ดาวศุกร์อาจเคยมีสภาพเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต!?

ยานอวกาศในโครงการ ไพโอเนียร์วีนัส ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา หรือ นาซา เดินทางไปถึงดาวศุกร์ เมื่อปี พ.ศ. 2521 พบหลักฐานที่บ่งชี้ว่า ครั้งหนึ่งดาวศุกร์อาจเคยมีมหาสมุทรอยู่บนพื้นผิวดาว ตั้งแต่นั้นมา ยานหุ่นยนต์หลายลำถูกส่งไปยังดาวศุกร์เพื่อรวบรวมข้อมูลพื้นผิวและบรรยากาศของดาว เพื่อศึกษาว่าดาวศุกร์เปลี่ยนสภาพจาก “ดาวเคราะห์ที่คล้ายโลก” มาเป็นดาวเคราะห์ที่แสนร้อนระอุในปัจจุบันได้อย่างไร

จากงานวิจัยล่าสุดพบว่า ดาวศุกร์ผ่านช่วงเวลาที่มีสภาพแวดล้อมเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตมาแล้ว 2-3 พันล้านปี จนกระทั่งเมื่อประมาณ 700 ล้านปีก่อน กระบวนการสร้างพื้นผิวใหม่ (Resurfacing) ทำให้ดาวศุกร์ปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่บรรยากาศครั้งใหญ่ ส่งผลให้ชั้นบรรยากาศหนาแน่นมากจนเกิดสภาวะเรือนกระจกแบบกู่ไม่กลับ (Runaway Greenhouse Effect) ทำให้พื้นผิวดาวร้อนมากจนถึงปัจจุบัน

ไมเคิล เวย์ และแอนโธนี เดล เฆนิโอ จากสถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศกอดดาร์ดของนาซา นำเสนองานวิจัยเกี่ยวกับความเป็นมาของสภาพภูมิอากาศบนดาวศุกร์ ในงานประชุมวิชาการร่วมสมาคมดาวเคราะห์ยุโรปกับแผนกวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ สมาคมดาราศาสตร์สหรัฐฯ ณ เมืองเจนีวา สวิตเซอร์แลนด์ งานวิจัยนี้สามารถใช้ประยุกต์กับการศึกษาสภาพเอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้ นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองสร้างชุดแบบจำลองทางทฤษฎี 5 สถานการณ์ เพื่อประเมินว่าสภาพแวดล้อมบนดาวศุกร์จะเป็นอย่างไรต่อไป โดยพิจารณาปริมาณน้ำในมหาสมุทรที่ค่าต่าง ๆ ตั้งแต่ความลึกของมหาสมุทรที่ 10 เมตรไปจนถึง 310 เมตร รวมถึงการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีในชั้นบรรยากาศ และปริมาณพลังงานที่ดาวศุกร์ค่อย ๆ ได้รับจากดวงอาทิตย์มากขึ้น มีแบบจำลอง 3 สถานการณ์ที่สมมติให้ลักษณะภูมิประเทศส่วนใหญ่เหมือนกับภูมิประเทศของดาวศุกร์ในปัจจุบัน

เมื่อเวลาผ่านไปแบบจำลองทั้ง 5 สถานการณ์ล้วนมีแนวโน้มไปในทางเดียวกัน คือ หลังการก่อตัว ดาวศุกร์ผ่านกระบวนการต่าง ๆ เช่นเดียวกับโลก แก๊สในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ส่วนใหญ่ที่เป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ค่อย ๆ ถูกหินซิลิเกตดูดซับจนกลายเป็นคาร์บอเนตในเปลือกดาว ทำให้คงอุณหภูมิอยู่ในช่วง 20-50 องศาเซลเซียส และบรรยากาศดาวศุกร์เคยมีสภาพใกล้เคียงกับบรรยากาศโลกตรงที่มีแก๊สส่วนใหญ่เป็นไนโตรเจน มีคาร์บอนไดออกไซด์กับมีเทนเจือปนเล็กน้อย และน่าจะยังเป็นเช่นนั้นต่อไป หากดาวศุกร์ไม่เกิดกระบวนการสร้างพื้นผิวใหม่ที่ปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่บรรยากาศครั้งใหญ่

นักวิทยาศาสตร์คาดว่าจุดพลิกผันวิวัฒนาการของดาวศุกร์ เป็นเพราะกระบวนการทางธรณีวิทยาที่สร้างพื้นผิวดาวศุกร์ขึ้นมาใหม่ถึง 80% มีแมกมาปริมาณมากเอ่อหรือปะทุขึ้นมาบนพื้นผิวดาวศุกร์ จนเกิดการปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เจือปนอยู่ออกสู่ชั้นบรรยากาศ ขณะที่แมกมาอีกส่วนแข็งตัวกลายเป็นหินอัคนีก่อนขึ้นมาถึงพื้นผิวดาว หินซิลิเกตในเปลือกดาวจึงไม่สามารถดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ได้ ทำให้แก๊สเรือนกระจกนี้มีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จนชั้นบรรยากาศดาวศุกร์หนาแน่นมากกว่าโลกถึง 90 เท่า เกิดสภาวะเรือนกระจกแบบกู่ไม่กลับ และพื้นผิวดาวศุกร์ร้อนถึง 462 องศาเซลเซียสเช่นในปัจจุบัน

เหตุการณ์นี้เคยเกิดขึ้นกับโลกมาแล้วเช่นกัน เช่น บริเวณไซบีเรียน แทรป (Siberian Trap) ทางตะวันออกของรัสเซีย เป็นแหล่งหินอัคนีกว้างใหญ่บ่งชี้ถึงการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่เมื่อ 500 ล้านปีก่อน การปะทุครั้งนั้นปลดปล่อยแก๊สเรือนกระจกจำนวนมากสู่บรรยากาศโลก จนสิ่งมีชีวิตหลายสายพันธุ์สูญพันธุ์ลง

เวย์กล่าวไว้ว่า “เราต้องศึกษาดาวศุกร์มากขึ้น เพื่อศึกษาความเป็นมาและวิวัฒนาการของมัน งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่า เป็นไปได้ที่ดาวศุกร์จะเคยมีสภาพเหมาะสมต่อสิ่งมีชีวิต ต่างจากดาวศุกร์ในปัจจุบัน และยังเกี่ยวข้องต่อการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะในบริเวณ “โซนดาวศุกร์” (บริเวณขอบในของ “พื้นที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต” (Habitable zone)) ที่อาจมีน้ำในสถานะของเหลวและสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมต่อไป

เรียบเรียง : พิสิฏฐ นิธิยานันท์ เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.