นักดาราศาสตร์ประสบความสำเร็จในการสร้างแผนที่ 3 มิติ เผยให้เห็นลักษณะโครงสร้างชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเป็นครั้งแรก ก่อนพบกับสภาพอากาศอันแสนสุดขั้วบนดาวดวงนี้
Julia Victoria Seidel หัวหน้าคณะวิจัยจาก ESO เปิดเผยว่า “บรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้มีพฤติกรรมที่ท้าทายความเข้าใจว่าสภาพอากาศควรเป็นอย่างไร ไม่ใช่แค่บนโลก แต่รวมถึงทุกหนแห่งในจักรวาล มันเหมือนกับว่าเป็นดาวที่หลุดมาจากนิยายวิทยาศาสตร์เลย”
ดาวเคราะห์ดวงดังกล่าวมีชื่อว่า Tylos หรือ WASP-121b เป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ประเภท ‘Ultrahot Jupiter’ ที่โคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากเสียจนถูกแรงโน้มถ่วงของดาวล็อกเอาไว้ ให้หันแค่ด้านเดียวเข้าหาดาวฤกษ์อยู่ตลอดเวลา ขณะที่อีกฝั่งอยู่ในความมืดชั่วนิรันดร์
ดาว Tylos มีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดี 1.16 เท่า และมีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีประมาณ 1.75 เท่า แต่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์เล็กน้อย (WASP-121 เป็นดาวฤกษ์แบบชนิด F) ด้วยระยะเวลาเพียง 30 ชั่วโมงเท่านั้น กล่าวคือวงโคจรของดาวเคราะห์ดวงนี้ใกล้ดาวฤกษ์ของมันยิ่งกว่าวงโคจรของดาวพุธรอบดวงอาทิตย์เสียอีก
แม้อาจเคยมีการศึกษาองค์ประกอบของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นมาก่อน แต่นี่คือครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์สามารถศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในจักรวาลที่ไม่ได้โคจรรอบดวงอาทิตย์ ด้วยรายละเอียดมากพอจนแบ่งแยกบรรยากาศและกระแสลมในแต่ละระดับชั้นได้
ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope พบว่า บรรยากาศของดาวดวงนี้แบ่งได้เป็น 3 ชั้นหลัก เริ่มจากชั้นลมของเหล็กและไทเทเนียมที่พัดออกจากฝั่งกลางวันของดาวไปยังด้านกลางคืน ตามด้วยชั้นของกระแสลมกรด (Jet Stream) ที่อุดมไปด้วยโซเดียม ซึ่งพัดเร็วกว่าความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของดาวดวงนี้เสียอีก ขณะที่บรรยากาศชั้นบนสุดของดาว ประกอบด้วยลมไฮโดรเจนที่พัดออกไปสู่ห้วงอวกาศรอบนอก
Seidel เสริมว่า “สภาพอากาศแบบนี้ไม่เคยถูกพบบนดาวดวงไหนมาก่อน แม้แต่เฮอริเคนที่รุนแรงที่สุดในระบบสุริยะ ยังดูสงบไปเลยเมื่อนำมาเทียบกับลมบนดาวดวงนี้”
การค้นพบดังกล่าวเกิดขึ้นจากการใช้อุปกรณ์สเปกโตรกราฟ ‘ESPRESSO’ (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) บนกล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope เพื่อตรวจดูการดูดกลืนแสงดาวฤกษ์ของอะตอมในบรรยากาศดาวเคราะห์ดวงนี้ เมื่อโคจรตัดผ่านหน้าดาวฤกษ์ระหว่างสังเกตจากโลก ซึ่งแต่ละธาตุจะดูดกลืนในช่วงคลื่นแสงแตกต่างกัน จนเป็นข้อมูลให้นักดาราศาสตร์นำมาสร้างแผนที่บรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะแบบ 3 มิติได้เป็นครั้งแรก
ESO ระบุว่ากล้อง Very Large Telescope สามารถศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ได้ แต่สำหรับการศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์คล้ายโลก นักดาราศาสตร์อาจต้องรอข้อมูลจากกล้อง Extremely Large Telescope ที่กำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างในประเทศชิลี ซึ่งอาจมีส่วนสำคัญต่อการค้นพบบรรยากาศของดาวคล้ายโลกเพิ่มเติมได้ในอนาคต
งานวิจัยจากการค้นพบครั้งนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature เมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ที่ผ่านมา
ภาพ: NASA / ESA / STScI
อ้างอิง:
