สิ่งมีชีวิตบนไททันอาจส่งสัญญาณถึงชีวิตในยุคแรกเริ่มของจักรวาล

ไททัน ดวงจันทร์ดวงใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์มีอุณหภูมิพื้นผิว 94 องศาเคลวิน เหนือศูนย์สัมบูรณ์ ประมาณ 1 ใน 3 ของโลก ไททันอยู่ห่างจากจุดแยกระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ถึง 9.5 เท่า และอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุในระบบสุริยะจะลดลงโดยประมาณเท่ากับรากที่สองของระยะห่างจากดวงอาทิตย์

บังเอิญว่า 94 องศาเป็นอุณหภูมิพื้นหลังของคลื่นไมโครเวฟในจักรวาล ประมาณหนึ่งร้อย ล้านปีหลังจากบิกแบงเมื่อดาวฤกษ์รุ่นแรกก่อตัวขึ้น ตามที่อธิบายไว้ในหนังสือของฉันในปี 2010 วัตถุเช่นไททันที่ก่อตัวขึ้นจากก๊าซที่อุดมด้วยธาตุหนักจากซุปเปอร์โนวา แรก จะมีอุณหภูมิพื้นผิวในระดับนี้ โดยไม่คำนึงถึงระยะห่างจากดาวฤกษ์ ดังที่ฉันได้เขียนไว้ในบทความฉบับใหม่การอาบรังสีคอสมิกจะทำให้วัตถุมีความอบอุ่นเป็นเวลานับสิบล้านปี ซึ่งนานพอที่สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์จะถือกำเนิดขึ้นบนวัตถุ

ความบังเอิญของอุณหภูมินี้ทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่น่าสนใจในการทดสอบว่าชีวิตในวัยเด็กสามารถเกิดขึ้นได้อย่างไรในจักรวาลโดยการศึกษาไททัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง คำถามที่ว่าไททันเป็นเจ้าภาพชีวิตนั้นมีนัยยะเกี่ยวกับจักรวาลหรือไม่ มันสามารถคลี่คลายรากเหง้าของLife in the Cosmosซึ่งเป็นชื่อหนังสือที่ฉันตีพิมพ์เมื่อปีที่แล้วร่วมกับมนัสวี ลิงกัม อดีตนักปริญญาเอกของฉัน

ในระบบสุริยะ ไททันเป็นวัตถุเพียงชิ้นเดียวนอกเหนือจากโลกที่มีแม่น้ำ ทะเลสาบ และทะเลอยู่บนผิวน้ำ รวมทั้งวัฏจักรของของเหลวมีเทนและอีเทนที่ตกลงมาจากก้อนเมฆ ไหลผ่านพื้นผิวและระเหยกลับสู่ชั้นบรรยากาศ คล้ายกับ วัฏจักรน้ำของโลก ไททันยังคิดว่ามีมหาสมุทรใต้ผิวน้ำ บรรยากาศส่วนใหญ่มีไนโตรเจนเหมือนกับโลก แต่มีเทน 5% ภูมิประเทศของไททันถูกปกคลุมด้วยเนินทรายสีเข้มซึ่งมีลักษณะคล้ายกับกากกาแฟ ส่วนใหญ่อยู่บริเวณเส้นศูนย์สูตร

การวัดแรงโน้มถ่วงโดยยานอวกาศแคสสินี ของนาซา เปิดเผยว่าไททันมีมหาสมุทรใต้ดินที่เป็นน้ำของเหลว ซึ่งน่าจะผสมกับเกลือและแอมโมเนีย สัญญาณวิทยุที่ตรวจพบโดยยานสำรวจ Huygens ของ ESA ในปี พ.ศ. 2548 แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ามีมหาสมุทรอยู่ลึกลงไป 55 ถึง 80 กิโลเมตรใต้พื้นผิวน้ำแข็ง ทำให้สามารถแสดงคุณสมบัติทางเคมีของสิ่งมีชีวิตได้อย่างที่เราทราบ นอกจากนี้ แม่น้ำ ทะเลสาบ และทะเลของไททันที่มีก๊าซมีเทนและอีเทนเหลวอาจทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับเคมีของสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวดวงจันทร์โดยที่เราไม่รู้ตัว

ไม่ทราบว่าสภาพร่างกายบนไททันให้กำเนิดรูปแบบชีวิตเหล่านี้หรือไม่ การตระหนักว่าบรรยากาศของไททันนั้นอุดมไปด้วยสารประกอบอินทรีย์นำไปสู่การคาดเดาว่าสารตั้งต้นของสิ่งมีชีวิตอาจถูกสร้างขึ้นที่นั่น

