ในช่วงกลางเดือนเมษายน 2025 ชื่อของดาวเคราะห์ต่างระบบที่ชื่อว่า K2-18b กลับมาเป็นกระแสอีกครั้งในแวดวงดาราศาสตร์และ astrobiology (ชีววิทยานอกโลก) เมื่อทีมวิจัยนำโดย Nikku Madhusudhan จากมหาวิทยาลัย Cambridge ได้เผยแพร่งานพรีปรินต์เปเปอร์ที่มีชื่อว่า Mid-infrared transmission spectroscopy of K2-18 b with JWST/MIRI reveals signatures of dimethyl sulfide and/or dimethyl disulfide ซึ่งภายหลังได้ถูกตีพิมพ์ลงใน The Astrophysical Journal Letters ในวันที่ 17 เมษายน 2025
ในงานดังกล่าวได้อ้างว่าพบหลักฐานเพิ่มเติมที่ อาจ ชี้ไปถึงโมเลกุลชีวภาพอย่าง Dimethyl Sulfide (DMS) หรือ Dimethyl Disulfide (DMDS) ในชั้นบรรยากาศของ K2-18b โดยใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb (JWST) อีกครั้ง ก่อนที่เราจะคาดหวังในการเจอเอเลี่ยนแบบเป็นตัว ๆ ควรกลับมาดูพื้นฐานของเรื่องนี้กันก่อน ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้คืออะไร ใครคือคนที่พูดว่าพบอะไร และควรเข้าใจมันอย่างไรโดยไม่ตกหลุม Hype จนเกินพอดี
K2-18b เป็นดาวเคราะห์ที่ค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Kepler (ในช่วงภารกิจ K2) ตั้งแต่ปี 2015 โคจรรอบดาวแคระแดงที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 124 ปีแสงในกลุ่มดาว Leo สิ่งที่ทำให้ดาวดวงนี้น่าสนใจคือมันอยู่ใน Habitable Zone หรือระยะที่เหมาะกับการมีน้ำในสถานะของเหลวได้ ถ้ามีเงื่อนไขด้านบรรยากาศที่เหมาะสม
K2-18b มีขนาดใหญ่กว่าโลกประมาณ 2.6 เท่า และมวลมากกว่า 8.6 เท่า จึงจัดอยู่ในหมวด Sub-Neptune คือใหญ่กว่าโลก แต่เล็กกว่าดาวเนปจูน ความเป็นไปได้หนึ่งที่นักดาราศาสตร์เสนอคือ มันอาจเป็น “Hycean world” หรือดาวที่มีมหาสมุทรปกคลุมทั้งดวงอยู่ใต้บรรยากาศที่เต็มไปด้วยไฮโดรเจน หรือ H2-rich Atmosphere
ในปี 2023 ทีมของ Madhusudhan เคยเผยแพร่ผลการสังเกตการณ์ K2-18b ด้วยกล้อง NIRSpec บน JWST ซึ่งเก็บข้อมูลในช่วงคลื่นใกล้อินฟราเรด ในงานวิจัย Carbon-bearing Molecules in a Possible Hycean Atmosphere และพบสัญญาณของ มีเทน (CH4) และ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่ระดับความเชื่อมั่นสูงพอสมควร สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือ มี “เงา” ของสเปกตรัมที่ อาจเป็น DMS ซึ่งเป็นโมเลกุลที่บนโลกพบได้เฉพาะจากสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะสิ่งมีชีวิตทางทะเลอย่างแพลงก์ตอน แต่ในครั้งนั้น พวกเขาใช้คำว่า “Tentative Hint” คือยังไม่ชัดเจนพอจะฟันธงได้ ทั้งเพราะความละเอียดของข้อมูล และเพราะโมเดลที่ใช้ยังมีความกำกวมหลายอย่าง
การค้นพบ Dimethyl Sulfide และ Dimethyl Disulfide
