ปริศนาดาวเคราะห์พองโตในกลุ่มดาวหญิงสาว

(NLDO) - ดาวเคราะห์ WASP-107b ครั้งหนึ่งเคยสร้างความสับสนให้กับ นักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากมันมีสภาพเหมือนแท่งขนมสายไหม

WASP-107b เป็นชื่อดาวเคราะห์ดวงหนึ่งในระบบดาว WASP-107 ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 212 ปีแสง และอยู่ในกลุ่มดาวหญิงสาว

นักวิทยาศาสตร์เรียกมันด้วยชื่อแปลกๆ มากมาย เช่น “ดาวเคราะห์สายไหม” หรือ “ดาวเคราะห์ปุย”

ดาวเคราะห์ Cotton Candy WASP-107b - ภาพโดย LUCA SCHOOL OF ART/NASA/ESA

เหตุผลที่ WASP-107b มีชื่อเล่นแปลก ๆ ก็คือ มันดูเหมือนทำมาจากผ้าฝ้าย

ตามฐานข้อมูลดาวเคราะห์นอกระบบของ NASA งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าโลก ที่แปลกประหลาดนี้มีความหนาแน่นเพียงประมาณ 0.19 - 0.202 g/cm3 เท่านั้น ในขณะที่ความหนาแน่นของโลกอยู่ที่ 5.51 g/cm3

WASP-107b มีรัศมีเล็กกว่าดาวพฤหัสบดีเพียงเล็กน้อยคือ 0.94 เท่าของรัศมีดาวพฤหัสบดี อย่างไรก็ตาม มันหนักกว่าโลกเพียงประมาณ 30 เท่าเท่านั้น ดาวพฤหัสบดี แม้ว่าจะเป็นดาวเคราะห์ก๊าซที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าดาวเคราะห์หิน แต่ก็ยังมีมวลมากกว่าโลกถึง 318 เท่า

แบบจำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์ในอดีตไม่สามารถอธิบายได้ว่าดาวเคราะห์ขนาดใหญ่แต่มีน้ำหนักเบามากเช่นนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร

ทีมนักวิจัยที่นำโดยนักฟิสิกส์เดวิด เค. ซิง จากมหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์ (สหรัฐอเมริกา) ได้ไขปริศนานี้ได้ด้วยการศึกษาวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature

เมื่อพิจารณาจากรัศมี มวล อายุ และอุณหภูมิภายในที่สันนิษฐานไว้ พวกเขาเชื่อว่า WASP-107b มีแกนหินขนาดเล็กมากที่ถูกล้อมรอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมที่มีมวลมาก

แต่เป็นเรื่องน่าประหลาดว่าแกนขนาดเล็กเช่นนั้นสามารถดูดก๊าซเข้าไปได้มากขนาดนั้นได้อย่างไร หากแกนของดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่ เมื่อดาวเคราะห์เย็นลง ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ก็ควรจะหดตัวลง

การรวมการสังเกตการณ์จากกล้องเจมส์ เวบบ์อินฟราเรดใกล้ (NIRCam) และเครื่องสร้างภาพอินฟราเรดกลาง (MIRI) และกล้องฮับเบิลไวด์ฟิลด์กล้อง 3 (WFC3) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศอันทรงพลังที่สุด 2 ตัวที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน พวกเขาสามารถวัดความอุดมสมบูรณ์ของโมเลกุลจำนวนมากในชั้นบรรยากาศของ WASP-107b ได้

โมเลกุลเหล่านี้ได้แก่ไอน้ำ มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และแอมโมเนีย

ทั้งสเปกตรัมของฮับเบิลและเจมส์ เวบบ์แสดงให้เห็นว่ามีก๊าซมีเทนไม่เพียงพออย่างน่าประหลาดใจในชั้นบรรยากาศของ WASP-107b ซึ่งอยู่ที่เพียงหนึ่งในพันของปริมาณที่คาดไว้จากอุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส

มีคำอธิบายเพียงข้อเดียว: แม้ว่าจะมีอุณหภูมิพื้นผิวที่ "เย็น" มากเมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ "ดาวพฤหัสบดีร้อน" ดวงอื่นๆ ที่มีการบันทึกมา แต่ดาวเคราะห์น้อยสีน้ำผึ้งดวงนี้กลับมีแกนที่ร้อนมาก เนื่องจากมีเทนไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูง

ความร้อนภายในอาจเกิดจากความร้อนจากแรงน้ำขึ้นลงที่เกิดจากวงโคจรรูปวงรี แรงโน้มถ่วงจะเปลี่ยนไปเมื่อดาวเคราะห์เคลื่อนตัวออกห่างจากและเข้าใกล้ดาวฤกษ์ ทำให้ดาวเคราะห์ถูกยืดออกและทำให้เกิดปรากฏการณ์นี้

หลังจากพิจารณาแล้วว่าภายในดาวเคราะห์มีความร้อนเพียงพอที่จะทำให้บรรยากาศหมุนเวียนได้เต็มที่ นักวิจัยก็ตระหนักว่าการสเปกโตรสโคปีอาจเป็นวิธีใหม่ในการประมาณขนาดของแกนโลกได้อีกด้วย

ผลการศึกษาพบว่าแกนกลางของดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของที่เคยคาดไว้ครั้งแรก แกนของโลกที่ใหญ่กว่าและร้อนอยู่เสมอเป็นสาเหตุที่ทำไมดาวเคราะห์จึงมีเปลือกก๊าซที่หนามากและคงอยู่ในสภาพสายไหมไว้ได้ตลอดกาล

กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันเป็นดาวเนปจูนรุ่นที่ร้อนกว่าดาวพฤหัส

ที่มา: https://nld.com.vn/bi-an-hanh-tinh-sung-hup-giua-chom-sao-xu-nu-196240521081817059.htm