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2553 เอกสารวิเคราะห์ข้อมูลจากภารกิจแคสสินี-ฮอยเกนส์รายงานความผิดปกติในชั้นบรรยากาศใกล้พื้นผิวซึ่งอาจสอดคล้องกับการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่กินมีเทนในรูปแบบแปลกใหม่ แต่อีกทางหนึ่งอาจเนื่องมาจากสารเคมีที่ไม่มีชีวิตหรืออุตุนิยมวิทยา กระบวนการ

การทดลอง ของMiller-Ureyและผลที่ตามมาแสดงให้เห็นว่าการฉายรังสี UV ในชั้นบรรยากาศของไททันสามารถสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนและสารโพลิเมอร์ เช่นโทลิน ปฏิกิริยาเริ่มด้วยการแตกตัวของไนโตรเจนและมีเทน เกิดเป็นไฮโดรเจนไซยาไนด์และอะเซทิลีน

หลังจากใช้พลังงานกับส่วนผสมของก๊าซต่างๆ เช่นในชั้นบรรยากาศของไททัน นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์Sarah Hörstตรวจพบในห้องปฏิบัติการของเธอในปี 2010 ว่า นิ วคลีโอไทด์เบสห้าตัวซึ่งสร้างDNAและRNAรวมถึงกรดอะมิโนซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีนท่ามกลางหลายๆ สารประกอบที่ผลิตขึ้น ในปี 2013 NASA รายงานว่าสารเคมีอินทรีย์ ที่ซับซ้อน อาจเกิดขึ้นบนไททันจากการศึกษาที่จำลองบรรยากาศของไททัน ไม่กี่เดือนต่อมามีรายงานการตรวจพบโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน(PAHs) ในบรรยากาศชั้นบนของไททัน

ในปี พ.ศ. 2558 ได้ มีการสร้าง แบบจำลองสำหรับเยื่อหุ้มเซลล์สมมุติฐานที่สามารถทำงานในก๊าซมีเทนเหลวได้ ฐานทางเคมีที่เสนอสำหรับเมมเบรนเหล่านี้คืออะคริโลไนไตรล์ซึ่งตรวจพบในชั้นบรรยากาศของไททันโดยแคสสินีและอัลมา น่าเสียดายที่ภารกิจของยานแคสสินี-ฮอยเกนส์ไม่มีความพร้อมในการค้นหาชีวประวัติหรือสารอินทรีย์ที่ซับซ้อน

หวังว่ายานสำรวจอวกาศในอนาคตจะเปิดเผยว่าไททันมีสิ่งมีชีวิตอยู่ในร่างของเหลวที่มีเทน อีเทน น้ำ และแอมโมเนียหรือไม่ การค้นหาชีวิตบนไททันไม่เพียงเปิดเผยว่าเราไม่ได้อยู่คนเดียว แต่ยังทำให้เราอาจไปงานปาร์ตี้สายด้วย จักรวาลอาจเต็มไปด้วยชีวิตหลังจากดาวดวงแรกก่อตัวขึ้น

เมื่อมองย้อนกลับไป การค้นพบดังกล่าวอาจสร้างความอับอายให้กับนักจักรวาลวิทยาส่วนใหญ่ที่ถือว่าเอกภพไร้ชีวิตมากว่าศตวรรษ ขณะที่มุ่งความสนใจไปที่วัตถุที่ตายแล้ว เช่น ดวงดาว หลุมดำ และรัศมีสสารมืด ในความเป็นจริง จักรวาลอาจเต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิตตั้งแต่รุ่นแรกของวัตถุคล้ายไททัน ประมาณหนึ่งร้อยล้านปีหลังจากบิกแบง ไททันเพื่อนบ้านจักรวาลของเราอาจเป็นคนแรกที่เปิดเผยความลับของจักรวาลนี้ให้เราทราบ

เกี่ยวกับผู้เขียน

Avi Loebเป็นหัวหน้าโครงการกาลิเลโอ, ผู้อำนวยการก่อตั้งของ Harvard University's - Black Hole Initiative, ผู้อำนวยการสถาบันทฤษฎีและการคำนวณที่ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics และอดีตประธานแผนกดาราศาสตร์ที่ Harvard University (2011) –2563). เขาเป็นประธานคณะกรรมการที่ปรึกษาสำหรับโครงการ Breakthrough Starshot และเป็นอดีตสมาชิกสภาที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประธานาธิบดี และอดีตประธานคณะกรรมการด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ของ National Academies เขาเป็นผู้แต่งหนังสือขายดีของ “ ต่างดาว: เครื่องหมายแรกของชีวิตอัจฉริยะนอกโลก ” และเป็นผู้เขียนร่วมของหนังสือเรียนเรื่อง “ Life in the Cosmos ” ซึ่งทั้งสองเล่มตีพิมพ์ในปี 2021 หนังสือเล่มใหม่ของเขาชื่อ “ Interstellar ” มีกำหนดเผยแพร่ในเดือนสิงหาคม 2566