ SAM จะเก่งแค่ไหนและถูกออกแบบมาให้เป็นห้องวิจัยเคลื่อนที่ได้บนดาวอังคาร แต่มันก็มีขีดจำกัด เพราะต้องทำงานในสภาพอากาศที่โหดร้ายที่สุดแห่งหนึ่งในระบบสุริยะ และอาศัยพลังงานจากเครื่องปฏิกรณ์เล็ก ๆ การจะยืนยันว่าโมเลกุลเหล่านี้มีต้นกำเนิดจากสิ่งมีชีวิตหรือไม่จึงยังเป็นเรื่องที่ ต้องรอการนำตัวอย่างหินจากดาวอังคารกลับมายังโลก ซึ่งเป็นเป้าหมายของโครงการ Mars Sample Return ที่กำลังดำเนินการร่วมกันระหว่าง NASA และ ESA NASA อัพเดท Mars Sample Return ศึกษาสองความเป็นไปได้ ไม่ใช้ JPL ก็ใช้เอกชน
และนั่นคือสิ่งที่ Caroline Freissinet นักวิจัยจาก CNRS ในฝรั่งเศสซึ่งเป็นหัวหน้าทีมวิจัยชุดนี้ กล่าวไว้ใน NASA’s Curiosity Rover Detects Largest Organic Molecules Found on Mars ว่า “งานวิจัยของเราพิสูจน์ว่าทุกวันนี้ เรายังสามารถตรวจพบร่องรอยของเคมีชีวิตจากตัวอย่างหินของดาวอังคารได้ ถ้าหากว่าชีวิตเคยเกิดขึ้นที่นั่นจริง ๆ”
หินก้อนเล็ก ๆ ที่ชื่อว่า Cumberland ซึ่งเคยเป็นเพียงจุดพักระหว่างทางของ Curiosity กลับกลายเป็นขุมทรัพย์ที่บอกเล่าประวัติศาสตร์เคมีของดาวอังคารได้ลึกซึ้งกว่าที่เคยคาดคิด และแน่นอนว่าการค้นพบนี้จะนำไปสู่โจทย์วิจัยใหม่ ๆ ในอนาคตแน่นอน
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
