24 กุมภาพันธ์ 2023 องค์การ NASA เผยแพร่ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบดินจากดาวเคราะห์น้อยริวงู (Ryugu) ที่ยานฮายาบูสะ-2 บินไปเก็บตัวอย่างกลับมายังโลกได้สำเร็จ พบว่า ดินตัวอย่างมีองค์ประกอบเป็นสารอินทรีย์อยู่จำนวนมาก เป็นหลักฐานสำคัญสนับสนุนทฤษฎีที่คาดการณ์ไว้ว่า สารเคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลกนั้น อาจเกิดจากดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้พุ่งชนโลกในอดีตกาล

โมเลกุลสารอินทรีย์ (Organic Molecule) เป็นองค์ประกอบพื้นฐานสำคัญของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลก ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนรวมกับไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ และธาตุอื่น ๆ เกิดเป็นสารอินทรีย์ชนิดต่าง ๆ  ซึ่งสารอินทรีย์เหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้เองจากปฏิกิริยาทางเคมีในธรรมชาติ โดยนักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่า บน “ดาวเคราะห์น้อย” มีโอกาสที่จะเกิดปฏิกิริยาเคมีในการสังเคราะห์โมเลกุลสารอินทรีย์ขึ้นได้เช่นกัน และอาจเป็นมีส่วนเติมเต็มสารอินทรีย์ให้กับโลกของเราในยุคแรกเริ่มของระบบสุริยะ

ยานฮายาบูสะ-2 (Hayabusa-2) ยานสำรวจดาวเคราะห์น้อยสัญชาตญี่ปุ่น มีเป้าหมายหลักคือการสำรวจดาวเคราะห์น้อยริวงู เพื่อนำตัวอย่างดินกลับมาศึกษาวิจัยที่ห้องทดลองบนโลก โดยฮายาบูสะ-2 เก็บตัวอย่างดินได้สำเร็จเมื่อวันที่ 22 กุมภาพันธ์ 2019 และนำกลับมาส่งถึงโลกเมื่อวันที่ 6 ธันวาคม 2020 มีการนำไปศึกษาที่ห้องทดลองหลักในประเภทญี่ปุ่น ห้องทดลองของ NASA และห้องทดลองในกลุ่มประเทศยุโรป รวมถึงยังมีการแบ่งตัวอย่างบางส่วนให้ทีมวิจัยอื่น ๆ จากทั่วโลกได้มีส่วนร่วมในการศึกษา และวิเคราะห์หาองค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อยริวงูอีกด้วย

ตัวอย่างดินจากดาวเคราะห์น้อยริวงูที่ทีมวิจัยองค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น  (JAXA) นำไปใช้วิเคราะห์องค์ประกอบในช่วงแรก

จากผลการวิเคราะห์ตัวอย่างดินของดาวเคราะห์น้อยริวงูพบว่า มีสารประกอบจำพวกพรีไบโอติกส์ (Prebiotics) ประกอบด้วยกรดอะมิโนหลายชนิดที่เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของโปรตีน ซึ่งโปรตีนเป็นองค์ประกอบพื้นฐานที่พบในเอนไซม์ต่าง ๆ ในธรรมชาติ ที่จะทำหน้าที่ควบคุมและเร่งปฏิกิริยาทางเคมีในการพัฒนาจากโครงสร้างระดับ microscopic สู่โครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น เส้นผม และกล้ามเนื้อ เป็นต้น นอกจากนี้ ภายในตัวอย่างดินยังพบสารอินทรีย์อื่น ๆ อีกที่ก่อตัวขึ้นเมื่ออยู่ในน้ำที่มีสถานะของเหลว เช่น แอลิฟาติกเอมีน (Aliphatic amine) กรดคาร์บอกซิลิก (Carboxylic acids) โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (Polycyclic aromatic hydrocarbons) และสารประกอบเฮทเทอโรไซคลิก (Heterocyclic compounds) ที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ เป็นต้น

Hiroshi Naraoka นักวิทยาศาสตร์จาก Kyushu University ผู้นำงานวิจัยในครั้งนี้กล่าวว่า

“การที่เราพบโมเลกุลพรีไบโอติกส์บนพื้นผิวดาวเคราะห์น้อย ที่มีสภาพแวดล้อมสุดขั้วทั้งจากรังสีความร้อน และรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ ไปจนถึงรังสีคอสมิก บ่งชี้ว่าที่พื้นผิวชั้นนอกสุดของดาวเคราะห์น้อย อาจสามารถป้องกันโมเลกุลเหล่านี้ไม่ให้ถูกทำลายจากรังสีในอวกาศได้”

“เมื่อดาวเคราะห์น้อยถูกพุ่งชน สารประกอบเหล่านี้ที่อยู่ชั้นผิวนอกสุดก็จะกลายไปเป็นสสารและฝุ่นในอวกาศ และสามารถแพร่กระจายไปทั่วระบบสุริยะได้”

อย่างไรก็ดี กรดอะมิโนที่พบในตัวอย่างดินนั้น เป็นกรดอะมิโนที่พบได้ทั่วไปในอุกกาบาตที่มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก หรืออุกกาบาตจำพวก Carbonaceous ที่สามารถพบโมเลกุลที่เป็นพื้นฐานอื่น ๆ ของสิ่งมีชีวิต เช่น โมเลกุลน้ำ สารประกอบจำพวกน้ำตาล และสารประกอบนิวคลีโอเบส เป็นต้น

สำหรับตัวอย่างดินของดาวเคราะห์น้อยริวงูนั้น นักวิจัยยังไม่พบว่ามีสารประกอบจำพวกน้ำตาลและนิวคลีโอเบส ซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของ DNA และ RNA ในสิ่งมีชีวิต แต่นักวิจัยก็ยังไม่ได้ด่วนสรุปว่าริวงูไม่มีสารประกอบประเภทนี้อยู่ อาจเป็นขีดจำกัดทางการทดลองในการวิเคราะห์ผล เนื่องจากปริมาณดินตัวอย่างที่สามารถนำมาวิเคราะห์ได้นั้น มีปริมาณค่อนข้างน้อย

งานวิจัยครั้งนี้ นับเป็นครั้งแรกที่มีการวิเคราะห์หาสารประกอบอินทรีย์ของดินจากดาวเคราะห์น้อยริวงู และในปีนี้ (2023) ยาน OSIRIS-REx จะเดินทางกลับมาถึงโลก ซึ่งเป็นอีกหนึ่งภารกิจในการนำตัวอย่างดินของดาวเคราะห์น้อยกลับมาเช่นกัน นั่นคือ ดาวเคราะห์น้อยเบนนู (Bennu) นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะวิเคราะห์ผลเพื่อเปรียบเทียบองค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อยทั้งสองดวงนี้ จะช่วยให้สามารถเข้าใจถึงที่มาที่ไปที่ทำให้พบสารอินทรีย์ได้มากในวัตถุจำพวก Carbonaceous ในระบบสุริยะ

อ้างอิง : https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/ryugu-first-look

เรียบเรียง : ธนกร อังค์วัฒนะ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.