หน้าแรก ไลฟ์สไตล์ ไอที พบดาวเคราะห์ ...

พบดาวเคราะห์ ‘เรืองแสง’ นอกระบบสุริยะ

8.08.17 | 13:40 น.
(ภาพ-NASA, ESA, and G. Bacon/STScI)

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเอ็กเซทเตอร์ ในเมืองเอ็กเซทเตอร์ ทางตะวันตกเฉียงใต้ของประเทศอังกฤษ นำโดย โธมัส อีแวนส์ นักวิจัยประจำมหาวิทยาลัย ตรวจสอบพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงแรกที่มีบรรยากาศแบบเดียวกับชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ของโลก ซึ่งส่งผลให้มีการแผ่รังสีเรืองแสง

“เอ็กโซแพลเนท” หรือดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดังกล่าวคือ “ดับเบิลยูเอเอสพี-121 บี” อยู่ห่างออกไปจากโลกของเรา 900 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดี (จูปิเตอร์) ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะราว 5 เท่าตัว ทีมวิจัยจึงเรียกดาวเคราะห์นอกระบบดวงนี้อย่างไม่เป็นทางการว่า “ฮอต จูปิเตอร์” เพราะมันอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์หรือดาวฤกษ์ที่เป็นศูนย์กลางของระบบมากพอที่จะทำให้อุณหภูมิของบรรยากาศบริเวณพื้นผิวดาวสูงถึง 2,538 องศาเซลเซียส

ทีมวิจัยอาศัยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลตรวจสอบลักษณะของ “ดับเบิลยูเอเอสพี-121 บี” พบว่าเมื่อมองผ่านฮับเบิล บริเวณบรรยากาศชั้นบนของดาวเคราะห์ดวงนี้มีการแผ่รังสีออกมากลายเป็นแสงเรืองรองเหมือนเทียนไขที่ถูกจุด หรือเหมือนถ่านติดไฟคุแดง ซึ่งไม่น่าจะเกิดขึ้นจากสาเหตุอื่นนอกจากเกิดจากการแผ่รังสี ทำนองเดียวกับที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศของโลก

ลักษณะการเรืองแสงดังกล่าวบนโลก เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลของน้ำในบรรยากาศดูดซับพลังงานจากแสงอาทิตย์แล้วคายออกมาโดยการแผ่รังสีซ้ำๆ เป็นปริมาณความร้อนมหาศาล โดยเฉพาะในช่วงหน้าร้อนซึ่งสภาวะแวดล้อมร้อนจัด ซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าแต่เห็นการแผ่รังสีเรืองแสงออกมาได้ชัดเจนหากมองผ่านฮับเบิลสเปซ สภาพเรืองแสงดังกล่าวนี้แสดงให้เห็นว่าในบรรยากาศชั้นบนมีการคายพลังงานออกมามากกว่าการดูดซับเข้าไป ซึ่งแสดงว่าบรรยากาศตอนบนของ “ดับเบิลยูเอเอสพี-121 บี” เป็นชั้นบรรยากาศแบบสตราโตสเฟียร์ แบบเดียวกับโลก ซึ่งไม่เคยพบเห็นบนดาวเคราะห์ดวงอื่นใดมาก่อนแม้จะเป็นเอ็กโซแพลเนทก็ตาม

ลักษณะพิเศษของชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์คือ ชั้นบรรยากาศที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นเรื่อยๆ เมื่อยิ่งออกห่างจากโลกมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งตรงกันข้ามกับชั้นบรรยากาศปกติที่อุณหภูมิจะลดลงเมื่อยิ่งเข้าใกล้อวกาศมากขึ้น เนื่องจากในห้วงอวกาศมีอุณหภูมิเย็นจัดถึงระดับ -295.5 องศาเซลเซียล ในกรณีของโลกนั้น สิ่งที่ทำให้ระดับอุณหภูมิของบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์เป็นปฏิภาคกับที่ควรจะเป็นก็คือ โลกมีชั้นโอโซนที่ทำหน้าที่เป็นเหมือนเกราะป้องกันรังสียูวีที่อยู่ในแสงอาทิตย์ ด้วยการสะท้อนรังสีดังกล่าวกลับสู่ห้วงอวกาศ จนบริเวณริมนอกสุดของชั้นสตราโตสเฟียร์กลายเป็นบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงที่สุด เพราะเป็นจุดที่ดูดซับรังสียูวีไว้มากที่สุดนั่นเอง

Advertisement

ในกรณีของ “ดับเบิลยูเอเอสพี-121 บี” นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจนักว่าเพราะเหตุใดจึงเกิดชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ขึ้น ข้อสันนิษฐานที่เป็นไปได้ประการหนึ่งก็คือ บรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้มีสารประกอบบางอย่าง อาทิ ไทเทเนียมออกไซด์ และเวเนเดียมออกไซด์ ที่ทำให้บรรยากาศชั้นนอกสุดของดาวร้อนจัดเพราะดูดซับพลังงานเอาไว้มาก อย่างไรก็ตาม ข้อสันนิษฐานนี้จำเป็นต้องมีการศึกษาวิจัยเพิ่มเติมเพื่อยืนยันต่อไป

โธมัส อีแวนส์ ระบุว่าการศึกษาชั้นบรรยากาศของเอ็กโซแพลเนทไม่ได้ช่วยให้เราเข้าใจโลกมากขึ้นก็จริง แต่ก็มีความสำคัญมาก เนื่องจากการค้นหาดาวเคราะห์ที่มีสภาพเหมือนกับโลกทุกประการในอนาคตนั้นยากเย็นเหลือเกิน หนทางหนึ่งที่จะดูว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงใดสามารถเป็นที่อยู่อาศัยของมนุษย์ได้นอกเหนือจากโลกใบนี้แล้ว จึงไม่จำเป็นต้องหาดาวที่เหมือนโลกทุกอย่าง เพียงแต่ต้องหาดาวเคราะห์ที่ตรวจสอบแล้วว่ามีบรรยากาศที่เราสามารถอยู่อาศัยได้เท่านั้น

การศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะจึงมีความสำคัญมากในอนาคต