นักโหราศาสตร์สามารถพบชีวิตนอกโลกได้อย่างไร ในชีวิตประจำวันเรามักจะไม่มีปัญหาใด ๆ ที่บอกว่าสุนัขหรือกุหลาบเป็นสิ่งมีชีวิตและหินไม่ได้เป็น ในฉากภูมิอากาศของภาพยนตร์ ‘Europa Report’ เราสามารถบอกได้ทันทีว่าสิ่งมีชีวิตหลายหนวดที่ค้นพบว่ายน้ำในมหาสมุทรของดวงจันทร์ Europa ของ Jupiter นั้นมีชีวิตซับซ้อนและอาจฉลาด
แต่ถ้ามีอะไรบางอย่างว่ายน้ำเดินคลานหรือเลื้อยผ่านกล้องของยานอวกาศดูนักโหราศาสตร์ต้องเผชิญกับงานที่หนักกว่า พวกเขาจำเป็นต้องออกแบบการทดสอบที่จะช่วยให้พวกเขาสรุปการมีอยู่ของจุลินทรีย์ในเอเลี่ยนจากข้อมูลยานอวกาศ พวกเขาต้องสามารถรับรู้ร่องรอยของฟอสซิลของชีวิตมนุษย์ต่างดาวในอดีต พวกเขาจำเป็นต้องสามารถระบุได้ว่าชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลออกไปโคจรรอบดาวฤกษ์อื่นนั้นมีร่องรอยการเล่าเรื่องของสิ่งมีชีวิตที่ไม่คุ้นเคยหรือไม่ พวกเขาต้องการวิธีที่จะอนุมานการมีอยู่ของชีวิตจากความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของมัน คำจำกัดความของชีวิตจะบอกพวกเขาว่าคุณสมบัติเหล่านั้นคืออะไรและจะมองหามันได้อย่างไร นี่เป็นครั้งแรกของซีรีส์สองส่วนที่สำรวจว่าแนวคิดเรื่องชีวิตของเรามีผลต่อการค้นหาชีวิตนอกโลกอย่างไร
อะไรที่ทำให้สิ่งมีชีวิตแตกต่าง เป็นเวลาหลายศตวรรษที่นักปรัชญาและนักวิทยาศาสตร์ได้แสวงหาคำตอบ นักปรัชญาอริสโตเติล (384-322 BC) อุทิศความพยายามอย่างมากในการผ่าสัตว์และศึกษาสิ่งมีชีวิต เขาคิดว่าพวกเขามีความสามารถพิเศษที่โดดเด่นที่ทำให้พวกเขาแตกต่างจากสิ่งที่ไม่ได้มีชีวิตอยู่ แรงบันดาลใจจากการประดิษฐ์เชิงกลในยุคของเขา Rene Descartes (1596-1650) นักปรัชญาเรเนสซองซ์เชื่อว่าสิ่งมีชีวิตเหมือนเครื่องจักรเครื่องจักรความสามารถพิเศษของพวกเขามาจากการจัดเรียงชิ้นส่วนของพวกเขา
ในปี 1944 นักฟิสิกส์ Erwin Schrödinger (1887-1961) เขียน ชีวิตคืออะไร? ในนั้นเขาเสนอว่าปรากฏการณ์พื้นฐานของชีวิตรวมถึงวิธีที่พ่อแม่ถ่ายทอดลักษณะของพวกเขาไปยังลูกหลานของพวกเขาสามารถเข้าใจได้โดยการศึกษาฟิสิกส์และเคมีของสิ่งมีชีวิต หนังสือของSchrödingerเป็นแรงบันดาลใจทางวิทยาศาสตร์ของอณูชีววิทยา
สิ่งมีชีวิตทำจากโมเลกุลที่ซับซ้อนขนาดใหญ่ที่มีแบ็คโบนของอะตอมคาร์บอนที่เชื่อมโยง นักชีววิทยาโมเลกุลสามารถอธิบายการทำงานหลายอย่างของชีวิตในแง่ของโมเลกุลอินทรีย์เหล่านี้และปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อละลายในน้ำของเหลว ในปี 1955 James Watson และ Francis Crick ค้นพบโครงสร้างของกรด deoxyribonucleic (DNA) และแสดงให้เห็นว่ามันอาจเป็นคลังเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดจากผู้ปกครองไปสู่ลูกหลาน
