นักวิทยาศาสตร์ค้นพบหลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดของดาวเคราะห์หินที่มีชั้นบรรยากาศนอกระบบสุริยะ ซึ่งท้าทายแนวคิดเดิมที่ว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่โคจรรอบดาวฤกษ์อย่างใกล้ชิดไม่สามารถรักษาก๊าซที่หนาแน่นไว้ได้

TOI-561 b โคจรรอบดาวฤกษ์อายุ 1 หมื่นล้านปี ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 280 ปีแสง และมีมหาสมุทรแมกมาขนาดใหญ่ ทีมงานวิจัยใช้กล้องโทรทรรศน์ Webb Space ของ NASA ตรวจสอบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ super-Earth ที่ร้อนจัดนี้ และพบหลักฐานที่บ่งชี้ว่ามันถูกล้อมรอบด้วยชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น การค้นพบใหม่นี้อธิบายถึงความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติของดาวเคราะห์ และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโลกหินที่อยู่ไกลเกินเอื้อมของระบบสุริยะของเราได้ดีขึ้น

โลกที่แปลกประหลาดนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2020 และเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์อย่างน้อยสามดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ชนิด G โบราณ แม้ว่าดาวฤกษ์ของมันจะมีขนาดเล็กกว่าและเย็นกว่าดวงอาทิตย์ของเราเล็กน้อย แต่ TOI-561 b โคจรใกล้กับดาวฤกษ์มาก (น้อยกว่าหนึ่งล้านไมล์) จนน่าจะถูกล็อกด้วยกระแสน้ำ เมื่อโคจรครบวงใน 11 ชั่วโมง ด้านหนึ่งของดาวเคราะห์จะหันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์อย่างถาวร

โจฮันนา เทสเก นักวิทยาศาสตร์ประจำห้องปฏิบัติการ Carnegie Science Earth and Planets และผู้เขียนนำของบทความที่ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal Letters กล่าวในแถลงการณ์ว่า “สิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้แตกต่างอย่างแท้จริงคือความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติของมัน” “มันไม่ใช่ super-puff แต่มันมีความหนาแน่นน้อยกว่าที่คุณคาดหวังหากมันมีองค์ประกอบคล้ายโลก”

การอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มากเกินไปจะส่งผลให้อุณหภูมิสูงเกินไปจนไม่สามารถรักษาสภาพอากาศไว้ได้ รังสีจากดาวฤกษ์จะทำให้ก๊าซในชั้นบรรยากาศหลุดออกไปในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นที่ต่ำของดาวเคราะห์บ่งชี้ว่ามันไม่ใช่โลกหินล้วนๆ

ทีมงานนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใหม่นี้ตั้งใจที่จะทำความเข้าใจว่า TOI-561 b เป็นเพียงหินเปล่าๆ หรือลาวา หรือมีอะไรอื่นอีกหรือไม่ นักวิทยาศาสตร์ใช้ NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) ของ Webb เพื่อวัดอุณหภูมิด้านกลางวันของดาวเคราะห์ (ด้านของดาวเคราะห์ที่หันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์) โดยพิจารณาจากความสว่างอินฟราเรดใกล้

หาก TOI-561 b ไม่มีชั้นบรรยากาศที่จะนำความร้อนจากด้านกลางวันไปยังด้านกลางคืน อุณหภูมิบนฝั่งที่หันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์ควรจะอยู่ที่ประมาณ 4,900 องศาฟาเรนไฮต์ (2,700 องศาเซลเซียส) อย่างไรก็ตาม การสังเกตการณ์ของ Webb บอกเล่าเรื่องราวที่แตกต่างออกไป โดยเผยให้เห็นว่าด้านกลางวันของดาวเคราะห์ดูเหมือนจะใกล้เคียงกับ 3,200 องศาฟาเรนไฮต์ (1,800 องศาเซลเซียส) นั่นยังคงร้อนมาก แต่ไม่เพียงพอที่จะอธิบายถึงการขาดชั้นบรรยากาศ

ทีมงานสำรวจคำอธิบายอื่นๆ แต่ไม่มีคำอธิบายใดที่เข้าท่าเท่าที่ควร หากไม่มีชั้นบรรยากาศ ด้านกลางคืนของดาวเคราะห์อาจจะเป็นของแข็ง ซึ่งจะป้องกันการถ่ายเทความร้อนจากด้านกลางวัน มหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์อาจมีส่วนร่วมได้เช่นกัน หากพื้นผิวมีชั้นไอหินบางๆ แต่ผลการระบายความร้อนจะน้อยที่สุด Anjali Piette นักวิจัยจาก University of Birmingham ประเทศอังกฤษ และผู้ร่วมเขียนงานวิจัยกล่าวในแถลงการณ์ว่า “เราต้องการชั้นบรรยากาศที่อุดมไปด้วยสารระเหยที่หนาแน่นเพื่ออธิบายการสังเกตการณ์ทั้งหมด”

แม้ว่าการมีอยู่ของชั้นบรรยากาศบน TOI-561 b อาจเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียว แต่ก็ยังก่อให้เกิดปริศนาว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กเช่นนี้ที่ได้รับรังสีจำนวนมากจากดาวฤกษ์ที่เป็นเจ้าบ้านสามารถกักเก็บก๊าซที่หนาแน่นไว้ได้อย่างไร นักวิจัยเชื่อว่าคำตอบอาจอยู่ที่มหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์

Tim Lichtenberg นักวิจัยจาก University of Groningen ในเนเธอร์แลนด์ และผู้ร่วมเขียนงานวิจัยกล่าวในแถลงการณ์ว่า “เราคิดว่ามีความสมดุลระหว่างมหาสมุทรแมกมาและชั้นบรรยากาศ” “ในขณะเดียวกันกับที่ก๊าซกำลังออกมาจากดาวเคราะห์เพื่อเลี้ยงชั้นบรรยากาศ มหาสมุทรแมกมากำลังดูดพวกมันกลับเข้าไปในภายใน”

