TL;DR

งานวิจัยใหม่จาก ETH Zurich ที่ตีพิมพ์ใน Nature Astronomy ระบุว่าการมีน้ำและระยะห่างที่เหมาะสมอาจไม่เพียงพอต่อการกำเนิดชีวิต แต่ต้องอาศัยสภาวะทางเคมีที่เฉพาะเจาะจงมากในช่วงก่อตัวของดาวเคราะห์

– นอกจากน้ำแล้ว สิ่งมีชีวิตต้องมี ฟอสฟอรัส (สร้าง DNA/พลังงาน) และ ไนโตรเจน (สร้างโปรตีน)

– ปริมาณออกซิเจนในช่วงที่แกนโลกก่อตัว (4.6 พันล้านปีก่อน) ต้องอยู่ในระดับที่ “พอดีเป๊ะ”

– ฟอสฟอรัสจะจมลงไปที่แกนกลางดาวจนหมด ถ้าออกซิเจนมากไป:ไนโตรเจนจะระเหยหนีออกไปสู่อวกาศ

– แบบจำลองชี้ว่าดาวเคราะห์หินส่วนใหญ่ รวมถึง ดาวอังคาร และกลุ่ม Super-Earths มักมีระดับออกซิเจนที่ไม่เหมาะสม ทำให้ขาดสารอาหารจำเป็นแม้จะมีน้ำก็ตาม

เป็นเวลานานที่นักดาราศาสตร์เชื่อว่ากุญแจสำคัญในการค้นหาสิ่งมีชีวิตต่างดาวคือการมองหา “น้ำ” และระยะห่างที่พอเหมาะจากดวงอาทิตย์ แต่การค้นพบครั้งใหม่จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิส (ETH Zurich) กำลังจะพลิกโฉมหน้าการล่าเอเลี่ยนไปตลอดกาล เมื่อผลวิจัยล่าสุดชี้ว่า การที่ดาวเคราะห์ดวงหนึ่งจะมีสิ่งมีชีวิตได้นั้น ต้องอาศัย “โชคชะตาทางเคมี” ที่เกิดขึ้นอย่างแม่นยำในช่วงก่อตัวของแกนกลางโลก ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่มีโอกาสเกิดขึ้นได้น้อยมากในจักรวาล

จริงๆ แล้ว ฟอสฟอรัสและไนโตรเจน คือส่วนผสมที่สำคัญแห่งการสร้างชีวิต แม้ว่าน้ำจะสำคัญ แต่สิ่งมีชีวิตไม่สามารถอุบัติขึ้นได้จากน้ำเพียงอย่าง

ฟอสฟอรัส เป็นกุญแจสำคัญในการสร้างโครงสร้าง DNA และ RNA เพื่อส่งต่อรหัสพันธุกรรม รวมถึงเกี่ยวข้องกับระบบพลังงานของเซลล์ ส่วน ไนโตรเจนก็เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของโปรตีน ซึ่งจำเป็นต่อการสร้างโครงสร้างและการทำงานของสิ่งมีชีวิต หากขาดสองธาตุนี้ไป ต่อให้ดาวเคราะห์ดวงนั้นมีมหาสมุทรที่กว้างใหญ่เพียงใด ก็ไม่อาจให้กำเนิดชีวิตได้

เครก วอลตัน (Craig Walton) และทีมวิจัย ได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาในวารสารวิชาการระดับโลก Nature Astronomy โดยระบุว่า ปริมาณของฟอสฟอรัสและไนโตรเจนบนพื้นผิวโลก ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ แต่ถูกกำหนดโดยกระบวนการแยกชั้นของดาวเคราะห์ในขณะที่แกนโลกกำลังก่อตัวเมื่อ 4.6 พันล้านปีก่อน

ทีมวิจัยเปรียบเทียบกระบวนการนี้ว่าเป็นเหมือนการเสี่ยงดวงระดับจักรวาล (Cosmic Roulette) ที่ขึ้นอยู่กับปริมาณ “ออกซิเจน” ในขณะนั้น

ถ้าออกซิเจนน้อยเกินไป ฟอสฟอรัสจะจับตัวกับเหล็กและจมลงไปอยู่ในแกนกลางของดาวเคราะห์ ทำให้พื้นผิวขาดแคลนสารอาหาร

ถ้าออกซิเจนมากเกินไป ไนโตรเจนจะระเหยหนีออกจากชั้นหินหลอมเหลวกลายเป็นก๊าซ และสูญหายออกไปสู่อวกาศในที่สุด

ดังนั้น ดาวเคราะห์ที่จะเอื้อต่อสิ่งมีชีวิตได้ จะต้องถือกำเนิดขึ้นในช่วงที่มีระดับออกซิเจนพอดีเป๊ะ (Chemical Goldilocks Zone) ไม่มากไปและไม่น้อยไป เพื่อกักเก็บทั้งฟอสฟอรัสและไนโตรเจนไว้ในชั้น Mantle ให้เพียงพอ ซึ่งโลกของเราโชคดีอย่างเหลือเชื่อที่ตกอยู่ในช่วงแคบๆ นี้

งานวิจัยนี้อาจเป็นคำตอบของคำถามที่ว่า “ทำไมเราถึงยังไม่พบสิ่งมีชีวิตอื่นในจักรวาล” (Fermi Paradox) จากการจำลองแบบจำลองคอมพิวเตอร์ ทีมวิจัยพบว่าดาวเคราะห์หินส่วนใหญ่ในจักรวาลมักจะสอบตกในเรื่องนี้ เช่น “ดาวอังคาร” ซึ่งผลการศึกษาชี้ว่าในอดีตมีระดับออกซิเจนที่ไม่เหมาะสมในช่วงก่อตัว ทำให้ขาดแคลนสารอาหารสำคัญเหล่านี้ แม้ว่าอาจจะมีน้ำอยู่ก็ตาม

นอกจากนี้ ดาวเคราะห์ประเภท Super-Earths หรือดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าโลก ก็มักจะมีสภาวะที่ออกซิเจนน้อยเกินไป ทำให้ฟอสฟอรัสถูกดูดลงไปในแกนกลางจนหมด ทำให้กลายเป็นดาวที่แห้งแล้งทางชีวภาพ

การค้นพบนี้เสนอว่า การมองหาดาวเคราะห์ที่มีน้ำเพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพออีกต่อไป นักดาราศาสตร์จำเป็นต้องใช้วิธีการใหม่ในการคัดกรองดาวเคราะห์เป้าหมาย วอลตันเสนอว่า เราสามารถตรวจสอบ องค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์ ที่เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะนั้นๆ ได้ เพราะดาวเคราะห์มักจะมีองค์ประกอบพื้นฐานคล้ายคลึงกับดาวฤกษ์แม่ของมัน หากเราพบระบบดาวที่มีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายดวงอาทิตย์ ก็จะมีโอกาสสูงขึ้นที่จะพบดาวเคราะห์ที่มี “โชคชะตาทางเคมี” คล้ายกับโลกของเรา

Ref

Walton, C. R., et al. (2026). The chemical habitability of Earth and rocky planets prescribed by core formation. Nature Astronomy
https://www.nature.com/articles/s41550-026-02775-z

Why only a small number of planets are suitable for life
by Christoph Elhardt, ETH Zurich
https://phys.org/news/2026-02-small-planets-suitable-life.html