NASA พบอุกกาบาตอายุ 4,500 ล้านปี ซ่อนน้ำเกลือโบราณ-กรดอะมิโน เบาะแสกำเนิดชีวิต

นักวิทยาศาสตร์ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐฯ (NASA) เปิดเผยผลการศึกษาอุกกาบาตที่ตกสู่โลกเมื่อปี 2024 ซึ่งให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับน้ำในยุคแรกเริ่มของระบบสุริยะ วิวัฒนาการทางเคมีของดาวเคราะห์น้อยดึกดำบรรพ์ และสารตั้งต้นที่อาจมีบทบาทต่อการกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลก

อุกกาบาตดังกล่าวตกลงบนพื้นโลกเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม 2024 และได้รับการเก็บกู้ทันทีโดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่นในรัฐนิวเจอร์ซีย์ของสหรัฐฯ หลังจากเขาสังเกตเห็นว่ามีอุกกาบาตตกลงในพื้นที่ของตน

NASA/SETI

ผู้ค้นพบตระหนักถึงคุณค่าทางวิทยาศาสตร์ของวัตถุดังกล่าว จึงสวมถุงมือป้องกันก่อนเก็บชิ้นส่วนอุกกาบาต และบรรจุไว้ในอะลูมิเนียมฟอยล์และภาชนะแก้ว ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้แร่ธาตุและสารประกอบอินทรีย์ที่เปราะบางเสื่อมสภาพจากความชื้น สภาพอากาศ และการปนเปื้อน

ขณะอุกกาบาตพุ่งผ่านชั้นบรรยากาศ กล้องหลายตัวในรัฐนิวเจอร์ซีย์สามารถบันทึกภาพลูกไฟไว้ได้ นักวิทยาศาสตร์จึงนำข้อมูลดังกล่าวมาคำนวณวิถีการเคลื่อนที่ ก่อนผสานกับผลวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ เพื่อระบุแหล่งกำเนิดของอุกกาบาตในแถบดาวเคราะห์น้อย

ผลการศึกษาซึ่งเผยแพร่ในวารสาร Science Advances พบว่า แร่ธาตุภายในดาวเคราะห์น้อยต้นกำเนิดของอุกกาบาตเคยถูกเปลี่ยนแปลงด้วยน้ำเกลือโบราณ ส่งผลให้เกิดแร่ชนิดพิเศษและเก็บรักษาสารประกอบอินทรีย์จำนวนมากไว้ได้นานหลายพันล้านปี

ปีเตอร์ เจนนิสเคนส์ นักดาราศาสตร์ด้านอุกกาบาตจากศูนย์วิจัยเอมส์ของ NASA และสถาบัน SETI กล่าวว่า การมีทั้งข้อมูลเส้นทางการตกของอุกกาบาตและการเก็บกู้ตัวอย่างได้อย่างรวดเร็ว ทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่เพียงรู้ว่าอุกกาบาตประกอบด้วยอะไร แต่ยังสามารถระบุได้ว่ามันเดินทางมาจากบริเวณใดของแถบดาวเคราะห์น้อย

อุกกาบาตอายุ 4,500 ล้านปี

อุกกาบาตก้อนนี้ได้รับชื่อว่า "ฮิลส์โบโรห์" ตามชื่อเมืองที่พบ โดยจัดอยู่ในกลุ่มอุกกาบาตคาร์บอนชนิด CM Carbonaceous Chondrite ซึ่งเป็นหินอวกาศดึกดำบรรพ์ที่เก็บรักษาวัสดุยุคแรกสุดของระบบสุริยะ และบันทึกกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นบนดาวเคราะห์น้อยเมื่อกว่า 4,500 ล้านปีก่อน

ระหว่างการตรวจสอบ นักวิจัยพบว่าอุกกาบาตประกอบด้วยเศษหินขนาดเล็กจำนวนมาก และบางชิ้นมีปริมาณโซเดียมสูงผิดปกติ ซึ่งไม่ใช่ลักษณะที่พบได้ทั่วไปในอุกกาบาตประเภทนี้

ด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนประสิทธิภาพสูง นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาตั้งแต่ระดับมิลลิเมตรไปจนถึงระดับอะตอม และสร้างลำดับเหตุการณ์ของแร่ธาตุและของเหลวที่เคยไหลผ่านภายในดาวเคราะห์น้อยต้นกำเนิด

ผลการวิเคราะห์พบรอยแตกขนาดเล็กที่เต็มไปด้วยวัสดุอุดมโซเดียม ซึ่งเป็นหลักฐานว่าครั้งหนึ่งเคยมีน้ำเกลือไหลผ่าน

ต่างจากน้ำบริสุทธิ์ น้ำเกลือสามารถละลายและขนส่งธาตุต่าง ๆ ได้มากกว่า จึงมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของหิน และทิ้งร่องรอยที่คงอยู่มาจนถึงปัจจุบัน

พบเกลือแบบเดียวกับดาวเคราะห์น้อยเบนนูและริวงุ

ทีมวิจัยยังตรวจพบผลึกโซเดียมคาร์บอเนต ซึ่งปกติจะทำปฏิกิริยากับความชื้นในบรรยากาศโลกอย่างรวดเร็ว จนแทบไม่สามารถศึกษาได้

จางมี ฮัน นักแร่วิทยาจากศูนย์อวกาศจอห์นสันของ NASA ระบุว่า หลักฐานดังกล่าวชี้ให้เห็นถึงการคงอยู่ของน้ำเกลือโบราณภายในรอยแตกขนาดเล็กของอุกกาบาต

ก่อนหน้านี้ เกลือชนิดเดียวกันเคยพบในตัวอย่างที่ยาน OSIRIS-REx ของ NASA นำกลับมาจากดาวเคราะห์น้อยเบนนู และยาน Hayabusa2 ขององค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA) นำกลับมาจากดาวเคราะห์น้อยริวงุ

อย่างไรก็ตาม นี่เป็นครั้งแรกที่ตรวจพบเกลือชนิดนี้ในอุกกาบาตประเภท CM Carbonaceous Chondrite ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยดึกดำบรรพ์ที่เป็นต้นกำเนิดของอุกกาบาตชนิดนี้

ไมค์ โซเลนสกี นักวิจัยด้านอุกกาบาตของ NASA กล่าวว่า ชิ้นส่วนที่มีเกลือเข้มข้นที่สุดของอุกกาบาตฮิลส์โบโรห์มีความคล้ายคลึงกับตัวอย่างจากเบนนูและริวงุอย่างมาก แม้จะไม่เหมือนกันทั้งหมด แต่สะท้อนว่าดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้เคยผ่านกระบวนการทางธรณีเคมีที่ใกล้เคียงกัน

พบกรดอะมิโนหลากหลายชนิด

เนื่องจากอุกกาบาตฮิลส์โบโรห์เป็นอุกกาบาตคาร์บอน นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์อยู่แล้วว่าจะพบสารประกอบอินทรีย์จำนวนมาก

สิ่งที่ทำให้อุกกาบาตก้อนนี้โดดเด่นคือการเก็บกู้ได้อย่างรวดเร็ว ทำให้นักวิจัยสามารถศึกษาสารอินทรีย์เหล่านี้ก่อนที่จะปนเปื้อนจากสิ่งแวดล้อมบนโลก

แดนนี กลาวิน นักวิทยาศาสตร์อาวุโสจากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของ NASA กล่าวว่า สิ่งที่สร้างความประหลาดใจมากที่สุดคือความหลากหลายของกรดอะมิโนและสารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ ภายในอุกกาบาต

องค์ประกอบดังกล่าวมีความหลากหลายใกล้เคียงกับอุกกาบาตเมอร์ชิสัน ซึ่งตกในออสเตรเลียเมื่อปี 1969 และกลายเป็นมาตรฐานสำคัญของการศึกษาสารอินทรีย์จากนอกโลก

กลาวินกล่าวว่า ผลการศึกษานี้ยิ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่า สารตั้งต้นทางเคมีของสิ่งมีชีวิตอาจถูกลำเลียงมายังโลกผ่านเศษซากดาวเคราะห์น้อยคาร์บอน และกระบวนการดังกล่าวยังคงเกิดขึ้นมาจนถึงปัจจุบัน

เบาะแสสู่การกำเนิดชีวิต

การศึกษาอุกกาบาตฮิลส์โบโรห์อาศัยความร่วมมือของนักวิทยาศาสตร์หลายสาขา ทั้งนักดาราศาสตร์ นักแร่วิทยา และนักเคมีอินทรีย์

การวิเคราะห์วิถีโคจรชี้ว่า อุกกาบาตอาจมีต้นกำเนิดจากตระกูลดาวเคราะห์น้อยเอริโกเนในแถบดาวเคราะห์น้อยชั้นใน ซึ่งเป็นบริเวณเดียวกับดาวเคราะห์น้อยโดนัลด์โจฮันสันที่ยาน Lucy ของ NASA เดินทางไปสำรวจเมื่อปี 2025

นักวิจัยระบุว่า การศึกษาหลายด้านที่นำมาประกอบกันกำลังช่วยสร้างภาพที่ชัดเจนที่สุดเท่าที่เคยมีมาเกี่ยวกับวิวัฒนาการทางเคมีของดาวเคราะห์น้อยดึกดำบรรพ์ตลอดช่วงหลายพันล้านปี

ขณะเดียวกัน ทีมวิจัยยังคงศึกษาตัวอย่างอุกกาบาตฮิลส์โบโรห์อย่างต่อเนื่อง เพื่อทำความเข้าใจว่าการมีอยู่ของน้ำได้เปลี่ยนแปลงดาวเคราะห์น้อยอย่างไร และสารเคมีสำคัญต่อการกำเนิดชีวิตกระจายตัวอยู่ทั่วระบบสุริยะยุคแรกได้อย่างไร

โซเลนสกีกล่าวว่า "หากคุณติดตามเส้นทางของน้ำในระบบสุริยะ แท้จริงแล้วคุณกำลังติดตามเส้นทางของชีวิต เพราะประวัติของน้ำคือกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิต"

ที่มา: NASA