กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ ตรวจจับคาร์บอนไดออกไซด์บนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้เป็นครั้งแรก

ไม่มีกล้องโทรทรรศน์ใด ๆ แม้กระทั่งกับฮับเบิลที่เคยตรวจพบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะมาก่อน นี่ถือเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่นักดาราศาสตร์สามารถสังเกตและศึกษาดาวเคราะห์ในห้วงอวกาศได้อย่างละเอียดและลึกซึ้ง ซึ่งจะช่วยเพิ่มพูนความรู้ความเข้าใจในการก่อตัวของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะให้มากยิ่งขึ้น

ดาวเคราะห์ที่ตรวจพบในครั้งนี้มีชื่อว่า “WASP-39b” เป็นดาวเคราะห์ก๊าซขนาดยักษ์ซึ่งมีมวลใกล้เคียงกับดาวเสาร์ แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีราว 1.3 เท่า และอยู่ห่างจากโลกประมาณ 700 ปีแสง มันมีวงโคจรที่ใกล้กับดาวฤกษ์ของมันมาก ซึ่งนาซาระบุว่าใช้เวลาในการโคจรเพียง 4 วันโลกเพื่อครบหนึ่งรอบ ส่งผลให้มันมีอุณหภูมิที่สูงมากประมาณ 900 องศาเซลเซียส

ก่อนหน้านี้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและสปิตเซอร์เคยตรวจสอบดาวเคราะห์ดวงนี้ ซึ่งได้เผยให้เห็นว่ามันมีไอน้ำ โซเดียม และโพแทสเซียมอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ กระนั้นก็ยังไม่มีการยืนยันถึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างเป็นทางการ แต่ด้วยกล้องอินฟาเรดระยะใกล้ (NIRSpec)เทคโนโลยีใหม่ของเจมส์เวบบ์ นักวิทยาศาสตร์จึงมองเห็นก๊าซเรือนกระจกนี้ได้อย่างชัดเจนในทันที

“ทันทีที่ข้อมูลปรากฏบนหน้าจอ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากก็โผล่ออกมา” ซาฟาร รัสตามคุลอฟ (Zafar Rastamkulov) นักวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาจากมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกินส์และหนึ่งในทีมที่ดูแลเจมส์เวบบ์ในการตรวจสอบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะกล่าว “มันเป็นช่วงเวลาที่พิเศษที่เราก้าวข้ามขีดจำกัดที่สำคัญในด้านวิทยาศาสตร์ของดาวเคราะห์นอกระบบ”

ขณะที่ศาสตราจารย์นาตาลี บาตาลฮา (Natalie Batalha) จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียอธิบายเสริมว่า “การสังเกตการณ์ดาวเคราะห์ดวงนี้ด้วยฮับเบิลและสปิตเซอร์ครั้งก่อนได้ให้คำใบ้ที่น่าสนใจว่าอาจมีคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์เจมส์เวบบ์นั้น แสดงให้เห็นลักษณะเฉพาะของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ชัดเจนโดดเด่น”

นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบของเจมส์เวบบ์ ไม่มีใครรู้ว่ายังมีอะไรอยู่ข้างนอกนั้นรอให้เราค้นพบ แต่การตรวจพบนี้เป็นสัญญาณที่ดีที่จะช่วยให้ชุมชนวิทยาศาสตร์ได้ร่วมกันศึกษาและพัฒนาความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับดาวเคราะห์อื่น ๆ ที่เกิดขึ้นและก่อตัวในจักรวาลที่ยิ่งใหญ่นี้

“ในขณะที่เราค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบหลายพันดวงในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา เราตระหนักดีว่าดาวเคราะห์อื่น ๆ ส่วนใหญ่นั้นแตกต่างจากระบบของเราอย่างยิ่ง” ปีเตอร์ เกา (Peter Gao) จากสถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนจีกล่าว “การก้าวกระโดดของเจมส์เวบบ์ช่วยให้เราสามารถศึกษาชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบ และจะช่วยเพิ่มพูนความรู้ของเราอย่างมากว่าพวกมันมีรูปร่างอย่างไร ในระบบของดาวฤกษ์แม่ รวมทั้งการวิวัฒนาการของระบบดาวเคราะห์ ซึ่งอาจให้คำตอบว่าเหตุใดระบบสุริยะของเราจึงแตกต่างกันมาก”

สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล

ที่มา
.
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-s-webb-detects-carbon-dioxide-in-exoplanet-atmosphere
.
https://www.space.com/james-webb-space-telescope-exoplanet-carbon-dioxide
.
https://www.iflscience.com/jwst-detects-unequivocal-carbon-dioxide-in-an-exoplanets-atmosphere-for-first-time-65061