James Webb ค้นพบคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ

นักวิจัยที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ตรวจพบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบเป็นครั้งแรก แสดงให้เห็นว่าการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศใหม่จะช่วยให้เราเรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลและแม้กระทั่งค้นหาดาวเคราะห์ที่อาจอาศัยอยู่นอกระบบสุริยะของเราได้อย่างไร

ดาวเคราะห์ที่เป็นปัญหานี้เรียกว่า WASP-39 b เป็นก๊าซยักษ์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ห่างออกไปประมาณ 700 ปีแสง มวลของมันถ้าเพียงหนึ่งในสี่ของดาวพฤหัสบดี แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.3 เท่าของดาวพฤหัสบดี จึงไม่หนาแน่นและบวมมาก เพราะมันโคจรใกล้กับดาวฤกษ์ของมันมาก โดยที่หนึ่งปีมีมากกว่าสี่วันโลก จึงมีอุณหภูมิพื้นผิวที่สูงมาก และเป็นดาวเคราะห์ประเภทหนึ่งที่เรียกว่าดาวพฤหัสบดีร้อน

นี่คือภาพประกอบ (ความประทับใจของศิลปิน) ว่าดาวเคราะห์นอกระบบ WASP-39 b อาจมีลักษณะอย่างไรตามความเข้าใจในปัจจุบันของดาวเคราะห์
นี่คือภาพประกอบ (ความประทับใจของศิลปิน) ว่าดาวเคราะห์นอกระบบ WASP-39 b อาจมีลักษณะอย่างไรตามความเข้าใจในปัจจุบันของดาวเคราะห์ NASA, ESA, CSA และ J. Olmsted (STScI)

ทีมวิจัยสามารถมองเห็นบรรยากาศของ WASP-39 b โดยใช้เครื่องมือ NIRSpec ของ Webb สเปกโตรมิเตอร์นี้จะแยกแสงออกเป็นช่วงความยาวคลื่นต่างๆ เพื่อดูว่าความยาวคลื่นใดถูกดูดกลืน และสิ่งนี้บ่งชี้ถึงองค์ประกอบของวัตถุ การดูแสงจากดาวฤกษ์แม่ในขณะที่ดาวเคราะห์เคลื่อนไปข้างหน้า นักวิจัยสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของมันโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าสเปกโทรสโกปีการส่งผ่าน

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นการปิดกั้นแสงที่ชัดเจนระหว่างความยาวคลื่น 4.1 ถึง 4.6 ไมครอน ซึ่งบ่งชี้ว่ามีคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ Zafar Rustamkulov หนึ่งในนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Johns Hopkins กล่าวว่า “ทันทีที่ข้อมูลปรากฏบนหน้าจอของฉัน คุณลักษณะขนาดใหญ่ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็จับตาฉัน นี่เป็นครั้งแรกที่ตรวจพบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ “มันเป็นช่วงเวลาพิเศษที่ก้าวข้ามขีดจำกัดที่สำคัญในวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบ”

การเรียนรู้เกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบช่วยให้เราเข้าใจว่าดาวเคราะห์มีวิวัฒนาการอย่างไร และนอกจากจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงนี้แล้ว ผลลัพธ์ยังเป็นการสาธิตที่น่าตื่นเต้นว่าเจมส์ เวบบ์จะช่วยให้เราเรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบดวงอื่นๆ ในอนาคตได้อย่างไร ลอร่า เครดเบิร์ก สมาชิกทีมจากสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อดาราศาสตร์กล่าวว่า “การดูข้อมูลเป็นครั้งแรกก็เหมือนอ่านบทกวีทั้งหมด เมื่อก่อนเราพูดทุกสามคำเท่านั้น” “ผลลัพธ์แรกเหล่านี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้น ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่เปิดตัวก่อนกำหนดแสดงให้เห็นว่าเว็บทำงานได้ดี และดาวเคราะห์นอกระบบที่มีขนาดเล็กกว่าและเย็นกว่า (คล้ายโลกมากกว่า) ก็อยู่ใกล้แค่เอื้อม”

งานวิจัยนี้จะตีพิมพ์ในวารสาร Nature

คำแนะนำของบรรณาธิการ