กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบชื่อ PSR J2322-2650b ที่มีองค์ประกอบทางเคมีแปลกประหลาดที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ ชั้นบรรยากาศนั้นเต็มไปด้วยคาร์บอนและฮีเลียม ซึ่งท้าทายทฤษฎีการกำเนิดดาวเคราะห์แบบดั้งเดิมโดยสิ้นเชิง

ภาพวาดดาวเคราะห์ PSR J2322-2650b ที่อยู่ใกล้กับเควซาร์ของมันมากจนรูปร่างบิดเบี้ยว ภาพจาก NASA

PSR J2322-2650b เป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่มีมวลใกล้เคียงกับดาวพฤหัสบดี โคจรอยู่รอบพัลซาร์ (Pulsar) ข้อมูลจากงานวิจัยพบว่าชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้ไม่มีร่องรอยของโมเลกุลพื้นฐานอย่าง น้ำ มีเทน หรือคาร์บอนไดออกไซด์ แต่กลับตรวจพบคาร์บอนโมเลกุล (C2 และ C3) ในปริมาณมหาศาล ซึ่งไม่เคยพบในดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงใดเลยจากกว่า 6,000 ดวงที่เคยสำรวจมา

สภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์ดวงนี้แปลกประหลาดอย่างสุดขั้ว ตัวดาวโคจรอยู่รอบพัลซาร์ที่ระยะห่างไม่ถึงสองล้านกิโลเมตร ส่งผลให้มีอุณหภูมิผิวพื้นด้านกลางวันสูงถึง 2,200 องศาเซลเซียสและมีคาบการโคจรเพียง 7.8 ชั่วโมง และด้วยระยะที่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่มาก ดาวเคราะห์จึงมีรูปร่างแป้นคล้ายกับลูกมะนาว

ระบบดาวเช่นนี้ส่งผลให้นักดาราศาสตร์สังเกตสเปกตรัมดาวเคราะห์ผ่านกล้องเจมส์ เว็บบ์ ได้ละเอียดกว่าที่เคย เนื่องจากดาวฤกษ์ทั่วไปจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในย่านอินฟราเรดด้วย ซึ่งจะรบกวนค่าสัญญาณจากดาวเคราะห์ แต่พัลซาร์แผ่รังสีแกมมาซึ่งกล้องเจมส์ เว็บบ์รับย่านความถี่นี้ไม่ได้ จึงไม่มีสัญญาณกวนจากดาวแม่

ภาพวาดของดาวเคราะห์ PSR J2322-2650b ที่มีรูปร่างแปลกประหลาด พบว่ามีส่วนประกอบเป็นคาร์บอนบริสุทธิ์ของชั้นบรรยากาศและมีฝนตกเป็นเพชร ภาพจาก NASA

จากข้อมูลที่นักวิทยาศาสตร์ได้รับ พวกเขาประเมินว่าใต้ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้น่าจะปกคลุมด้วยเมฆเขม่าคาร์บอนบริสุทธิ์อันเกิดการควบแน่นและเปลี่ยนสภาพเป็นผลึกเพชรในระดับลึก คล้ายกับที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเกิดขึ้นกับดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์

ฝนตกเป็นเพชรไม่ใช่เรื่องน่าแปลกใจ ปริศนาที่แท้จริงอยู่ที่การพบคาร์บอนบริสุทธิ์ในปริมาณมากผิดปกติ เพราะตามหลักการกำเนิดดาวเคราะห์แล้ว คาร์บอนมักจะจับตัวกับออกซิเจนหรือไนโตรเจน การค้นพบนี้จึงท้าทายความเข้าใจเดิมที่ว่าดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นมาได้อย่างไร

นอกจากนี้ ตามปกติแล้วดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่มักจะได้รับอิทธิพลกระแสลมจากดาวฤกษ์แม่ พัดพาชั้นบรรยากาศจนหายไปจนหมดสิ้น แต่ดาวเคราะห์ดวงนี้ยังสามารถคงชั้นบรรยากาศพร้อมกับคาร์บอนที่บริสุทธิ์ได้อยู่ นับเป็นปริศนาใหญ่ที่นักดาราศาสตร์ต้องค้นคว้ากันต่อไป

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

กล้องฯ เจมส์ เว็บบ์ ค้นพบ “ดาวเคราะห์ประหลาด” มีชั้นบรรยากาศเป็นคาร์บอนและมีฝนเพชรอยู่ภายใน