กล้องเจมส์เว็บบ์พบคาร์บอนไดออกไซด์บนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เว็บบ์ (JWST) สร้างผลงานอีกครั้ง โดยค้นพบร่องรอยที่ชัดเจนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในบรรยากาศของดาวเคราะห์ นอกระบบสุริยะ WASP-39b ที่อยู่ห่างจากโลก 700 ปีแสง

ผลการศึกษาดังกล่าวจะตีพิมพ์ทางออนไลน์ลงวารสาร Nature ในสัปดาห์หน้า โดยจะเผยผลวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีในชั้นบรรยากาศดาว WASP-39b หลังจากใช้อุปกรณ์ตรวจสอบสเปกตรัมของแสงที่เรียกว่า Near-Infrared Spectrograph หรือ NIRSpec ซึ่งเป็นหนึ่งในอุปกรณ์วิทยาศาสตร์สี่ชิ้นของกล้อง JWST ส่องดูแสงที่เล็ดลอดผ่านออกมาจากกลุ่มเมฆหมอกที่ปกคลุมดาวอยู่

ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ WASP-39b เป็นดาวที่มีขนาดใหญ่และมีมวลมากใกล้เคียงกับดาวเสาร์ มีเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวมากกว่าดาวพฤหัสบดี 1.3 เท่า วงโคจรอยู่ชิดติดกับดาวฤกษ์ศูนย์กลางระบบอย่างมาก จนทำให้มีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงถึง 900 องศาเซลเซียส ความร้อนสูงยังทำให้บรรยากาศเต็มไปด้วยหมอกควัน จนดูคล้ายกับว่าดาวนี้มีขนาดใหญ่เกินจริง แต่สิ่งนี้เองที่ทำให้กล้อง JWST สังเกตการณ์แสงที่ส่องผ่านบรรยากาศของดาวออกมาได้ง่าย

ผลการสังเกตและวิเคราะห์พบว่า มีการดูดกลืนแสงอินฟราเรดโดยชั้นบรรยากาศอย่างสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงความยาวคลื่น 4.1 – 4.6 ไมครอน ซึ่งเป็นสิ่งบ่งชี้ว่ามีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในปริมาณมหาศาล เนื่องจากก๊าซเรือนกระจกชนิดนี้ดูดซับรังสีอินฟราเรดได้ดี

ทีมนักดาราศาสตร์จากหลายสถาบันในสหรัฐฯ ซึ่งเป็นผู้ทำการศึกษาข้างต้นระบุว่า WASP-39b มีปริมาณคาร์บอนและออกซิเจนสูงกว่าดาวฤกษ์ของมันอย่างมาก แสดงว่าดาวเคราะห์ดวงนี้ไม่ได้ก่อตัวขึ้นในคราวเดียวเมื่อกลุ่มก๊าซรอบดาวฤกษ์ยุบตัวลง แต่มีการก่อตัวของแก่นกลางที่เป็นหินแข็งก่อน แล้วจึงรวบรวมสะสมก๊าซมาเป็นบรรยากาศห่อหุ้มในภายหลัง ซึ่งเป็นกระบวนการก่อตัวแบบเดียวกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ

ก่อนหน้านี้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและสปิตเซอร์ขององค์การนาซา ได้เคยพบร่องรอยของไอน้ำรวมทั้งธาตุโซเดียมและโพแทสเซียม ในบรรยากาศของ WASP-39b มาแล้ว แต่ไม่มีกล้องโทรทรรศน์ใดสามารถค้นพบร่องรอยของคาร์บอนไดออกไซด์บนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้มาก่อน เนื่องจากไม่มีความไวสูงต่อรังสีอินฟราเรดเท่ากับกล้อง JWST ที่ออกแบบมาเพื่อการตรวจจับรังสีอินฟราเรดที่มีอุณหภูมิต่ำมากโดยเฉพาะ

ดร. เจสซี คริสเตียนเซน หนึ่งในสมาชิกทีมวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของนาซา กล่าวอธิบายว่า “การค้นพบคาร์บอนไดออกไซด์บนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ถือเป็นสัญญาณที่ดีต่อการศึกษาทำความเข้าใจดาวเคราะห์ที่เป็นหินแข็งคล้ายโลก และสามารถจะช่วยในการค้นหาสิ่งมีชีวิตต่างดาวได้อีกด้วย หากในอนาคตเราค้นพบคาร์บอนไดออกไซด์อยู่คู่กับโมเลกุลบางชนิด อย่างเช่นมีเทน”

……..

ข่าว BBCไทย ที่เผยแพร่ในเว็บไซต์ ประชาชาติธุรกิจ เป็นความร่วมมือของสององค์กรข่าว