แบบจำลองใหม่ของ NASA นำทางไปสู่การค้นพบชีวิตนอกโลก

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ NASA และชุมชน วิทยาศาสตร์ ทั่วโลกค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกโดยยึดตามหลักการสำคัญข้อหนึ่ง นั่นก็คือ "มองหาน้ำ"

แนวคิดเรื่อง "เขตอยู่อาศัยได้" ซึ่งเป็นระยะทางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการดำรงอยู่ของน้ำเหลวจากดวงดาวนั้น กลายมาเป็นมาตรฐานระดับทองในการเลือกเป้าหมายในการสังเกตการณ์

Mô hình mới của NASA mở đường tìm sự sống ngoài Trái Đất - 1 — ภาพประกอบของดาวเคราะห์ Kepler-186f ดาวเคราะห์นอกระบบที่ตั้งอยู่ในเขตอยู่อาศัยได้รอบดาวฤกษ์ของมัน (ภาพ: NASA)

อย่างไรก็ตาม ความเป็นจริงในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าน้ำไม่ใช่ปัจจัยเดียวที่ตัดสินความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิต การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบหลายพันดวงที่มีสภาพอากาศ ธรณีวิทยา และลักษณะการแผ่รังสีที่หลากหลายทำให้เห็นภาพของสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น

เมื่อเผชิญกับความท้าทายนี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์ของ NASA นำโดยดร. แดเนียล อไพ จากมหาวิทยาลัยแอริโซนา เสนอโมเดลใหม่ที่ล้ำหน้าที่เรียกว่า “ความสามารถในการอยู่อาศัยเชิงปริมาณ”

นี่เป็นแบบจำลองบุกเบิกที่ประเมินความน่าจะเป็นของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่บนดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลด้วยการผสมผสานข้อมูลสิ่งแวดล้อมทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์กับความเหมาะสมทางชีววิทยาในการทดลอง

Mô hình mới của NASA mở đường tìm sự sống ngoài Trái Đất - 2 — ดาวเคราะห์ Kepler 186 ตั้งอยู่ในเขตอยู่อาศัยได้คล้ายกับโลก แม้ว่ามันจะโคจรรอบดาวแคระ M1 ก็ตาม (ภาพถ่าย: NASA)

แทนที่จะถามเพียงว่าดาวเคราะห์ดวงหนึ่งเหมาะสมต่อการอยู่อาศัยหรือไม่ โมเดลใหม่จะเจาะลึกลงไปกว่านั้นว่า "ดาวเคราะห์ดวงนี้สามารถรองรับรูปแบบชีวิตบางรูปแบบได้หรือไม่ ไม่ว่าจะเป็นแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนหรือสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่เฉพาะที่?"

แตกต่างจากแนวทางแบบไบนารีดั้งเดิม โมเดลนี้สร้างการวิเคราะห์สองชั้น ชั้นแรกเป็นโมเดลด้านสิ่งแวดล้อมโดยอิงตามข้อมูลเมตริกที่รวบรวมจากกล้องโทรทรรศน์ เช่น อุณหภูมิ องค์ประกอบของบรรยากาศ และระดับรังสี

ชั้นที่สองจำลองการเอาชีวิตรอดของสิ่งมีชีวิตสุดขั้วในโลกจริง ตั้งแต่แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำกรดและดินเยือกแข็ง ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในช่องระบายน้ำร้อนใต้ท้องทะเลลึก

การรวมกันนี้ช่วยให้มีความน่าจะเป็นเชิงปริมาณของชีวิตที่ยืดหยุ่นและสมจริงมากขึ้น ช่วยให้ระบบการสังเกตสามารถเน้นไปที่เป้าหมายที่มีศักยภาพสูงสุดได้ แทนที่จะกระจายเวลาไปกับดาวเคราะห์ "คล้ายโลก" หลายร้อยดวงที่มีคุณค่าทางชีววิทยาที่ไม่ทราบแน่ชัด

ในจักรวาลที่กว้างใหญ่และลึกลับ นี่อาจเป็นเครื่องมือสำคัญที่จะช่วยให้มนุษยชาติเข้าใกล้คำตอบของคำถามนิรันดร์ที่ว่า เราอยู่คนเดียวในจักรวาลจริงๆ หรือไม่?

ความไม่แน่นอนอาจเป็นข้อมูลอันมีค่าเช่นกัน

Mô hình mới của NASA mở đường tìm sự sống ngoài Trái Đất - 3 — ภาพประกอบหอสังเกตการณ์ที่ถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบที่อาจเอื้อต่อการดำรงชีวิต (ภาพ: Scientific Visualization Studio)

ความก้าวหน้าอีกประการหนึ่งของโมเดลใหม่นี้คือความสามารถในการจัดการข้อมูลที่ไม่แน่นอน ซึ่งเป็นแนวทางปฏิบัติทั่วไปในทางดาราศาสตร์

เมื่อดาวเคราะห์อยู่ห่างออกไปหลายร้อยปีแสง นักวิทยาศาสตร์สามารถรับสัญญาณแสงสลัวๆ ได้เท่านั้น โดยวิเคราะห์สเปกตรัมเพื่ออนุมานบรรยากาศหรืออุณหภูมิพื้นผิว ในหลายกรณี พารามิเตอร์เหล่านี้จะถูกกำหนดด้วยความน่าจะเป็น 60-90% เท่านั้น ไม่ใช่ข้อสรุปที่แน่นอน

ก่อนหน้านี้ ความไม่แน่นอนในระดับนี้มักบังคับให้นักวิจัยต้องทิ้งข้อมูลหรือตัดสินใจตามอัตวิสัย อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้เครื่องมือคำนวณความน่าจะเป็นขั้นสูง ทีมของดร. อภัยจึงสามารถนำความไม่แน่นอนในระดับนี้ไปใช้กับแบบจำลองของตนได้ และยังคงตัดสินใจได้อย่างมีประโยชน์

นี่เป็นการเปลี่ยนแปลงเชิงวิธีการที่สำคัญในการเปลี่ยนข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์ให้กลายเป็นข้อมูลทางวิทยาศาสตร์อันมีค่า

ในระยะต่อๆ ไป ทีมงานมีแผนที่จะขยายฐานข้อมูลของสิ่งมีชีวิตประเภทสุดขั้วต่อไป และจำลองรูปแบบชีวิตเชิงทฤษฎีที่ไม่ได้ใช้คาร์บอนหรือน้ำ เช่น สิ่งมีชีวิตที่ใช้แอมโมเนียหรืออาศัยอยู่ในบรรยากาศที่มีเทน

ขั้นตอนเหล่านี้จำเป็นต่อการขยายความสามารถในการประเมินชีวมณฑลนอกโลกในวงกว้างยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อภารกิจ สำรวจ ดวงจันทร์อย่างยูโรปาหรือเอนเซลาดัสมีความสมจริงมากขึ้น

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/mo-hinh-moi-cua-nasa-mo-duong-tim-su-song-ngoai-trai-dat-20250616073348287.htm