เขาเสริมว่า “ดาวเคราะห์ดวงนี้ต้องอุดมไปด้วยสารระเหยมากกว่าโลกมากเพื่ออธิบายการสังเกตการณ์” “มันเหมือนกับดาวลาวาเปียกจริงๆ”

ดาวลาวาเปียก? รักษาสภาพอากาศไว้ได้อย่างไร

การค้นพบนี้ทำให้เกิดคำถามสำคัญเกี่ยวกับปัจจัยที่ทำให้ดาวเคราะห์สามารถรักษาสภาพอากาศไว้ได้ แม้ในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง การทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้จะช่วยให้เราประเมินศักยภาพในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอื่นๆ ได้ดีขึ้น

อะไรทำให้ดาวลาวาเปียก TOI-561 b แตกต่าง

ความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติและอุณหภูมิที่ไม่สูงเท่าที่คาดการณ์ไว้ ทำให้ ดาวลาวาเปียก TOI-561 b เป็นวัตถุที่น่าสนใจในการศึกษา การมีอยู่ของมหาสมุทรแมกมาและความสมดุลระหว่างมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศเป็นประเด็นที่นักวิทยาศาสตร์กำลังให้ความสนใจเป็นพิเศษ

การค้นพบครั้งนี้เป็นก้าวสำคัญในการทำความเข้าใจโลกนอกระบบสุริยะที่แปลกประหลาดเช่น ดาวลาวาเปียก และอาจนำไปสู่การค้นพบที่น่าตื่นเต้นยิ่งขึ้นในอนาคต การสำรวจดาวเคราะห์เหล่านี้จะช่วยให้เราเข้าใจวิวัฒนาการของดาวเคราะห์และเงื่อนไขที่เอื้อต่อการเกิดสิ่งมีชีวิต

ที่มา – This ‘Wet Lava Ball’ in Space Somehow Clings to an Atmosphere

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบหลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดของดาวเคราะห์หินที่มีชั้นบรรยากาศนอกระบบสุริยะ ซึ่งท้าทายความเชื่อเดิมที่ว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะใกล้ไม่สามารถรักษาก๊าซที่หนาแน่นได้

TOI-561 b โคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีอายุ 1 หมื่นล้านปี ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 280 ปีแสง และมีมหาสมุทรแมกมาขนาดใหญ่ ทีมงานวิจัยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ของ NASA ตรวจสอบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะซูเปอร์เอิร์ธที่ร้อนจัด และพบหลักฐานที่บ่งชี้ว่ามันถูกล้อมรอบด้วยชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น การค้นพบใหม่นี้อธิบายถึงความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติของดาวเคราะห์ และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโลกหินที่อยู่ไกลเกินเอื้อมของระบบสุริยะของเราได้ดีขึ้น

โลกที่แปลกประหลาดนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2020 และเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์โบราณชนิด G มากที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์อย่างน้อยสามดวง แม้ว่าดาวฤกษ์ของมันจะมีขนาดเล็กกว่าและเย็นกว่าดวงอาทิตย์ของเราเล็กน้อย แต่ TOI-561 b โคจรใกล้กับดาวฤกษ์มาก (น้อยกว่าหนึ่งล้านไมล์) จนน่าจะเป็น tidally locked เมื่อมันโคจรรอบดาวฤกษ์ครบ 1 รอบใน 11 ชั่วโมง ด้านหนึ่งของดาวเคราะห์จะหันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์อย่างถาวร

โจฮันนา เทสเก นักวิทยาศาสตร์ประจำห้องปฏิบัติการ Carnegie Science Earth and Planets และผู้เขียนนำของบทความที่ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal Letters กล่าวในแถลงการณ์ว่า “สิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้แตกต่างออกไปคือความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติของมัน” “มันไม่ใช่ super-puff แต่มีความหนาแน่นน้อยกว่าที่คุณคาดหวังหากมันมีองค์ประกอบคล้ายโลก”

การอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มากเกินไปจะส่งผลให้อุณหภูมิสูงเกินไปจนไม่สามารถรักษาสภาพอากาศได้ รังสีจากดาวฤกษ์จะทำให้ก๊าซในชั้นบรรยากาศหนีออกไปในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นที่ต่ำของดาวเคราะห์บ่งชี้ว่ามันไม่ใช่โลกหินอย่างแท้จริง

ทีมงานนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใหม่นี้ตั้งเป้าหมายที่จะทำความเข้าใจว่า TOI-561 b เป็นเพียงหินเปล่าๆ หรือลาวา หรือมีอะไรอื่นที่เกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์ใช้ NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) ของ Webb เพื่อวัดอุณหภูมิด้านกลางวันของดาวเคราะห์ (ด้านของดาวเคราะห์ที่หันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์) โดยพิจารณาจากความสว่างใกล้รังสีอินฟราเรด

หาก TOI-561 b ไม่มีชั้นบรรยากาศสำหรับนำความร้อนจากด้านกลางวันไปยังด้านกลางคืน อุณหภูมิในด้านที่หันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์ควรจะเข้าใกล้ 4,900 องศาฟาเรนไฮต์ (2,700 องศาเซลเซียส) อย่างไรก็ตาม การสังเกตของ Webb บอกเล่าเรื่องราวที่แตกต่างออกไป โดยเผยให้เห็นว่าด้านกลางวันของดาวเคราะห์ดูเหมือนจะใกล้เคียงกับ 3,200 องศาฟาเรนไฮต์ (1,800 องศาเซลเซียส) นั่นยังคงร้อนมาก แต่ไม่เพียงพอที่จะอธิบายถึงการขาดชั้นบรรยากาศ

ทีมงานได้สำรวจคำอธิบายอื่นๆ แต่ไม่มีคำอธิบายใดที่ได้ผลดีเท่าที่ควร หากไม่มีชั้นบรรยากาศ ด้านกลางคืนของดาวเคราะห์น่าจะเป็นของแข็ง ซึ่งจะป้องกันการถ่ายเทความร้อนจากด้านกลางวัน มหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์อาจมีส่วนเกี่ยวข้องได้เช่นกัน หากมีชั้นไอหินบางๆ บนพื้นผิว แต่ผลการระบายความร้อนจะน้อยที่สุด Anjali Piette นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม สหราชอาณาจักร และผู้ร่วมเขียนงานวิจัยกล่าวในแถลงการณ์ว่า “เราต้องการชั้นบรรยากาศที่อุดมไปด้วยสารระเหยที่หนาแน่นเพื่ออธิบายการสังเกตทั้งหมด”

แม้ว่าการมีอยู่ของชั้นบรรยากาศบน TOI-561 b อาจเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียว แต่ก็ยังคงเป็นปริศนาว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กเช่นนี้ที่สัมผัสกับรังสีจำนวนมากจากดาวฤกษ์สามารถรักษาก๊าซที่หนาแน่นไว้ได้อย่างไร นักวิจัยเชื่อว่าคำตอบอาจอยู่ในมหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์

ทิม ลิชเทนเบิร์ก นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโกรนิงเกนในเนเธอร์แลนด์ และผู้ร่วมเขียนงานวิจัยกล่าวในแถลงการณ์ว่า “เราคิดว่ามีความสมดุลระหว่างมหาสมุทรแมกมากับชั้นบรรยากาศ” “ในขณะเดียวกัน ก๊าซกำลังออกมาจากดาวเคราะห์เพื่อป้อนชั้นบรรยากาศ มหาสมุทรแมกมาก็กำลังดูดพวกมันกลับเข้าไปในภายใน”

เขาเสริมว่า “ดาวเคราะห์ดวงนี้จะต้องอุดมไปด้วยสารระเหยมากกว่าโลกมากเพื่ออธิบายการสังเกต” “มันเหมือนกับดาวลาวาเปียกจริงๆ”

ดาวลาวาเปียก:รักษาสภาพอากาศไว้ได้อย่างไร?

ทำไมดาวลาวาเปียกถึงน่าสนใจ?

การค้นพบนี้ท้าทายความเข้าใจเดิมเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบ และบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์อาจสามารถรักษาสภาพอากาศไว้ได้ การศึกษาดาวลาวาเปียกอย่าง TOI-561 b ช่วยให้เราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ และความเป็นไปได้ในการค้นหาสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยในจักรวาล

การค้นพบหลักฐานของชั้นบรรยากาศบนดาวเคราะห์อย่าง TOI-561 b ซึ่งเป็นดาวลาวาเปียก ถือเป็นก้าวสำคัญในการทำความเข้าใจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ การที่ดาวเคราะห์ที่อยู่ในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงเช่นนี้ยังสามารถรักษาสภาพอากาศไว้ได้ บ่งชี้ว่าความรู้ของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์และชั้นบรรยากาศอาจยังไม่สมบูรณ์ และจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อไขปริศนาเหล่านี้

การศึกษาดาวลาวาเปียกไม่เพียงแต่ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบเท่านั้น แต่ยังอาจช่วยให้เราเข้าใจวิวัฒนาการของโลกของเราเองได้ดีขึ้นอีกด้วย การเปรียบเทียบคุณสมบัติของดาวเคราะห์ต่างๆ เช่น TOI-561 b กับโลก อาจช่วยให้เราเข้าใจปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดและการดำรงอยู่ของชั้นบรรยากาศ และเงื่อนไขที่จำเป็นต่อการอยู่อาศัย

ที่มา – This ‘Wet Lava Ball’ in Space Somehow Clings to an Atmosphere

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบหลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดของดาวเคราะห์หินที่มีชั้นบรรยากาศนอกระบบสุริยะ ซึ่งท้าทายความเชื่อเดิมๆ ที่ว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่โคจรรอบดาวฤกษ์อย่างใกล้ชิดไม่สามารถรักษาก๊าซหนาแน่นไว้ได้

TOI-561 b โคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีอายุ 10,000 ล้านปี ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 280 ปีแสง และมีมหาสมุทรแมกมาขนาดใหญ่ ทีมวิจัยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ของ NASA ตรวจสอบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะซุปเปอร์เอิร์ธที่ร้อนจัด และพบหลักฐานที่บ่งชี้ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้ถูกล้อมรอบด้วยชั้นบรรยากาศหนาทึบ การค้นพบใหม่นี้อธิบายถึงความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติของดาวเคราะห์ และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโลกหินที่อยู่ไกลเกินเอื้อมของระบบสุริยะของเราได้ดีขึ้น

โลกที่แปลกประหลาดนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2020 และเป็นดาวเคราะห์วงในสุดจากดาวเคราะห์อย่างน้อยสามดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ชนิด G โบราณ แม้ว่าดาวฤกษ์ของมันจะมีขนาดเล็กกว่าและเย็นกว่าดวงอาทิตย์ของเราเล็กน้อย แต่ TOI-561 b โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ของมันอย่างใกล้ชิดมาก (น้อยกว่าหนึ่งล้านไมล์) จนน่าจะถูกล็อกด้วยกระแสคลื่น เมื่อโคจรครบรอบใน 11 ชั่วโมง ด้านหนึ่งของดาวเคราะห์จึงหันเข้าหาดาวฤกษ์แม่ตลอดเวลา

โจฮันนา เทสเก นักวิทยาศาสตร์ประจำห้องปฏิบัติการ Earth and Planets ของ Carnegie Science และผู้เขียนนำของบทความที่ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal Letters กล่าวในแถลงการณ์ว่า “สิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้แตกต่างออกไปอย่างแท้จริงคือความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติของมัน” “มันไม่ใช่ซุปเปอร์พัฟ แต่มีความหนาแน่นน้อยกว่าที่คุณคาดหวังหากมันมีองค์ประกอบเหมือนโลก”

การอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่ของมันจะส่งผลให้อุณหภูมิสูงมาก ร้อนเกินกว่าจะรักษาสภาพชั้นบรรยากาศไว้ได้ รังสีจากดาวฤกษ์จะทำให้ก๊าซในชั้นบรรยากาศหนีออกไปในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นที่ต่ำของดาวเคราะห์บ่งชี้ว่ามันไม่ใช่โลกหินอย่างแท้จริง

ทีมงานนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใหม่นี้ตั้งเป้าที่จะทำความเข้าใจว่า TOI-561 b เป็นเพียงหินเปล่าๆ หรือลาวา หรือมีสิ่งอื่นใดเกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์ใช้ NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) ของ Webb เพื่อวัดอุณหภูมิด้านกลางวันของดาวเคราะห์ (ด้านของดาวเคราะห์ที่หันเข้าหาดาวฤกษ์) โดยพิจารณาจากความสว่างใกล้อินฟราเรด

หาก TOI-561 b ไม่มีชั้นบรรยากาศในการนำความร้อนจากด้านกลางวันไปยังด้านกลางคืน อุณหภูมิบนด้านที่หันเข้าหาดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์ควรเข้าใกล้ 4,900 องศาฟาเรนไฮต์ (2,700 องศาเซลเซียส) อย่างไรก็ตาม การสังเกตการณ์ของ Webb บอกเล่าเรื่องราวที่แตกต่างออกไป โดยเผยให้เห็นว่าด้านกลางวันของดาวเคราะห์ดูเหมือนจะใกล้เคียงกับ 3,200 องศาฟาเรนไฮต์ (1,800 องศาเซลเซียส) นั่นยังคงร้อนมาก แต่ไม่เพียงพอที่จะอธิบายถึงการขาดชั้นบรรยากาศ

ทีมสำรวจคำอธิบายอื่นๆ แต่ไม่มีคำอธิบายใดที่เข้าท่าได้ดีเท่านี้ หากไม่มีชั้นบรรยากาศ ด้านกลางคืนของดาวเคราะห์อาจจะเป็นของแข็ง ซึ่งขัดขวางการถ่ายเทความร้อนจากด้านกลางวัน มหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์อาจมีส่วนร่วมด้วยหากมีชั้นไอบางๆ บนพื้นผิว แต่ผลกระทบจากการเย็นตัวจะน้อยที่สุด อันจาลี ปีเอตต์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม สหราชอาณาจักร และผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวในแถลงการณ์ว่า “เราต้องการชั้นบรรยากาศที่อุดมด้วยสารระเหยหนาแน่นจริงๆ เพื่ออธิบายการสังเกตการณ์ทั้งหมด”

แม้ว่าการมีอยู่ของชั้นบรรยากาศบน TOI-561 b อาจเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียว แต่ก็ยังก่อให้เกิดปริศนาว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่สัมผัสกับรังสีจำนวนมากจากดาวฤกษ์แม่ของมันสามารถรักษาก๊าซหนาแน่นไว้ได้อย่างไร นักวิจัยเชื่อว่าคำตอบอาจอยู่ในมหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์

ทิม ลิคเทนเบิร์ก นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโกรนิงเงินในเนเธอร์แลนด์และผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวในแถลงการณ์ว่า “เราคิดว่ามีความสมดุลระหว่างมหาสมุทรแมกมากับชั้นบรรยากาศ” “ในเวลาเดียวกันกับที่ก๊าซต่างๆ กำลังออกมาจากดาวเคราะห์เพื่อป้อนชั้นบรรยากาศ มหาสมุทรแมกมาก็กำลังดูดพวกมันกลับเข้าไปในภายใน”

ดาวลาวาเปียก TOI-561 b: ทำความเข้าใจปรากฏการณ์

ทำไมนักวิทยาศาสตร์ถึงเรียกว่า ดาวลาวาเปียก?

เขาเสริมว่า “ดาวเคราะห์ดวงนี้จะต้องอุดมไปด้วยสารระเหยมากกว่าโลกมากเพื่ออธิบายการสังเกตการณ์” “มันเหมือนกับดาวลาวาเปียกจริงๆ”

ดาวลาวาเปียก: ทรงตัวในอวกาศได้อย่างไร?

การค้นพบนี้จุดประกายความอยากรู้อยากเห็นเกี่ยวกับ ดาวลาวาเปียก และการดำรงอยู่ของชั้นบรรยากาศที่ท้าทายความเข้าใจดั้งเดิมของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบ

ที่มา – This ‘Wet Lava Ball’ in Space Somehow Clings to an Atmosphere

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบหลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดของดาวเคราะห์หินที่มีชั้นบรรยากาศนอกระบบสุริยะ ซึ่งท้าทายความเชื่อเดิมที่ว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะใกล้ไม่สามารถรักษาก๊าซที่หนาแน่นได้

TOI-561 b โคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีอายุ 1 หมื่นล้านปี ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 280 ปีแสง และมีมหาสมุทรแมกมาอันกว้างใหญ่ ทีมวิจัยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ของ NASA ตรวจสอบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะซูเปอร์เอิร์ธที่ร้อนจัด และพบหลักฐานที่บ่งชี้ว่ามันถูกล้อมรอบด้วยชั้นบรรยากาศหนาแน่น การค้นพบใหม่นี้อธิบายถึงความหนาแน่นที่ต่ำอย่างผิดปกติของดาวเคราะห์ และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโลกหินที่อยู่ไกลเกินเอื้อมของระบบสุริยะของเราได้ดีขึ้น

โลกที่แปลกประหลาดนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2020 และเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์อย่างน้อยสามดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ชนิด G โบราณ แม้ว่าดาวฤกษ์ของมันจะมีขนาดเล็กกว่าและเย็นกว่าดวงอาทิตย์ของเราเล็กน้อย แต่ TOI-561 b โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ของมันในระยะใกล้มาก (น้อยกว่าหนึ่งล้านไมล์) ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะถูกล็อกด้วยแรงไทดัล เมื่อมันโคจรรอบครบใน 11 ชั่วโมง ด้านหนึ่งของดาวเคราะห์จะหันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์ของมันอย่างถาวร

โจฮันนา เทสเก นักวิทยาศาสตร์ประจำห้องปฏิบัติการ Carnegie Science Earth and Planets และผู้เขียนนำของรายงานที่ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal Letters กล่าวใน แถลงการณ์ว่า “สิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์นี้แตกต่างออกไปอย่างแท้จริงคือความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติของมัน ไม่ใช่ซุปเปอร์พัฟ แต่มีความหนาแน่นน้อยกว่าที่คุณคาดหวังหากมันมีองค์ประกอบคล้ายโลก”

ความใกล้ชิดกับดาวฤกษ์แม่ของมันจะส่งผลให้เกิดอุณหภูมิที่สูงเกินไป ร้อนเกินกว่าจะรักษาสภาพชั้นบรรยากาศได้ รังสีจากดาวฤกษ์จะทำให้ก๊าซในชั้นบรรยากาศหลุดออกไปในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นต่ำของดาวเคราะห์บ่งชี้ว่ามันไม่ใช่โลกหินอย่างแท้จริง

ทีมวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใหม่นี้ตั้งเป้าที่จะทำความเข้าใจว่า TOI-561 b เป็นแค่หินเปลือยหรือลาวา หรือมีอะไรอื่นที่กำลังเกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์ใช้ NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) ของเวบบ์เพื่อวัดอุณหภูมิของด้านกลางวันของดาวเคราะห์ (ด้านของดาวเคราะห์ที่หันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์) โดยพิจารณาจากความสว่างใกล้อินฟราเรด

หาก TOI-561 b ไม่มีชั้นบรรยากาศที่จะนำความร้อนจากด้านกลางวันไปยังด้านกลางคืน อุณหภูมิบนด้านที่หันหน้าเข้าหาดาวของดาวเคราะห์ควรจะอยู่ที่ประมาณ 4,900 องศาฟาเรนไฮต์ (2,700 องศาเซลเซียส) อย่างไรก็ตาม การสังเกตของเวบบ์บอกเล่าเรื่องราวที่แตกต่างออกไป โดยเผยให้เห็นว่าด้านกลางวันของดาวเคราะห์ดูเหมือนจะใกล้เคียงกับ 3,200 องศาฟาเรนไฮต์ (1,800 องศาเซลเซียส) ซึ่งยังคงร้อนมาก แต่ไม่เพียงพอที่จะอธิบายถึงการขาดชั้นบรรยากาศ

ทีมงานได้สำรวจคำอธิบายอื่นๆ แต่ไม่มีคำอธิบายใดที่ดีเท่านี้ หากไม่มีชั้นบรรยากาศ ด้านกลางคืนของดาวเคราะห์อาจจะเป็นของแข็ง ซึ่งจะป้องกันการถ่ายเทความร้อนจากด้านกลางวัน มหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์อาจมีบทบาทด้วย หากมันมีชั้นบางๆ ของไอร็อกบนพื้นผิว แต่ผลการระบายความร้อนของมันจะน้อยมาก “เราต้องการชั้นบรรยากาศที่อุดมไปด้วยสารระเหยหนาแน่นจริงๆ เพื่ออธิบายการสังเกตทั้งหมด” อันจาลี ไพเอตต์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม สหราชอาณาจักร และผู้ร่วมเขียนรายงานกล่าว

แม้ว่าการมีอยู่ของชั้นบรรยากาศบน TOI-561 b อาจเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียว แต่ก็ยังก่อให้เกิดปริศนาว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่สัมผัสกับรังสีจำนวนมากจากดาวฤกษ์แม่ของมันสามารถยึดก๊าซที่หนาแน่นไว้ได้อย่างไร นักวิจัยเชื่อว่าคำตอบอาจอยู่ในมหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์

ทิม ลิกเทนเบิร์ก นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Groningen ในเนเธอร์แลนด์ และผู้ร่วมเขียนรายงานกล่าวว่า “เราคิดว่ามีความสมดุลระหว่างมหาสมุทรแมกมากับชั้นบรรยากาศ ในเวลาเดียวกันที่ก๊าซกำลังออกมาจากดาวเคราะห์เพื่อป้อนชั้นบรรยากาศ มหาสมุทรแมกมาก็กำลังดูดพวกมันกลับเข้าไปในภายใน”

“ดาวเคราะห์ดวงนี้ต้องอุดมไปด้วยสารระเหยมากกว่าโลกมาก เพื่ออธิบายการสังเกตการณ์” เขากล่าวเสริม “มันเหมือนกับดาวลาวาเปียกชื้นจริงๆ”

ดาวลาวาเปียกชื้นยึดชั้นบรรยากาศได้อย่างไร?

ไขปริศนา: ดาวลาวาเปียกชื้น

ปรากฏการณ์ของ ดาวลาวาเปียกชื้น ที่สามารถยึดชั้นบรรยากาศได้นั้น เป็นเรื่องที่น่าทึ่งมาก ข้อมูลใหม่นี้ไม่เพียงแต่เปลี่ยนแปลงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเท่านั้น แต่ยังกระตุ้นให้เกิดคำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการดำรงอยู่ของดาวเคราะห์ที่คล้ายคลึงกันในจักรวาลอีกด้วย การค้นพบนี้เป็นแรงบันดาลใจให้เราสำรวจและทำความเข้าใจโลกที่อยู่ห่างไกลออกไปมากขึ้น

การค้นพบ ดาวลาวาเปียกชื้น ที่สามารถยึดชั้นบรรยากาศได้นั้น แสดงให้เห็นว่าจักรวาลนั้นเต็มไปด้วยความประหลาดใจและความเป็นไปได้มากมาย การศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการเดินทางอันยาวนานเพื่อค้นหาความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับจักรวาลที่เราอาศัยอยู่นี้ การวิจัยเกี่ยวกับ TOI-561 b และดาวเคราะห์อื่นๆ ที่คล้ายกัน อาจนำไปสู่การค้นพบใหม่ๆ ที่สำคัญ และอาจเปลี่ยนแปลงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับตำแหน่งของเราในจักรวาลอย่างสิ้นเชิง

การที่ ดาวลาวาเปียกชื้น อย่าง TOI-561 b สามารถยึดชั้นบรรยากาศไว้ได้นั้น แสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนและความหลากหลายของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ กระบวนการที่ก๊าซถูกปล่อยออกมาจากดาวเคราะห์และถูกดูดกลับเข้าไปในภายในโดยมหาสมุทรแมกมา เป็นสิ่งที่น่าสนใจและต้องการการศึกษาเพิ่มเติม เพื่อทำความเข้าใจถึงกลไกที่ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้สามารถรักษาสมดุลของชั้นบรรยากาศไว้ได้

การค้นพบนี้เปิดโอกาสให้เราตั้งคำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการมีอยู่ของชีวิตบนดาวเคราะห์ที่แตกต่างจากโลกของเราอย่างสิ้นเชิง ถึงแม้ว่า TOI-561 b จะมีสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและไม่เอื้ออำนวยต่อการดำรงชีวิตแบบที่เราคุ้นเคย แต่การที่ดาวเคราะห์ดวงนี้สามารถรักษาสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนได้นั้น ทำให้เราต้องพิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมที่แปลกประหลาดอื่นๆ ในจักรวาล

จากการค้นพบนี้ เราได้เรียนรู้ว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะสามารถมีความหลากหลายและซับซ้อนมากกว่าที่เราเคยคิดไว้มาก การศึกษาดาวเคราะห์อย่าง TOI-561 b เป็นสิ่งสำคัญในการขยายความรู้และความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาล และอาจนำไปสู่การค้นพบใหม่ๆ ที่จะเปลี่ยนแปลงมุมมองของเราเกี่ยวกับชีวิตและจักรวาลอย่างสิ้นเชิง

ที่มา – This ‘Wet Lava Ball’ in Space Somehow Clings to an Atmosphere

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบหลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดของดาวเคราะห์หินที่มีชั้นบรรยากาศนอกระบบสุริยะ ซึ่งท้าทายความเชื่อเดิมที่ว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะใกล้ไม่สามารถรักษาก๊าซที่หนาแน่นไว้ได้

TOI-561 b โคจรรอบดาวฤกษ์อายุ 1 หมื่นล้านปี ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 280 ปีแสง และมีมหาสมุทรแมกมาอันกว้างใหญ่ ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ของ NASA ทีมวิจัยได้สำรวจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะซูเปอร์เอิร์ทร้อนจัด และพบหลักฐานที่บ่งชี้ว่ามันถูกล้อมรอบด้วยชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น การค้นพบใหม่นี้อธิบายถึงความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติของดาวเคราะห์ และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโลกหินที่อยู่ไกลเกินเอื้อมจากระบบสุริยะของเราได้ดีขึ้น

โลกที่แปลกประหลาดนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2020 และเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์อย่างน้อยสามดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์โบราณชนิด G แม้ว่าดาวฤกษ์จะมีขนาดเล็กกว่าและเย็นกว่าดวงอาทิตย์ของเราเล็กน้อย แต่ TOI-561 b โคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะใกล้มาก (น้อยกว่าหนึ่งล้านไมล์) จนมีแนวโน้มว่าจะถูกล็อกด้วยแรงไทดัล เนื่องจากมันโคจรรอบดาวฤกษ์ครบใน 11 ชั่วโมง ด้านหนึ่งของดาวเคราะห์จึงหันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์อย่างถาวร

“สิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้แตกต่างอย่างแท้จริงคือความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติ” Johanna Teske นักวิทยาศาสตร์ประจำห้องปฏิบัติการ Carnegie Science Earth and Planets และผู้เขียนนำบทความที่ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal Letters กล่าวในแถลงการณ์ “มันไม่ใช่ซุปเปอร์พัฟ แต่มีความหนาแน่นน้อยกว่าที่คุณคาดหวังหากมีองค์ประกอบคล้ายโลก”

ความใกล้ชิดกับดาวฤกษ์จะส่งผลให้อุณหภูมิสูงเกินไปจนไม่สามารถรักษาสภาพแวดล้อมให้มีชั้นบรรยากาศได้ รังสีจากดาวฤกษ์จะทำให้ก๊าซในชั้นบรรยากาศหลุดออกไปในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นต่ำของดาวเคราะห์บ่งชี้ว่ามันไม่ใช่โลกหินอย่างแท้จริง

ทีมงานนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใหม่นี้ตั้งเป้าที่จะทำความเข้าใจว่า TOI-561 b เป็นเพียงหินเปล่าหรือลาวา หรือมีอะไรอื่นอยู่หรือไม่ นักวิทยาศาสตร์ใช้ NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) ของ Webb เพื่อวัดอุณหภูมิด้านกลางวันของดาวเคราะห์ (ด้านของดาวเคราะห์ที่หันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์) โดยพิจารณาจากความสว่างใกล้อินฟราเรด

หาก TOI-561 b ไม่มีชั้นบรรยากาศที่จะนำพาความร้อนจากด้านกลางวันไปยังด้านกลางคืน อุณหภูมิที่ด้านที่หันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์ควรจะเข้าใกล้ 4,900 องศาฟาเรนไฮต์ (2,700 องศาเซลเซียส) อย่างไรก็ตาม การสังเกตการณ์ของ Webb เล่าเรื่องราวที่แตกต่างออกไป โดยเผยให้เห็นว่าด้านกลางวันของดาวเคราะห์ดูเหมือนจะใกล้เคียงกับ 3,200 องศาฟาเรนไฮต์ (1,800 องศาเซลเซียส) นั่นยังคงร้อนมาก แต่ไม่เพียงพอที่จะชี้ให้เห็นถึงการขาดชั้นบรรยากาศ

ทีมงานได้สำรวจคำอธิบายอื่นๆ แต่ไม่มีคำอธิบายใดที่ดีพอ หากไม่มีชั้นบรรยากาศ ด้านกลางคืนของดาวเคราะห์อาจเป็นของแข็ง ซึ่งจะป้องกันการถ่ายเทความร้อนจากด้านกลางวัน มหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์ก็อาจมีส่วนร่วมได้เช่นกัน หากมีชั้นของไอหินบางๆ บนพื้นผิว แต่ผลการระบายความร้อนจะน้อยมาก “เราต้องการชั้นบรรยากาศที่อุดมไปด้วยสารระเหยหนาๆ เพื่ออธิบายการสังเกตการณ์ทั้งหมด” Anjali Piette นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม สหราชอาณาจักร และผู้เขียนร่วมของการศึกษา กล่าวในแถลงการณ์

แม้ว่าการมีอยู่ของชั้นบรรยากาศบน TOI-561 b อาจเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียว แต่ก็ยังเป็นปริศนาว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่ได้รับรังสีจำนวนมากจากดาวฤกษ์สามารถยึดก๊าซที่หนาแน่นไว้ได้อย่างไร นักวิจัยเชื่อว่าคำตอบอาจอยู่ในมหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์

“เราคิดว่ามีความสมดุลระหว่างมหาสมุทรแมกมาและชั้นบรรยากาศ” Tim Lichtenberg นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Groningen ในเนเธอร์แลนด์ และผู้เขียนร่วมของการศึกษา กล่าวในแถลงการณ์ “ในขณะเดียวกันกับที่ก๊าซกำลังออกมาจากดาวเคราะห์เพื่อป้อนชั้นบรรยากาศ มหาสมุทรแมกมากำลังดูดพวกมันกลับเข้าไปในภายใน”

“ดาวเคราะห์ดวงนี้ต้องอุดมไปด้วยสารระเหยมากกว่าโลกมาก เพื่ออธิบายการสังเกต” เขากล่าวเสริม “มันเหมือนกับดาวลาวาเปียกจริงๆ”

ดาวลาวาเปียก: ปริศนาแห่งชั้นบรรยากาศ

การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบที่เรียกว่า TOI-561 b ซึ่งมีลักษณะคล้าย “ดาวลาวาเปียก” สร้างความประหลาดใจให้กับนักวิทยาศาสตร์เป็นอย่างมาก ดาวเคราะห์ดวงนี้โคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะใกล้มากจนได้รับรังสีความร้อนสูง แต่กลับมีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น ซึ่งขัดแย้งกับความเข้าใจเดิมเกี่ยวกับดาวเคราะห์ประเภทนี้

ไขปริศนา: ดาวลาวาเปียกมีชั้นบรรยากาศได้อย่างไร?

คำถามสำคัญคือ ดาวลาวาเปียกอย่าง TOI-561 b สามารถรักษาสภาพแวดล้อมที่มีชั้นบรรยากาศได้อย่างไร? ทีมวิจัยเสนอว่าอาจมีความสมดุลระหว่างมหาสมุทรแมกมาภายในดาวเคราะห์กับชั้นบรรยากาศภายนอก ก๊าซที่ระเหยออกมาจากแมกมาอาจช่วยเติมเต็มชั้นบรรยากาศ ในขณะที่มหาสมุทรแมกมาเองก็ทำหน้าที่ดูดซับก๊าซบางส่วนกลับเข้าไปภายใน ทำให้เกิดสมดุลที่เอื้อต่อการคงอยู่ของชั้นบรรยากาศ

การค้นพบนี้เปิดมุมมองใหม่เกี่ยวกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์หินนอกระบบสุริยะ และชี้ให้เห็นว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะใกล้ไม่จำเป็นต้องแห้งแล้งและไร้ชั้นบรรยากาศเสมอไป ดาวลาวาเปียกอาจเป็นตัวอย่างของดาวเคราะห์ที่สามารถคงอยู่ได้ในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง

ที่มา – This ‘Wet Lava Ball’ in Space Somehow Clings to an Atmosphere

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบหลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดของดาวเคราะห์หินที่มีชั้นบรรยากาศนอกระบบสุริยะ ท้าทายความเชื่อเดิมที่ว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะใกล้ไม่สามารถรักษาก๊าซหนาไว้ได้

TOI-561 b โคจรรอบดาวฤกษ์อายุ 1 หมื่นล้านปี ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 280 ปีแสง และมีมหาสมุทรแมกมาขนาดใหญ่ ทีมวิจัยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ของ NASA ตรวจสอบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะซูเปอร์เอิร์ทร้อนจัด และพบหลักฐานบ่งชี้ว่ามันถูกล้อมรอบด้วยชั้นบรรยากาศหนา การค้นพบใหม่นี้อธิบายถึงความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติของดาวเคราะห์ และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโลกหินนอกขอบเขตของระบบสุริยะของเราได้ดีขึ้น

โลกที่แปลกประหลาดนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2020 และเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์ชนิด G โบราณมากที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์อย่างน้อยสามดวง แม้ว่าดาวฤกษ์จะมีขนาดเล็กกว่าและเย็นกว่าดวงอาทิตย์ของเราเล็กน้อย แต่ TOI-561 b โคจรใกล้กับดาวฤกษ์มาก (น้อยกว่าหนึ่งล้านไมล์) จนมีแนวโน้มว่าจะถูกล็อกด้วยแรงไทดัล เมื่อมันโคจรรอบดาวฤกษ์ครบใน 11 ชั่วโมง ด้านหนึ่งของดาวเคราะห์จึงหันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์อย่างถาวร

