แบบจำลองใหม่ของ NASA นำทางไปสู่การค้นพบสิ่งมีชีวิตนอกโลก

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ NASA และชุมชน วิทยาศาสตร์ ทั่วโลกค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกโดยยึดหลักการสำคัญข้อหนึ่ง: "มองหาน้ำ"

แนวคิดเรื่อง "เขตอยู่อาศัยได้" ซึ่งเป็นระยะทางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับน้ำเหลวที่จะมีอยู่ได้จากดวงดาวนั้น ได้กลายมาเป็นมาตรฐานทองคำในการเลือกเป้าหมายในการสังเกตการณ์

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

อย่างไรก็ตาม ความเป็นจริงในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าน้ำไม่ใช่ปัจจัยเดียวที่ชี้วัดความเป็นไปได้ของการมีสิ่งมีชีวิต การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะหลายพันดวงที่มีสภาพภูมิอากาศ ธรณีวิทยา และลักษณะการแผ่รังสีที่หลากหลาย ได้วาดภาพชีวิตต่างดาวที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น

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

นี่เป็นแบบจำลองบุกเบิกที่ประเมินความน่าจะเป็นของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่บนดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลโดยการผสมผสานข้อมูลสิ่งแวดล้อมทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์กับความเหมาะสมทางชีววิทยาในการทดลอง

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

แทนที่จะถามเพียงว่าดาวเคราะห์ดวงหนึ่งเหมาะสมต่อการอยู่อาศัยหรือไม่ โมเดลใหม่นี้จะเจาะลึกลงไปอีกว่า "ดาวเคราะห์ดวงนี้สามารถรองรับสิ่งมีชีวิตในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งได้หรือไม่ ไม่ว่าจะเป็นแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนหรือสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่สุดขั้ว?"

แตกต่างจากวิธีการแบบไบนารีแบบดั้งเดิม แบบจำลองนี้สร้างการวิเคราะห์สองชั้น ชั้นแรกเป็นแบบจำลองสิ่งแวดล้อมที่อิงตามดัชนีที่รวบรวมจากกล้องโทรทรรศน์ เช่น อุณหภูมิ องค์ประกอบของบรรยากาศ และระดับรังสี

ชั้นที่สองจำลองการเอาชีวิตรอดของสิ่งมีชีวิตสุดขั้วในชีวิตจริงบนโลก ตั้งแต่แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำที่มีกรดและชั้นดินเยือกแข็ง ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในปล่องน้ำพุร้อนใต้ท้องทะเลลึก

การรวมกันนี้ทำให้ความน่าจะเป็นเชิงปริมาณรูปแบบชีวิตมีความยืดหยุ่นและสมจริงมากขึ้น ช่วยให้ระบบการสังเกตสามารถมุ่งเน้นไปที่เป้าหมายที่มีศักยภาพสูงสุดได้ แทนที่จะกระจายเวลาไปกับดาวเคราะห์ที่มีลักษณะ "คล้ายโลก" หลายร้อยดวงที่มีคุณค่าทางชีววิทยาที่ไม่ทราบแน่ชัด

ในจักรวาลอันกว้างใหญ่และลึกลับ นี่อาจเป็นเครื่องมือสำคัญที่นำมนุษยชาติเข้าใกล้คำตอบของคำถามนิรันดร์ที่ว่า: เราอยู่คนเดียวในจักรวาลจริงหรือ?

ความไม่แน่นอนอาจเป็นข้อมูลที่มีค่าเช่นกัน

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

ความก้าวหน้าอีกประการหนึ่งของโมเดลใหม่นี้คือความสามารถในการจัดการข้อมูลที่ไม่แน่นอน ซึ่งเป็นแนวทางปฏิบัติทั่วไปในทางดาราศาสตร์

เมื่อดาวเคราะห์อยู่ห่างออกไปหลายร้อยปีแสง นักวิทยาศาสตร์สามารถจับสัญญาณแสงจางๆ ได้เท่านั้น โดยวิเคราะห์สเปกตรัมเพื่อประเมินชั้นบรรยากาศหรืออุณหภูมิพื้นผิว ในหลายกรณี พารามิเตอร์เหล่านี้ถูกกำหนดด้วยความน่าจะเป็นเพียง 60-90% เท่านั้น ไม่ใช่ข้อสรุปที่แน่นอน

ก่อนหน้านี้ ความไม่แน่นอนในระดับนี้มักบังคับให้นักวิจัยต้องทิ้งข้อมูลหรือตัดสินใจแบบอัตวิสัย อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้เครื่องมือวัดความน่าจะเป็นขั้นสูง ทีมของดร. อไพจึงสามารถนำความไม่แน่นอนในระดับนี้ไปประยุกต์ใช้กับแบบจำลองและยังคงสามารถตัดสินใจได้อย่างมีประโยชน์

นี่เป็นการเปลี่ยนแปลงเชิงวิธีการที่สำคัญในการเปลี่ยนข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์ให้กลายเป็นข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่มีค่า

ในระยะต่อๆ ไป ทีมวิจัยวางแผนที่จะขยายฐานข้อมูลของสิ่งมีชีวิตประเภทเอ็กซ์ตรีโมไฟล์ต่อไป และจำลองรูปแบบชีวิตเชิงทฤษฎีที่ไม่ได้ใช้คาร์บอนหรือน้ำ เช่น สิ่งมีชีวิตที่ใช้แอมโมเนียหรืออาศัยอยู่ในบรรยากาศที่มีเทน

เหล่านี้เป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการขยายความสามารถในการประเมินชีวมณฑลนอกโลกในวงกว้างมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อภารกิจ สำรวจ ดวงจันทร์เช่นยูโรปาหรือเอนเซลาดัสมีความสมจริงมากขึ้น

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