เผยปริศนาดาวเคราะห์กลิ่นไข่เน่า กุญแจสำคัญสู่การค้นพบชีวิตนอกโลก?

ดาวเคราะห์นอกระบบที่มีกลิ่น ‘ไข่เน่า’ การค้นพบใหม่ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) เผยให้เห็นว่าหลายครั้งโลกข้างนอกนั่นก็ไม่ได้น่าอยู่สักเท่าไหร่ แต่กลับกันถือเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญในการมองหาชีวิตต่างดาว

ตามรายงานใหม่ที่เผยแพร่ในวารสาร Nature ระบุว่าเจมส์ เวบบ์ ได้ตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบดวงหนึ่งที่เป็นประเภท ‘ดาวพฤหัสร้อน’ (Hot Jupiter) ซึ่งอยู่ห่างจากโลกไปเพียง 64 ปีแสงเท่านั้น มันมีชื่อว่า HD 189733b มันเป็นดาวก๊าซยักษ์คล้ายกับดาวพฤหัสบดีของเราแต่ใหญ่กว่าและมีมวลมากกว่าราว 1.13 เท่า ตั้งอยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวหมาจิ้งจอก (constellation Vulpecula) โดยมีการโคจรรอบดาวแม่ของมันในระยะห่างเพียง 4.8 ล้านกิโลเมตร หรือเพียง 3% ของระยะทางจากโลกไปยังดวงอาทิตย์ และยังถือว่าใกล้กว่าวงโคจรดาวพุธกับดวงอาทิตย์ด้วยเช่นกัน

ด้วยระยะห่างเช่นนั้นทำให้ HD 189733b โคจรรอบดาวฤกษ์ครบหนึ่งรอบโดยใช้เวลาเพียง 2 วัน และเป็นผลให้พื้นผิวดาวมีอุณหภูมิร้อนจัดถึง 952 องศาเซลเซียส ซึ่งร้อนพอที่จะละลายหินบางประเภทให้กลายเป็นแมกมา ไม่เพียงเท่านั้น มันยังถูก ‘ล็อก’ ให้หันหน้าด้านเดียวเข้าหาดาวฤกษ์ตลอดเวลา ซึ่งสร้างกระแสลมที่พัดด้วยความเร็วสูงสุดที่ 800 กม./ชม.

แต่สิ่งพิเศษก็คือ ชั้นบรรยากาศของมันเต็มไปด้วยไฮโดรเจนซัลไฟต์ (H2S) ซึ่งหมายความว่าหากเราบินไปที่นั่น เราจะได้กลิ่นแต่ ‘ไข่เน่า’ ที่ไม่น่าอภิรมย์ ซึ่งก๊าซเหล่านี้ไม่มีสีแต่เป็นพิษและไวไฟ โดยถูกปล่อยจากการสลายตัวของอินทรีวัตถุและภูเขาไฟบนโลก

“ไฮโดรเจนซัลไฟต์เป็นโมเลกุลสำคัญที่เราไม่เคยรู้มาก่อนว่ามีอยู่ที่นั่น แต่เราคาดการณ์ไว้ว่าน่าจะมีเพราะเรารู้ว่ามันมีอยู่ในดาวพฤหัส แต่ไม่เคยเลยที่จะตรวจพบมันนอกระบบสุริยะจริง ๆ” กวังเหว่ย ฟู (Guangwei Fu) นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์ กล่าว

“เราไม่ได้มองหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงนี้เพราะว่ามันร้อนเกินไป แต่การค้นพบไฮโดรเจนซัลไฟต์ก็เป็นก้าวสำคัญในการค้นหาโมเลกุลนี้บนดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ และเข้าใจมากขึ้นว่าดาวเคราะห์ประเภทต่าง ๆ ก่อต่อขึ้นได้อย่างไร” เขากล่าวเสริม