ในรอบล่าสุดนี้ ทีมของ Madhusudhan หันมาใช้ข้อมูลจาก MIRI หรือ Mid-Infrared Instrument โดยใช้โหมด LRS หรือ Low-Resolution Spectroscopy ที่ครอบคลุมช่วงคลื่น 6 ถึง 12 ไมครอน หรือที่เรียกว่า Mid-Infrared ซึ่งเป็นช่วงคลื่นที่โมเลกุลอินทรีย์จำนวนมากจะมีการดูดกลืนแสงที่จำเพาะ (Specific Absorption Features) ผลลัพธ์คือ พวกเขาพบสเปกตรัมที่มีฟีเจอร์ชัดเจน ไม่เรียบเหมือนกรณีที่ไม่มีโมเลกุลใด ๆ ซึ่งฟีเจอร์นี้ ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยโมเลกุลปกติที่คาดว่าจะมีในบรรยากาศดาวแบบนี้ (อย่างเช่น H2O, CO2, CH4) ยกเว้นโมเลกุลสองชนิดคือ Dimethyl Sulfide (DMS) และ Dimethyl Disulfide (DMDS)
โมเดลของพวกเขาระบุว่า มีความน่าจะเป็นระดับ 3-sigma (แปลว่าโอกาสที่ข้อมูลจะมาหลอกเราแบบนี้คือ 0.3% ซึ่งฟังดูน้อย แต่ในวงการฟิสิกส์เราไม่ถือว่า “เจออะไรจริง ๆ” จนกว่าจะได้ 5-sigma หรือโอกาสพลาดแค่ 1 ใน 3.5 ล้านครั้ง) ที่ฟีเจอร์ที่เห็นจะเกิดจาก DMS และหรือ DMDS ซึ่งเข้มข้นในระดับมากกว่า 10 ppmv (Parts per Million by Volume) ซึ่งถือว่าสูงมากในแง่ชีววิทยา
ถึงตรงนี้ก็ต้องดักไว้ก่อน James Webb ไม่ได้ “ถ่ายรูปดาวแล้วเห็นว่ามี DMS ลอยอยู่” มันคือการวัดสเปกตรัมของแสงจากดาวแม่ที่ผ่านชั้นบรรยากาศดาว แล้วตีความว่ามีโมเลกุลอะไรบ้าง ซึ่ง Sensitive สุด ๆ และ Noise เยอะมาก เป็นวิธีการทั่วไปที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการดูว่าดาวดวงนั้นประกอบไปด้วยธาตุหรือสารประกอบอะไรบ้าง ซึ่งที่เราดูจากข่าวกันแล้วเห็นว่า ค้นพบน้ำ ค้นพบอะไรก็คือใช้วิธีการนี้นี่แหละ
แล้วไอ้ DMS มันคืออะไร ทำไมทีมถึงสนใจมันนัก คำตอบคือ DMS เป็นสารประกอบกำมะถันที่มีลักษณะเป็นของเหลวใส ๆ ระเหยง่าย มีกลิ่นเฉพาะตัว คล้าย ๆ กลิ่นทะเล กลิ่นหอยนางรม หรือกลิ่นกะหล่ำปลีอ่อน ๆ และบนโลก DMS เกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิตเป็นหลัก โดยเฉพาะแพลงก์ตอนพืชและแบคทีเรียในทะเล กลไกการเกิดของมันคือ สาหร่ายในทะเล (Phytoplankton) สร้างสารที่ชื่อ DMSP (Dimethylsulfoniopropionate) ซึ่งเป็นสารอินทรีย์ชนิดหนึ่ง เมื่อเซลล์แตก หรือสลายตัวโดยกระบวนการทางชีวภาพ DMSP จะเปลี่ยนเป็น DMS และลอยออกมาในบรรยากาศ ในขณะที่ Dimethyl Disulfide หรือ DMDS มีโครงสร้างคล้าย DMS เป็นของเหลวที่ระเหยง่ายเช่นกัน แต่ กลิ่นแรงกว่า กลิ่นจะออกแนวกำมะถันเน่า คล้ายกลิ่นกระเทียมเน่า หรือหัวหอมเน่า เกิดจากการเน่าเสียของพืชและสัตว์ หรือกระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น การกลั่นปิโตรเลียม หรือการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูง
ที่ไม่แน่ใจว่าสรุปมันคือ DMS และยังคงใช้คำว่าและหรือ ก้เพราะว่าโมเดลที่ Fit กับข้อมูลได้ดีที่สุดนั้น จะต้องมี DMS หรือ DMDS อย่างน้อยหนึ่งตัว ปริมาณมากกว่า 10 ppmv (ทีมใช้คำว่า More observations are needed to increase the robustness of the findings and resolve the degeneracy between DMS and DMDS) สิ่งสำคัญคือ บนโลกยังไม่พบแหล่งกำเนิด DMS และหรือ DMBS แบบไม่มีสิ่งมีชีวิต ทำให้ทีมค่อนข้างสรุปในทางว่า เฮ้ย แม่งต้องมีสิ่งมีชีวิตบน K2-18b แน่ ๆ (จำตรงนี้ไว้ เดี๋ยวเราจะมาอธิบายต่อ)
คำถามที่เราควรถามต่อคือ DMS หรือ DMDS ที่เห็นนั้นเป็นของจริงไหม หรือเป็น Artifact ของการวิเคราะห์ มีแหล่งกำเนิดแบบไม่ใช่สิ่งมีชีวิต (Abiotic) ที่สามารถสร้างโมเลกุลเหล่านี้ได้ในสภาพแวดล้อมของ Hycean World หรือเปล่า โมเดลบรรยากาศที่ใช้ตีความข้อมูล เชื่อถือได้แค่ไหน มีค่าคงที่หรือ Cross-Section ที่เรายังไม่รู้หรือเปล่า จะมีทีมอิสระทีมอื่นสามารถ Reproduce ผลลัพธ์นี้ได้ไหม
แล้วนักวิจัยคนอื่นมองว่าอย่างไร
สิ่งที่เราอยากให้อ่านคือจากเว็บไซต์ New Scientist ที่ไปสัมภาษณ์นักศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะต่าง ๆ ในบทความ Astronomers Claim Strongest Evidence of Alien Life Yet
Ryan MacDonald ซึ่งไม่ได้เป็นผู้เขียนในเปเปอร์นี้ แต่เคยเป็นหนึ่งในทีมร่วมวิเคราะห์ข้อมูลรอบแรกกับ Madhusudhan ได้ออกมาพูดว่า “การตรวจพบชีวโมเลกุลบน K2-18b ยังไม่เพียงพอที่จะบอกว่ามีชีวิต แต่เรากำลังเห็นว่ามีเคมีที่น่าสนใจเกิดขึ้นในโลกที่ไม่เหมือนโลก” ในขณะที่ Sara Seager จาก MIT ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการค้นหา Biosignature ก็กล่าวในทำนองเดียวกันว่า “เราควรระวังคำว่า Biosignature เพราะคำนี้มีน้ำหนักมาก การตรวจพบโมเลกุลแบบนี้ควรเรียกว่า Potential Biosignature Gas มากกว่า”
อย่างไรก็ดีนี่เป็นขั้นตอนและกระบวนการปกติของกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ประเด็นอยู่ตรงที่ว่าเรามีกระบวนการในการศึกษาอย่างไร นักวิจัยไม่ได้ผิด และสุดท้ายที่จะมีใครที่ผิดก็คือการที่สื่อต่างประโคมข่าวโดยปราศจากการให้ความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้องจนน่าเบื่อหน่ายว่าทำไมเราถึงได้มีแต่ข่าวการค้นพบสิ่งมีชีวิตนอกโลกเต็มไปหมด และคนอ่านก็ไม่ได้ได้อะไรจากข่าวเหล่านี้
เส้นทางการศึกษาหาสิ่งมีชีวิต
กระบวนการศึกษาแบบนี้ไม่ได้เพิ่งเกิดขึ้น โดยเฉพาะกับการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ แต่ที่มันเพิ่งมีมาช่วงหลังเพราะว่าพลังของกล้องอย่าง James Webb ที่ช่วยให้สามารวิเคราะห์โมเลกุลอย่างแม่นยำผ่านอุปกรณ์อย่าง MIRI หรือ NIRSpec นั่นแหละ แต่ในระบบสุริยะของเรา เรามีทั้งการศึกษาผ่านกล้องโทรทรรศน์ และการศึกษาด้วยการเอายานอวกาศพร้อมแล็บทดลองเต็มรูปแบบไปลง (เช่นโครงการ Viking ในอดีต หรือโครงการอย่าง Mars Science Laboratory หรือ Mars 2020) เช่นกรณีล่าสุด สรุปกรณี Curiosity พบโมเลกุลอินทรีย์สายยาวที่สุดที่เคยเจอบนดาวอังคาร สำคัญอย่างไร หรือแม้กระทั่งการเก็บตัวอย่างกลับโลกในโครงการพวก Sample Return ต่าง ๆ