ในขณะที่การวิจัยและการสร้างทฤษฎีทั้งหมดนี้ช่วยเพิ่มความเข้าใจชีวิตของเราอย่างมากมาย แต่ก็ไม่ได้ให้คำจำกัดความที่น่าพอใจของชีวิต คำจำกัดความที่จะช่วยให้เราสามารถแยกแยะสิ่งต่าง ๆ ที่มีชีวิตจากสิ่งที่ไม่น่าเชื่อถือได้อย่างน่าเชื่อถือ ในปี 2012 ปราชญ์ Edouard Mahery แย้งว่าการมาพร้อมกับคำจำกัดความเดียวของชีวิตนั้นเป็นไปไม่ได้และไม่มีจุดหมาย นักโหราศาสตร์ได้รับอย่างดีที่สุดเท่าที่พวกเขาสามารถทำได้ด้วยคำจำกัดความที่เป็นบางส่วนและที่มีข้อยกเว้น การค้นหาของพวกเขาถูกกำหนดโดยความรู้ของเราเกี่ยวกับคุณสมบัติเฉพาะของสิ่งมีชีวิตบนโลก ชีวิตเดียวที่เรารู้
ที่นี่บนโลกสิ่งมีชีวิตมีความโดดเด่นในองค์ประกอบทางเคมี นอกจากคาร์บอนแล้วธาตุไฮโดรเจนไนโตรเจนออกซิเจนฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์ก็มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อโมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่ที่ทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตบนบก น้ำเป็นตัวทำละลายที่จำเป็น เนื่องจากเราไม่ทราบแน่ชัดว่ามีอะไรเป็นไปได้อื่นการค้นหาชีวิตนอกโลกโดยทั่วไปถือว่าองค์ประกอบทางเคมีของมันจะคล้ายกับสิ่งมีชีวิตบนโลก
การใช้สมมติฐานนั้นนักโหราศาสตร์กำหนดลำดับความสำคัญสูงให้กับการค้นหาน้ำบนวัตถุท้องฟ้าอื่น หลักฐานยานอวกาศได้พิสูจน์ว่าดาวอังคารเคยมีแหล่งน้ำของเหลวอยู่บนพื้นผิวของมัน การกำหนดประวัติและขอบเขตของน้ำนี้เป็นเป้าหมายสำคัญของการสำรวจดาวอังคาร นักโหราศาสตร์ตื่นเต้นกับหลักฐานของมหาสมุทรใต้พื้นผิวน้ำบนดวงจันทร์ Europa Europa ของดาวพฤหัสดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์และบางทีอาจเป็นดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์แคระดวงอื่น แต่ในขณะที่การปรากฏตัวของน้ำของเหลวหมายถึงเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับชีวิตเหมือนโลก แต่ก็ไม่ได้พิสูจน์ว่าชีวิตดังกล่าวมีอยู่หรือเคยมีอยู่
สารเคมีอินทรีย์มีความจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตที่คล้ายโลก แต่สำหรับน้ำการมีอยู่ของพวกเขาไม่ได้พิสูจน์ว่ามีชีวิตอยู่เพราะสารอินทรีย์สามารถเกิดขึ้นได้จากกระบวนการที่ไม่ใช่ชีวภาพ ในปี 1976 ยานอวกาศ Viking สองคนของนาซ่าเป็นยานอวกาศลำแรกที่ประสบความสำเร็จอย่างสมบูรณ์ในการลงจอดบนดาวอังคาร พวกเขาพกเครื่องดนตรี เรียกว่าสเปคโตรมิเตอร์มวลแก๊สโครมาโตกราฟซึ่งทดสอบดินสำหรับโมเลกุลอินทรีย์
แม้จะไม่มีชีวิตก็ตามนักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะพบสารอินทรีย์บางอย่างในดินบนดาวอังคาร วัสดุอินทรีย์ที่เกิดจากกระบวนการที่ไม่ใช่ชีวภาพนั้นพบได้ในอุกกาบาตแบบคาร์บอนและอุกกาบาตเหล่านี้บางส่วนควรจะตกลงบนดาวอังคาร พวกเขาแปลกใจที่พบว่าไม่มีอะไรเลย ในเวลานั้นความล้มเหลวในการค้นหาโมเลกุลอินทรีย์ถือเป็นการระเบิดครั้งใหญ่ต่อความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร
