อาจไม่มีสิ่งมีชีวิตหลายเซลส์รอบดาวฤกษ์แคระแดง
การศึกษาใหม่งานหนึ่งราวกับปลุกผู้คนขึ้นจากฝันหวานว่าจะพบสิ่งมีชีวิตเชิงซ้อนอยู่ทั่วเอกภพ เมื่อพบว่า เราไม่น่าจะพบสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นได้รอบๆ ดาวฤกษ์ชนิดที่พบได้ทั่วไปที่สุดในกาแลคซี
ดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกในวงโคจรรอบดาวฤกษ์ขนาดเล็กสีแดงที่เรียกว่า แคระแดง(red dwarfs. M-dwarfs) ซึ่งอยู่ในระยะทางที่เหมาะสมและมีขนาดที่ใช่จากดวงอาทิตย์ของพวกมันที่จะมีชีวิตอยู่ได้ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยซานดีเอโกสเตท บอกว่า พิภพเหล่านี้อาจจะเจอกับแสงที่ไม่เหมาะสมกับการค้ำจุนสิ่งมีชีวิตหลายเซลส์(multicellular organisms)
บนโลก พืชและบัคทีเรียเปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้กลายเป็นพลังงานผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสง(photosynthesis) ปล่อยออกซิเจนออกมาเป็นผลพลอยได้ ในเหตุการณ์การออกซิเดชั่นครั้งรุนแรง(Great Oxidation event) เมื่อราว 2.3 พันล้านปีก่อน ออกซิเจนจำนวนมากได้เริ่มสะสมในชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งต่อมาก็สูงถึงระดับที่สามารถค้ำจุนสิ่งมีชีวิตหลายเซลส์ได้ จากความเข้าใจนี้ กระบวนการคล้ายๆ กันนี้ก็น่าจะเกิดขึ้นกับดาวเคราะห์อื่นเพื่อให้สิ่งมีชีวิตเชิงซ้อนได้เริ่มพัฒนาตัว
การสังเคราะห์ด้วยแสงต้องการแสงชนิดที่จำเพาะที่เรียกว่า PAR(photosynthetically active radiation) ซึ่งเป็นแสงอาทิตย์ในช่วง 400 ถึง 700 นาโนเมตร ที่พืช, สาหร่ายและบัคทีเรียสีน้ำเงินแกมเขียว(cyanobacteria) ใช้ดำรงชีพ แม้ว่าจะเป็นที่ทราบกันดีว่าแสงจากดาวฤกษ์แคระแดงอย่าง TRAPPIST-1 เป็นอินฟราเรดซะเกือบทั้งหมด ซึ่งก็อยู่นอกช่วง PAR แต่ก็ยังไม่แน่ชัดว่านี่จะทำให้กระบวนการวิวัฒนาการชะลอลงหรือไม่
ความหนาแน่นกระแสปริมาณโฟตอนของโลกยุคปัจจุบัน(สีดำ), โลกยุคอาร์เคียนเมื่อ 2.65 พันล้านปีก่อน(สีฟ้า) และ TRAPPIST-1e(สีแดง) ความละเอียดสเปคตรัมถูกลดเพื่อให้เห็นภาพชัดขึ้น พื้นที่เงาแสดงแสงที่เหมาะสมกับการสังเคราะห์แสง 3 ช่วง คือ PAR มาตรฐาน(0.40-0.70 𝜇 m), PAR ขยาย(0.40-0.75 𝜇 m) และ PAR ไร้ออกซิเจน(anoxic PAR; 0.40-1.1 𝜇 m)
ด้วยการเปรียบเทียบแสงจากดาวแคระแดง กับดวงอาทิตย์ของเราเอง และทำแบบจำลองการผลิตออกซิเจนจากบัคทีเรียแบบต่างๆ ทีมก็คำนวณได้ว่าเนื่องจากดาวเหล่านี้ผลิตพลังงานที่ใช้ได้จำนวนน้อยมาก การสะสมออกซิเจนก็น่าจะต่ำเกินไป โดยเฉพาะบนดาวเคราะห์อย่าง TRAPPIST-1e ก็น่าจะต้องใช้เวลา 6.3 หมื่นล้านปีในกรณีที่ร้ายแรงที่สุด เพื่อมีปริมาณออกซิเจนอย่างที่พบบนโลกผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสง
แม้จะทำการคำนวณอย่างยืดหยุ่นมากขึ้นว่าบัคทีเรียต่างด้าวอาจจะปรับตัวกับสภาวะแสงที่มี หรือดำรงชีวิตในความมืดได้ ไทม์ไลน์การปรากฏของสิ่งมีชีวิตเชิงซ้อนที่หลากหลายชนิดพันธุ์ในยุคคัมเบรียน(Cambrian Explosion) ก็ยังต้องใช้เวลามากกว่า 1 หมื่นล้านปี
เราจึงสรุปได้ว่าบนดาวเคราะห์สมมุติ(พิภพขนาดเท่าโลกที่โคจรรอบดาวแคระแดงที่ใช้เพื่อการคำนวณนี้) ออกซิเจนไม่น่าจะถึงระดับที่มีนัยสำคัญในชั้นบรรยากาศได้ ไม่ต้องพูดถึงการระเบิดทางชีวภาพในยุคคัมเบรียน นักวิจัยเขียนไว้ในรายงานที่เผยแพร่บนเวบ arXiv ดังนั้นสิ่งมีชีวิตเชิงซ้อนบนดาวเคราะห์ดังกล่าวก็เป็นไปได้น้อยมาก
ภาพจากศิลปินแสดง การระเบิดทางชีวภาพยุคคัมเบรียน เป็นการทวีชนิดพันธุ์ในฟอสซิลจากยุคดังกล่าว Image credit: canbedone via Getty Images
และเนื่องจากดาวฤกษ์เกือบทั้งหมดในกาแลคซีของเราเป็นแคระแดง การศึกษานี้จึงบอกว่าสภาวะที่ต้องการสำหรับชีววิทยาเชิงซ้อนอาจจะพบได้ยากกว่าที่เคยคิดไว้ แต่แน่นอนว่า ความฝันในการค้นหาสิ่งมีชีวิตในแห่งหนอื่นในเอกภพก็ยังไม่หมดไป
ในขณะที่ตัวเลขบอกว่าระบบของแคระแดงเหล่านี้อาจจะจำกัดอยู่แค่จุลชีพพื้นๆ แต่สิ่งมีชีวิตเชิงซ้อนก็ยังคงมีได้บนพิภพชนิดอื่น งานวิจัยอาจจะช่วยนักวิทยาศาสตร์ได้มุ่งเป้าการสำรวจหาไปที่ระบบรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ ซึ่งสร้างแสงพลังงานสูงที่จำเป็นต่อการจุดประกายการระเบิดทางชีวภาพยุคคัมเบรียน
แหล่งข่าว phys.org : complex life on planets orbiting the galaxy’s most common stars may be unlikely
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