ฟูและเพื่อนร่วมงานไม่เพียงแต่สามารถตรวจจับก๊าซไข่เน่าได้เท่านั้น แต่ยังตรวจวัดปริมาณซัลเฟอร์ (หรือเรียกอีกอย่างว่า กำมะถัน) โดยรวมของดาวเคราะห์นอกระบบดวงนี้ได้ด้วยเช่นกัน อีกทั้งยังสามารถระบุแหล่งที่มาของออกซิเจนและคาร์บอนของ HD 189733b ได้รวมถึงน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนออกไซด์

ขณะเดียวกันก็ไม่ได้พบร่องรอยของมีเทนที่มีความเข้มข้นเล็กน้อยในชั้นบรรยากาศ ซึ่งการศึกษาก่อนหน้านี้ได้อ้างไว้ การค้นพบของเจมส์ เวบบ์ จึงให้เบาะแสมว่าอันที่จริงแล้วมีเทนไม่สามารถอยู่รอดได้บนดาวเคราะห์ที่มีอุณหภูมิสูงเช่นนี้ กลับกันอาจบ่งชี้ว่าซัลเฟอร์นั้นเป็นองค์ประกอบทั่วไปของดาวเคราะห์นอกระบบ

“ซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบสำคัญในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น และเช่นเดียวกับคาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน และฟอสเฟต นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องศึกษามันให้มากขึ้นเพื่อทำความเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าดาวเคราะห์ถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร และประกอบจากอะไร” ฟู นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์ กล่าวต่อ

แม้ว่าในกรณีของ HD 189733b ไม่น่าจะสามารถให้กำเนิดสิ่งมีชีวิตขึ้นมาได้เนื่องจากมีความร้อนสูง แต่การบ่งชี้ว่าซัลเฟอร์อาจเป็นธาตุที่พบได้ทั่วไปในจักรวาล ก็เป็นไปได้ว่าอาจจะมีดาวเคราะห์นอกระบบดวงหนึ่งที่มีสิ่งมีชีวิตบางรูปแบบที่แตกต่างจากโลก

การค้นพบของเจมส์ เวบบ์ นี้ทำให้นักดาราศาสตร์ได้ศึกษาสิ่งต่าง ๆ ที่ไม่เหมือนกับโลกเลยเช่นดาวเคราะห์นอกระบบดวงนี้ได้มากขึ้น เครื่องมือที่ล้ำสมัยและออกแบบมาอย่างดีช่วยให้พวกเขาระบุโมเลกุลเคมีต่าง ๆ ในทั่วพื้นที่ของจักรวาล

เช่นในปีที่แล้วที่ JWST ได้ตรวจพบโมเลกุลที่มีชื่อว่า ‘ไดเมทิลซัลไฟต์’ (dimethyl sulfide) บนดาวเคราะห์นอกระบบที่ชื่อว่า ‘K2-18b’ ซึ่งเป็นก๊าซที่ถูกสร้างโดยสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรบนโลก การค้นพบเหล่านี้ได้เปิดหน้าต่างใบใหม่ ๆ ให้กับการมองหาชีวิตต่างดาวที่อาจมีอยู่ รวมถึงข้อมูลต่าง ๆ ที่สำคัญในการก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ตั้งแต่แรก

“สมมติว่าเราศึกษาดาวประเภทพฤหัสร้อนอีก 100 ดวง แล้วพวกมันทั้งหมดต่างมีกำมะถันเพิ่มขึ้น” ฟู กล่าว “สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร พวกมันถือกำเนิดขึ้นและมีรูปร่างแตกต่างไปจากดาวพฤหัสบดีของเราอย่างไร การทำความเข้าใจองค์ประกอบของบรรยากาศของพวกมันจะช่วยให้เราตอบคำถามเหล่านั้นได้”

สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล

ภาพ : ILLUSTRATION COURTESY TIMOTHEOS SAMARTZIDIS AND ESA/NASA

ที่มา