ย้อนกลับไปในช่วงปี 1976 ยาน Viking ของ NASA ตรวจพบโมเลกุลอินทรีย์บางชนิดในดินของดาวอังคาร และตอนนั้นก็มีกระแสว่าเรา “อาจพบชีวิต” แต่ต่อมาก็พบว่าปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นน่าจะมาจากสาร Oxidant ที่ชื่อว่า Perchlorates บนผิวดาว มากกว่าการมีสิ่งมีชีวิต และเราก็เห็นการเจอ Biosignature บนดาวอังคารมาเรื่อย ๆ ตามที่เราเคยเล่าไปในบทความ มีเทนและอินทรีย์โมเลกุลบนดาวอังคาร สู่เส้นทางการค้นพบสิ่งมีชีวิต หรือในกรณีของดาวศุกร์ ปี 2020 ที่มี รายงานการพบ Phosphine อีกหนึ่ง Potential Biosignature ในบรรยากาศของดาวศุกร์ ก็กลายเป็นประเด็นใหญ่เช่นกัน จำที่บอกว่า DMS ไม่สามารถเกิดได้โดยไม่มีสิ่งมีชีวิตใช่มั้ย กรณีของ Phosphine ก็เหมือนกัน ตอนนั้นการตีความเป็นไปในทางทีว่า Phosphine ถ้าไม่เกิดจากสิ่งมีชีวิตก็จะเกิดจากโรงงานอุสาหกรรม ดังนั้นไม่น่ามีโรงงานอุตสาหกรรมบนดาวศุกร์ อาจหมายความว่ามันเกิดจากสิ่งมีชีวิต ก็เลยเป็นข่าวใหญ่ ก่อนที่จะมีการย้อนกลับไปวิเคราะห์ใหม่และพบว่าอาจเป็น Noise หรือ Error ในการประมวลผล และ Phosphine ก็เป็นแค่การอ่านค่าผิด ไม่ต้องไปพูดถึงมีเอเลี่ยนไปตั้งโรงงานบนดาวศุกร์
ที่เรายกตัวอย่างกรณีของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะก็เพราะ เราจะบอกว่าการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะนั้นยากมาก และความรู้ที่เรามีเกี่ยวกับมันเป็นแค่ติ่งเดียว น้อยมาก ๆ ขนาดในระบบสุริยะที่เราส่งยานไประเบิดเอาดาวเคราะห์น้อยกลับโลกมาได้เป็นก้อน ๆ เรายังศึกษาอย่างระมัดระวังเลย ทั้งหมดนี้เป็นบทเรียนว่า เราต้องตั้งคำถามก่อนจะสรุปว่า “เราพบชีวิตต่างดาวแล้ว” เสมอ
เราควรมองว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศยุคใหม่เจ๋งแค่ไหน
ถึงแม้ว่าผลการวิเคราะห์จะยังไม่สามารถบอกได้ชัดเจนว่า K2-18b มีสิ่งมีชีวิตหรือไม่ แต่การที่เราสามารถ “วัด” องค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศของดาวที่อยู่ห่างออกไป 120 ปีแสงได้ขนาดนี้ คือความสามารถที่เหลือเชื่อของ James Webb เราสามารถเห็นความเข้มข้นของ มีเทน CH4, คาร์บอนไดออกไซด์ CO2 และแม้กระทั่งวางเงื่อนไขว่าโมเลกุลเหล่านี้อาจเกิดจากเคมีแบบไหน สิ่งเหล่านี้ในยุคก่อน James Webb แทบเป็นไปไม่ได้เลย กล้อง Hubble ก็ทำไม่ได้ กล้องภาคพื้นโลกก็ทำไม่ได้
ถ้าถามว่า “ข่าวนี้คือการค้นพบสิ่งมีชีวิตหรือเปล่า” คำตอบสั้น ๆ คือ “ไม่” แต่ถ้าถามว่า “ข่าวนี้สำคัญไหม” คำตอบคือ “โคตรสำคัญ” K2-18b กำลังกลายเป็นต้นแบบของโลกแบบใหม่ที่เราเรียกว่า “Hycean World” โลกที่อาจมีมหาสมุทรใต้ชั้นบรรยากาศไฮโดรเจน และมีเคมีที่ใกล้เคียงกับโลกในยุคแรก ๆ มากกว่าที่เคยรู้จัก
มันอาจไม่ใช่ดาวที่เราจะย้ายไปอยู่ หรือส่งยานไปลงในอีก 100 ปีข้างหน้า แต่มันคือ “หน้าต่าง” ให้เราส่องเข้าไปในโลกอื่น ๆ ที่อาจกำลังดำรงชีวิตอยู่คนละแบบกับที่เราคาดคิด คำถามที่สำคัญที่สุดไม่ใช่แค่ “เราอยู่คนเดียวหรือเปล่า?” แต่คือ “เราพร้อมแค่ไหน ที่จะเข้าใจสิ่งที่ไม่เหมือนเราเลย?” และบางที คำตอบของคำถามนั้น กำลังเขียนอยู่ในข้อมูลสเปกตรัมจากกล้อง James Webb แบบบรรทัดต่อบรรทัดก็เป็นได้
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
