กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของ NASA / ESA ตรวจจับสิ่งที่ไม่เคยพบมาก่อนเลยได้เป็นครั้งแรก คือโมเลกุลของสารอินทรีย์ในดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่น การค้นพบที่ยิ่งใหญ่นี้ นับเป็นเป็นก้าวสำคัญยิ่งในการศึกษาสัญญาณของการมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ
ในตอนนี้เราจะมาดูการค้นพบที่พิเศษสุดของกล้องฮับเบิลบนดาวเคราะห์ดวงเดิม ที่แสดงว่าบรรยากาศของมัน มีก๊าซมีเทนจำนวนมากเป็นองค์ประกอบอยู่ด้วย
มีเทนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติ และนี่เป็นครั้งแรกที่มีการค้นพบโมเลกุลของสารอินทรีย์ บนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเรา
HD 189733b อยู่ห่างเราออกไป 63 ปีแสง ปรากฏอยู่ในกลุ่มดาวสุนัขจิ้งจอก ดาวเคราะห์ดวงนี้มีมวลมากและร้อนจัด ซึ่งดูแล้วไม่เหมาะกับการดำรงชีวิต มันคือ ดาวพฤหัสบดีร้อน เป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะพวกหนึ่ง อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ดวงแม่มาก ใช้เวลาประมาณ 2 วันก็โคจรได้ครบรอบ
การค้นพบดังกล่าวนี้ เกิดขึ้นหลังจากการสังเกตการณ์ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2007 กล้องฮับเบิลถ่ายภาพในช่วงใกล้รังสีอินฟราเรดและใช้อุปกรณ์แยกแสงสีวัตถุ ได้ข้อมูลตรงกับการค้นพบก่อนหน้านั้น คือมีโมเลกุลของน้ำในบรรยากาศของดาวเคราะห์ ที่พบครั้งแรกโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิทเซอร์ของ NASA ในปี ค.ศ. 2007
ในสภาพปกติ มีเทนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต คือปฏิกิริยาเคมีที่จำเป็นต่อการก่อกำเนิดชีวิตที่เรารู้จักกันดีบนโลก
มีเทนเป็นสารประกอบของไฮโดรเจนกับคาร์บอน เกิดขึ้นได้หลายทาง ทั้งจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การหมักหญ้าหรือฟางข้าวหรือเป็นผลพลอยได้จากแหล่งพลังงานต่างๆ และเกิดตามธรรมชาติเช่น จากปลวก มหาสมุทร สภาพแวดล้อมในพื้นที่ชุ่มน้ำ และจากการทำปศุสัตว์
แต่อุณหภูมิของบรรยากาศดาวเคราะห์ก๊าซดวงนี้ ร้อนมากถึง 900 องศาเซลเซียส ชีวิตในแบบที่เรารู้จักกันอยู่ไม่ได้อย่างแน่นอน คงเป็นไปไม่ได้ที่จะมีฝูงวัวอยู่บนดาวเคราะห์ดวงนี้
ดังนั้น มีเทนจึงอาจเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีที่ซับซ้อนในบรรยากาศ ซึ่งนักดาราศาสตร์ก็ยังไม่เข้าใจเรื่องนี้
ก้าวสำคัญต่อจากนี้ไป จำเป็นต้องมีเครื่องมือใหม่ๆ เพื่อบรรลุเป้าหมายเบื้องต้น คือการตรวจสอบสภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน ความเร็วลม เมฆ และองค์ประกอบทางเคมีบนดาวเคราะห์ที่ทำให้ชีวิตอยู่ได้
นับว่าโชคดีที่การเรียงตัวของโลก ดาวเคราะห์และดาวฤกษ์ดวงแม่ของมันทำให้ทุกอย่างง่ายขึ้น
เมื่อดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์ที่เห็นได้จากโลก จะมีแสงส่วนหนึ่งจากดาวฤกษ์ส่องผ่านบรรยากาศของดาวเคราะห์ แล้วกล้องฮับเบิลจะตรวจจับแสงส่วนนี้
องค์ประกอบทางเคมีในบรรยากาศดาวเคราะห์ จะทำให้แสงนี้มีลักษณะเฉพาะตัวเหมือนกับลายพิมพ์นิ้วมือ นักดาราศาสตร์ก็จะนำลายพิมพ์นิ้วมือนี้ ไปเทียบกับสเปกตรัมของแสงดาวฤกษ์
จากการศึกษาลายพิมพ์นิ้วมือหลายพันแบบของสเปกตรัมจากแสงดาวฤกษ์ที่ส่อง ผ่านองค์ประกอบทางเคมีของบรรยากาศดาวเคราะห์ นักดาราศาสตร์จะแยกแยะองค์ประกอบต่างๆ ได้ พวกเขาประหลาดใจในการค้นพบมีเทนครั้งนี้
นักดาราศาสตร์จึงหันมาสนใจเรื่องการพบมีเทนนี้มากกว่าเรื่องอื่นๆ ที่เคยเตรียมการกันไว้
เป้าหมายหลักของการศึกษานี้ เป็นต้นแบบเพื่อการตรวจสอบโมเลกุลพื้นฐานของชีวิตในบรรยากาศของดาวเคราะห์ ในเขตชีวิตอาศัยอยู่ได้ (habitable zones) ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่น ซึ่งเป็นเขตที่มีอุณหภูมิเหมาะสมและมีน้ำที่อยู่ในสภาพของเหลวได้ ไม่เป็นน้ำแข็งหรือเป็นไอน้ำเท่านั้น
ไม่มีใครรู้ว่า “เราจะค้นพบอะไรอีก”
แปลและเรียบเรียง
อ.สิทธิชัย จันทรศิลปิน
