ทำไมต้องเป็นของเหลว
ในก๊าซ โมเลกุลจะแยกกระจายออกจากกันและแทบไม่เกิดปฏิสัมพันธ์ ส่วนในของแข็ง โมเลกุลแทบไม่เคลื่อนที่เลย ของเหลวจึงเป็นทางสายกลาง: อนุภาคเคลื่อนที่ได้ และยังอยู่ใกล้กันมากพอที่จะพบกันและสร้างสารประกอบที่ซับซ้อนได้
ด้วยเหตุนี้ การค้นหาชีวิตจึงมุ่งไปที่ของเหลว คำถามไม่ได้มีแค่ว่า “ที่นั่นมีน้ำไหม” แต่คือ “มีอะไรสักอย่างที่เป็นของเหลวอยู่นานพอหรือไม่” จากนั้นจึงค่อยดูว่าสารนั้นคืออะไร
- น้ำ:ช่วงกว้างละลายสิ่งต่างๆได้มากมาย
- แอมโมเนีย:เป็นของเหลวที่อุณหภูมิต่ำกว่า
- มีเทน:เป็นของเหลวได้เฉพาะในความหนาวจัด
แถบนี้แสดงข้อได้เปรียบหลักของน้ำ นั่นคือช่วงอุณหภูมิที่กว้างซึ่งน้ำยังคงเป็นของเหลวได้ ตัวเลือกอื่นมีช่วงดังกล่าวแคบกว่ามาก ดังนั้นเงื่อนไขต่างๆจึงต้องสอดคล้องกันอย่างแม่นยำกว่า
สารทดแทนมีข้อเสียอะไร
ละลายสารต่างๆได้มากมาย เป็นของเหลวได้ในช่วงอุณหภูมิกว้าง และน้ำแข็งเบากว่าน้ำจึงลอยอยู่แทนที่จะทำให้แหล่งน้ำแข็งตัวทั้งก้อน
ละลายสารคนละกลุ่ม เป็นของเหลวได้ในช่วงอุณหภูมิแคบ และปฏิกิริยาต่างๆเกิดขึ้นช้ามากในอุณหภูมิต่ำเช่นนั้น
คุณสมบัติของน้ำแข็งควรอธิบายแยกต่างหาก น้ำในสถานะของแข็งเบากว่าน้ำในสถานะของเหลว น้ำแข็งจึงลอยและปิดคลุมแหล่งน้ำไว้ด้านบน ช่วยรักษาชีวิตที่อยู่ใต้ผิวน้ำ สำหรับสารอื่นแทบทั้งหมด สถานะของแข็งจะหนักกว่าและจมลง ทำให้แหล่งน้ำแข็งตัวไปจนถึงก้นบ่อ
ข้อโต้แย้งสำคัญต่อสารละลายอุณหภูมิต่ำคือความเร็ว ที่อุณหภูมิ -180 องศา ปฏิกิริยาเคมีดำเนินไปช้ามากจนช่วงอายุของเอกภพอาจยังไม่เพียงพอให้สิ่งที่ซับซ้อนก่อตัวขึ้น
ถึงอย่างนั้น นักวิทยาศาสตร์ก็ยังศึกษาสถานที่เหล่านี้อย่างจริงจัง ดวงจันทร์ดวงหนึ่งของดาวเสาร์มีทะเลสาบที่ประกอบด้วยมีเทนเหลว และเป็นวัตถุท้องฟ้าเพียงแห่งเดียวที่รู้จัก นอกเหนือจากโลก ซึ่งมีของเหลวคงอยู่บนพื้นผิวได้อย่างเสถียร
นักวิทยาศาสตร์มีข้อควรระวังประการหนึ่ง เราค้นหาชีวิตที่คล้ายกับสิ่งมีชีวิตที่เรารู้จัก เพราะเราไม่รู้ว่าจะค้นหาสิ่งที่ไม่รู้จักอย่างไร: เราไม่รู้ว่าควรใช้สัญญาณใดในการระบุสิ่งนั้น นี่เป็นข้อจำกัดของวิธีการ ไม่ใช่ข้อสรุปเกี่ยวกับธรรมชาติ
อ่านต่อให้จบในแอป Miqo
อีก 1 นาที แล้วปิดท้ายด้วยแบบทดสอบ ดูได้ในหมวด “อวกาศ → ชีวิตในจักรวาล”
เล็งกล้องโทรศัพท์มาที่นี่เพื่อเปิด App Store หรือ Google Play
แหล่งอ้างอิง
- แอมโมเนียเหลวและไฮโดรคาร์บอนถือเป็นตัวทำละลายทางเลือกสำหรับชีวิต ข้อจำกัดได้แก่ช่วงอุณหภูมิที่ของเหลวยังคงอยู่ซึ่งแคบ และอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ต่ำมากในอุณหภูมิที่สอดคล้องกัน