Johanna Teske นักวิทยาศาสตร์ประจำห้องปฏิบัติการ Earth and Planets ของ Carnegie Science และผู้เขียนนำของ รายงาน ที่ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal Letters กล่าวใน แถลงการณ์ ว่า “สิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้แตกต่างอย่างแท้จริงคือความหนาแน่นที่ต่ำผิดปกติของมัน” “มันไม่ใช่ซูเปอร์พัฟ แต่มีความหนาแน่นน้อยกว่าที่คุณคาดหวังหากมันมีองค์ประกอบคล้ายโลก”

การที่มันอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มากจะทำให้เกิดอุณหภูมิที่ร้อนจัด เกินกว่าที่จะรักษาสภาพของชั้นบรรยากาศไว้ได้ รังสีจากดาวฤกษ์จะทำให้ก๊าซในชั้นบรรยากาศหนีออกไปในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นที่ต่ำของดาวเคราะห์บ่งชี้ว่ามันไม่ใช่โลกหินบริสุทธิ์

ทีมงานนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใหม่นี้ตั้งเป้าที่จะทำความเข้าใจว่า TOI-561 b เป็นแค่หินเปลือยเปล่าหรือลาวา หรือมีอะไรอื่นแอบแฝงอยู่ นักวิทยาศาสตร์ใช้ NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) ของ Webb เพื่อวัดอุณหภูมิด้านกลางวันของดาวเคราะห์ (ด้านของดาวเคราะห์ที่หันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์) โดยพิจารณาจากความสว่างใกล้อินฟราเรด

หาก TOI-561 b ไม่มีชั้นบรรยากาศที่จะนำความร้อนจากด้านกลางวันไปยังด้านกลางคืน อุณหภูมิบนด้านที่หันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์ควรจะเข้าใกล้ 4,900 องศาฟาเรนไฮต์ (2,700 องศาเซลเซียส) อย่างไรก็ตาม การสังเกตการณ์ของ Webb บอกเล่าเรื่องราวที่แตกต่างออกไป โดยเผยให้เห็นว่าด้านกลางวันของดาวเคราะห์มีอุณหภูมิใกล้เคียงกับ 3,200 องศาฟาเรนไฮต์ (1,800 องศาเซลเซียส) ซึ่งยังคงร้อนอยู่มาก แต่ไม่เพียงพอที่จะอธิบายถึงการไม่มีชั้นบรรยากาศ

ทีมงานได้สำรวจคำอธิบายอื่นๆ แต่ไม่มีคำอธิบายใดที่ได้ผลดีเท่าที่ควร หากไม่มีชั้นบรรยากาศ ด้านกลางคืนของดาวเคราะห์น่าจะเป็นของแข็ง ซึ่งจะป้องกันการถ่ายเทความร้อนจากด้านกลางวัน มหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์อาจมีส่วนร่วมด้วยหากมีชั้นไอหินบางๆ บนพื้นผิว แต่ผลกระทบในการระบายความร้อนจะน้อยที่สุด Anjali Piette นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม สหราชอาณาจักร และผู้ร่วมเขียนรายงานการศึกษากล่าวในแถลงการณ์ว่า “เราต้องการชั้นบรรยากาศที่อุดมไปด้วยสารระเหยอย่างหนาแน่นเพื่ออธิบายการสังเกตการณ์ทั้งหมด”

แม้ว่าการมีอยู่ของชั้นบรรยากาศบน TOI-561 b อาจเป็นคำอธิบายเดียวที่เป็นไปได้ แต่ก็ยังคงเป็นปริศนาว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่ได้รับรังสีจำนวนมากจากดาวฤกษ์สามารถรักษาก๊าซหนาไว้ได้อย่างไร นักวิจัยเชื่อว่าคำตอบอาจอยู่ในมหาสมุทรแมกมาของดาวเคราะห์

Tim Lichtenberg นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Groningen ในเนเธอร์แลนด์และผู้ร่วมเขียนรายงานการศึกษากล่าวในแถลงการณ์ว่า “เราคิดว่ามีความสมดุลระหว่างมหาสมุทรแมกมาและชั้นบรรยากาศ” “ในเวลาเดียวกันกับที่ก๊าซกำลังออกมาจากดาวเคราะห์เพื่อป้อนชั้นบรรยากาศ มหาสมุทรแมกมาก็ดูดพวกมันกลับเข้าไปในภายใน”

เขาเสริมว่า “ดาวเคราะห์ดวงนี้ต้องอุดมไปด้วยสารระเหยมากกว่าโลกมากเพื่ออธิบายการสังเกตการณ์” “มันเหมือนกับดาวลาวาเปียกจริงๆ”

ดาวลาวาเปียก: ทรงตัวในอวกาศได้อย่างไร?

การค้นพบนี้กระตุ้นคำถามสำคัญเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการดำรงอยู่ของดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง การที่ ดาวลาวาเปียก อย่าง TOI-561 b สามารถรักษาสภาพของชั้นบรรยากาศไว้ได้ ท้าทายความเข้าใจเดิมเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวเคราะห์

ทำไมดาวลาวาเปียก ถึงน่าสนใจ?

ดาวลาวาเปียก อย่าง TOI-561 b เปิดหน้าต่างใหม่สู่การศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ การทำความเข้าใจกลไกที่ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้รักษาสภาพของชั้นบรรยากาศไว้ได้ อาจนำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกอื่นๆ อีกมากมายในจักรวาล

การวิเคราะห์ข้อมูลเพิ่มเติมจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์และเครื่องมืออื่นๆ อาจเผยให้เห็นองค์ประกอบที่แท้จริงของชั้นบรรยากาศของ TOI-561 b และให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับพลวัตระหว่างมหาสมุทรแมกมาและชั้นบรรยากาศ

การค้นพบนี้เป็นเครื่องเตือนใจว่าเอกภพยังคงเต็มไปด้วยความประหลาดใจ และการสำรวจอย่างต่อเนื่องของเราจะนำไปสู่ความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์

ที่มา – This ‘Wet Lava Ball’ in Space Somehow Clings to an Atmosphere