บรรยากาศ 1,500 องศาเซลเซียส เต็มไปด้วยผลึกควอตซ์

นับตั้งแต่เปิดตัว กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ได้ปฏิวัติความเข้าใจของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลนอกโลก

เมื่อไม่นานนี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ได้ค้นพบนาโนคริสตัลควอตซ์ขนาดเล็กในเมฆระดับความสูงของดาวเคราะห์นอกระบบขนาดยักษ์ดวงหนึ่งที่มีชื่อว่า WASP-17 b

WASP-17 b อยู่ห่างจากโลกประมาณ 1,300 ปีแสง ในกลุ่มดาวแมงป่อง ความร้อนอันเข้มข้นจากดาวดวงนี้ทำให้บรรยากาศโดยรอบขยายตัว ซึ่งทำให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบสองเท่าของดาวพฤหัสบดี แม้ว่าจะมีมวลเพียงครึ่งเดียวก็ตาม

ดังนั้น WASP-17b จึงถือเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดและฟูมากที่สุดที่รู้จัก

WASP-17 b จัดอยู่ในประเภทดาวเคราะห์นอกระบบที่ร้อน ในอวกาศ ดาวเคราะห์นอกระบบดวงนี้ได้รับรังสีจำนวนมหาศาล และอยู่ภายใต้อุณหภูมิที่สูงมากถึง 1,500 องศาเซลเซียส เนื่องจากอยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่มาก

WASP-17b อยู่ห่างจากโลกประมาณ 1,300 ปีแสง ในกลุ่มดาวแมงป่อง (ภาพ : กูเกิล)

ผลึกควอตซ์ที่ปรากฏอยู่ในกลุ่มเมฆของ WASP-17 b มีลักษณะเหมือนปริซึมหกเหลี่ยม ส่วนที่เหลือมีโครงสร้างแหลมเหมือนควอตซ์บนโลกแต่มีขนาดเพียงประมาณ 10 นาโนเมตรเท่านั้น

ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์เคยทราบเกี่ยวกับละอองลอย (อนุภาคขนาดเล็กที่ก่อตัวเป็นเมฆหรือหมอกในชั้นบรรยากาศของ WASP-17 b) จากการสังเกตการณ์โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แต่ตอนนี้พวกเขารู้สึกประหลาดใจมากกว่านั้น เพราะละอองลอยเหล่านี้ประกอบด้วยผลึกควอตซ์ เดวิด แกรนท์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบริสตอลในสหราชอาณาจักรและหัวหน้าคณะผู้จัดทำผลการศึกษากล่าว

แม้ว่าดาวเคราะห์นอกระบบดวงอื่นๆ จะค้นพบผลึกควอตซ์ที่มีแมกนีเซียมสูง แต่ผลึกควอตซ์ของ WASP-17 b กลับบริสุทธิ์กว่า ฮันนาห์ เวคฟอร์ด ผู้เขียนร่วมจากมหาวิทยาลัยบริสตอล กล่าว

เมฆของผลึกควอตซ์ปกคลุมดาวเคราะห์นอกระบบที่โป่งพอง (ภาพ : กูเกิล)

ต่างจากเม็ดแร่ที่พบในเมฆบนโลก ผลึกควอตซ์ที่ตรวจพบในเมฆของ WASP-17b ไม่ได้ถูกกวาดออกไปจากพื้นผิวหินของดาวเคราะห์นอกระบบ

แต่กลับมีต้นกำเนิดมาจากชั้นบรรยากาศของมันเอง “WASP-17b มีอุณหภูมิสูงมาก ประมาณ 1,500 องศาเซลเซียส แรงกดดันที่สูงนี้ทำให้ผลึกควอตซ์ก่อตัวขึ้นจากวัสดุที่มีอยู่” ดร. แกรนท์กล่าว

เพื่อทำการค้นพบนี้ ทีมได้ใช้ Infrared Survey Explorer ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เพื่อสังเกต WASP-17 b ในขณะที่มันโคจรผ่านดาวฤกษ์แม่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์สังเกตการณ์ WASP-17 b เป็นเวลาเกือบ 10 ชั่วโมง

ช่วงเวลาการสังเกตที่ขยายออกนี้ทำให้เครื่องมือสามารถรวบรวมข้อมูลชุดใหญ่ได้ รวมถึงการสังเกตความสว่างในแถบอินฟราเรดของชั้นบรรยากาศของ WASP-17 b มากกว่า 1,275 ครั้ง ในระหว่างและหลังจากการโคจรผ่านดาวฤกษ์แม่

อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยยังกล่าวอีกว่า การกำหนดปริมาณควอตซ์ที่แน่นอนที่มีอยู่และขอบเขตของการปกคลุมเมฆบน WASP-17 b ถือเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่

HUYNH DUNG (ที่มา: Interestingengineering/Space/Sci)

แหล่งที่มา