ในปี 2008 Phoenix Lander ของนาซ่าค้นพบคำอธิบายว่าทำไมไวกิ้งไม่ตรวจจับโมเลกุลอินทรีย์ หากพบว่าดินบนดาวอังคารมีเปอร์คลอเรต ที่มีออกซิเจนและคลอรีนเพอร์คลอเรตเป็นตัวออกซิไดซ์ที่สามารถสลายสารอินทรีย์ได้ ในขณะที่เพอร์คลอเรตและโมเลกุลอินทรีย์สามารถอยู่ร่วมกันในดินบนดาวอังคารได้นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าการให้ความร้อนแก่ดินสำหรับการวิเคราะห์ไวกิ้งจะทำให้เพอร์คลอเรตทำลายสารอินทรีย์ใด ๆ ที่มีอยู่ ดินอังคารอาจมีวัสดุอินทรีย์หลังจากทั้งหมด
ในการสรุปข่าวในเดือนธันวาคม 2014 องค์การนาซ่าประกาศว่าเครื่องมือที่ดำเนินการบนยานสำรวจ Curiosity Mars ประสบความสำเร็จในการตรวจพบโมเลกุลอินทรีย์ที่เรียบง่ายบนดาวอังคารเป็นครั้งแรก นักวิจัยเชื่อว่าเป็นไปได้ว่าโมเลกุลที่ตรวจพบนั้นอาจเป็นผลิตภัณฑ์ที่แยกสลายของโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนกว่าซึ่งถูกทำลายโดยเพอร์คลอเรตในระหว่างกระบวนการวิเคราะห์
การแต่งหน้าทางเคมีของสิ่งมีชีวิตบนพื้นโลกได้ชี้นำการค้นหาร่องรอยของชีวิตในอุกกาบาตดาวอังคาร ในปี 1996 ทีมนักวิจัยนำโดย David McKay จาก Johnson Space Center ในฮูสตันรายงานหลักฐานว่าอุกกาบาตดาวอังคารพบที่ Alan Hills ในทวีปแอนตาร์กติกาในปี 1984 มีหลักฐานทางเคมีและกายภาพของชีวิตอังคารที่ผ่านมา
ตั้งแต่นั้นมาก็มีการเรียกร้องคล้ายกันเกี่ยวกับอุกกาบาตดาวอังคารอื่น ๆ แต่มีการเสนอคำอธิบายที่ไม่ใช่ทางชีววิทยาสำหรับการค้นพบจำนวนมากและเรื่องทั้งหมดยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ อุกกาบาตไม่ได้ให้ชนิดของหลักฐานที่จำเป็นในการพิสูจน์การดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตนอกโลกโดยปราศจากข้อสงสัยที่สมเหตุสมผล
ตามอริสโตเติลนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ชอบกำหนดชีวิตในแง่ของความสามารถมากกว่าองค์ประกอบ ในภาคที่สองเราจะสำรวจว่าความเข้าใจของเราต่อความสามารถของชีวิตมีผลต่อการค้นหาชีวิตนอกโลกอย่างไร
การอ้างอิงและการอ่านเพิ่มเติม:
N. Atkinson (2009) Perchlorates และการผลิตน้ำเพื่อสิ่งแวดล้อมที่เอื้ออาศัยได้บนดาวอังคาร, นิตยสารอวกาศ
S. A. Benner (2010), การกำหนดชีวิต Astrobiology, 10(10):1021-1030.
E. Machery (2012), ทำไมฉันถึงหยุดกังวลเกี่ยวกับคำจำกัดความของชีวิต…และทำไมคุณควรเช่นกัน Synthese, 185:145-164.
L. J. Mix (2015), ปกป้องคำจำกัดความของชีวิต, Astrobiology, 15 (1) โพสต์ออนไลน์ล่วงหน้าของสิ่งพิมพ์
T. Reyes (2014) Curiosity Rover ของนาซ่าตรวจจับมีเทนออร์แกนิกส์บนดาวอังคารนิตยสารอวกาศ
S. Tirard, M. Morange, และ A. Lazcano, (2010), คำจำกัดความของชีวิต: ประวัติโดยย่อของความพยายามทางวิทยาศาสตร์ที่เข้าใจยาก Astrobiology, 10(10):1003-1009.
ผู้ลงจอดไวกิ้งอังคารพบว่าเป็นสิ่งสร้างชีวิตหรือไม่? ชิ้นส่วนที่หายไปเป็นแรงบันดาลใจให้กับรูปลักษณ์ใหม่ของปริศนา ผลงานวิจัยเด่นประจำวันวิทยาศาสตร์ 5 ก.ย. 2010
รถแลนด์โรเวอร์ของนาซ่าค้นพบสารเคมีอินทรีย์ที่ใช้งานอยู่และโบราณบนดาวอังคารห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียข่าว 16 ธันวาคม 2014
ยูโรปา: ส่วนผสมสำหรับชีวิต? การบินและอวกาศแห่งชาติ
