กล้องฯ เจมส์ เว็บบ์ พบมีเทนบนดาวหางนอกระบบสุริยะ 3I/ATLAS

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ได้ตรวจสอบองค์ประกอบของดาวหางนอกระบบสุริยะ 3I/ATLAS หลังจากที่พ้นช่วงใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดไปแล้ว ปรากฏว่าพบก๊าซมีเทนโดยรอบดาวหาง ซึ่งถือเป็นการค้นพบมีเทนบนดาวหางนอกระบบสุริยะเป็นครั้งแรก

มนุษยชาติขณะนี้เพิ่งค้นพบวัตถุจากนอกระบบสุริยะเพียงแค่ 3 ดวงเท่านั้น ดวงแรกคือ 1I/’Oumuamua (โอมูอามูอา) ค้นพบปี 2017 ต่อมา 2I/Borisov (โบริซอฟ) ค้นพบปี 2019 และ 3I/ATLAS (แอตลาส) ค้นพบในปี 2025 ซึ่งทั้งสองดวงก่อนหน้านี้ไม่เคยมีการตรวจพบมีเทนในองค์ประกอบของดาวหางเลย

การค้นพบมีเทนจากใจกลางของดาวหางนอกระบบสุริยะในครั้งนี้ถือว่าเป็นข่าวใหญ่ เนื่องจากว่าตามปกติแล้วมีเทนจัดเป็นสารที่อยู่ในกลุ่มระเหยได้ง่ายมาก อยู่ในกลุ่มเดียวกับคาร์บอนมอนอกไซด์หรือไนโตรเจน จะแข็งตัวได้ก็ต่อเมื่ออยู่ในอุณหภูมิเย็นจัดหรือต้องเป็นสถานที่ที่ห่างไกลจากดาวฤกษ์มาก ๆ การที่ 3I/ATLAS พบมีเทน แสดงว่าจุดที่ดาวหางดวงนี้ถือกำเนิดขึ้นนั้นต้องเป็นสถานที่ที่ห่างไกลจากดาวฤกษ์ต้นกำเนิดอย่างแน่นอน

ภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บเปรียบเทียบก๊าซต่าง ๆ ที่กล้องสามารถตรวจจับได้ทั้งไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และมีเทน พร้อมทั้งข้อมูลสเปกตรัม ภาพจาก NASA

จากการศึกษาด้วยเครื่องมือ mid-infrared instrument หรือ MIRI ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ เมื่อวันที่ 15 16 และ 27 ธันวาคม 2025 ได้มีการค้นพบมีเทนรอบ ๆ ดาวหาง 3I/ATLAS นับว่าเป็นการค้นพบมีเทนโดยตรงจากดาวหางจากนอกระบบสุริยะ ซึ่งนับว่าค้นพบช้ามาก เนื่องจากดาวหางกำลังเดินทางออกห่างจากดวงอาทิตย์ไปแล้ว หมายความว่ามีเทนฝังอยู่ใต้ชั้นพื้นผิวของดาวหาง และได้รับการปกป้องจากการระเหิด จนกระทั่งความร้อนจากการที่ดาวหางโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ได้แผ่ซึมลึกลงไปถึงชั้นใต้ดินที่เป็นน้ำแข็งและทำให้มีเทนได้รับความร้อนและระเหิดออกมาในที่สุด

อีกทั้งปริมาณของมีเทนเมื่อเทียบกับสัดส่วนของน้ำยังสูงอย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งแทบจะไม่มีวัตถุที่มีลักษณะคล้ายกันนี้เลยในระบบสุริยะของเราเอง

เมื่อเทียบกับดาวหางที่อยู่ภายในระบบสุริยะของเราแล้วนั้น มีเทนที่ตรวจพบจะมีอยู่ในปริมาณที่น้อยมาก ประมาณ 0.5–1.5% ของสัดส่วนก๊าซอื่น ๆ ที่พบเท่านั้น เช่น ดาวหาง 67P/Churyumov–Gerasimenko ยาน Rosetta พบมีเทนในสัดส่วนประมาณ 1% อยู่ร่วมกับสารอินทรีย์ซับซ้อนอื่น ๆ

กลับกัน ดาวหาง 3I/ATLAS มีปริมาณมีเทนที่สูงถึง 3.3% ซึ่งถือว่าสูงกว่าดาวหางภายในระบบสุริยะของเราหลายสิบเท่า หมายความว่าต้นกำเนิดของดาวหางดวงนี้ต้องมาจากระบบดาวเคราะห์ที่มีอุณหภูมิที่เย็นจัดและองค์ประกอบที่แตกต่างจากระบบสุริยะของเราเป็นอย่างมาก อาจเป็นไปได้ว่าการก่อตัวของดาวหางดวงนี้จะเกิดขึ้นท่ามกลางกลุ่มก๊าซที่เย็นก่อนที่ดาวฤกษ์ของระบบดาวเคราะห์นั้นจะถือกำเนิดขึ้นมาเสียอีก ซึ่งนับว่าเป็นแนวคิดที่แปลกใหม่เป็นอย่างมาก

การสังเกตการณ์ของกล้องเจมส์ เว็บบ์ยังยืนยันอีกว่า ดาวหาง 3I/ATLAS มี คาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณที่สูงผิดปกติ ปลดปล่อยออกมาในสัดส่วนที่สูงกว่าไอน้ำมาก เมื่อเทียบกับดาวหางทั่วไปในระบบสุริยะของเรา ซึ่งเป็นอีกหนึ่งการยืนยันถึงความแตกต่างในการกำเนิดของดาวหางดวงนี้ที่แตกต่างออกไปจากดาวหางที่เราเคยรู้จัก

อีกทั้งโครงสร้างทางกายภาพของดาวหางแอตลาสไม่ได้กระจายมีเทนไว้ที่ผิวหน้าเหมือนดาวหางภายในระบบสุริยะของเรา ถ้าหากกระจายตัวอยู่ที่ผิวหน้า เมื่อดาวหางเดินทางผ่านห้วงอวกาศลึกระหว่างดวงดาว มีเทนที่ระเหยง่ายยอมระเหยไปจากเนื้อของดาวหางหมดก่อนที่จะเดินทางมาถึงระบบสุริยะของเราด้วยซ้ำ

การที่ยังพบมีเทนออกมารอบพื้นผิวได้อยู่แสดงว่าดาวหางดวงนี้มีเปลือกน้ำแข็งที่หนามากและสามารถกักเก็บมีเทนไว้ได้ดี สิ่งนี้ยิ่งเป็นเครื่องย้ำเตือนว่าระบบดาวเคราะห์ที่ให้กำเนิดดาวหางแอตลาสขึ้นมานั้นมีกลไกการก่อตัวและสะสมสารอินทรีย์ที่แตกต่างจากระบบสุริยะของเราเป็นอย่างมาก

และเมื่อดาวหาง 3I/ATLAS เดินทางออกห่างจากดวงอาทิตย์ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ก็พบว่า อัตราการผลิตแก๊สของดาวหางนั้นลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งไอน้ำมีอัตราส่วนที่ลดลงเร็วอย่างเห็นได้ชัด อันเป็นพฤติกรรมที่คาดการณ์ไว้แล้วสำหรับวัตถุลักษณะนี้ กล่าวคือ เมื่อดาวหางได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์น้อยลง พื้นผิวก็จะเย็นลง ทำให้น้ำแข็งระเหยกลายเป็นไอได้น้อยลง และ น้ำซึ่งเป็นสารที่ระเหยยากกว่ามีเทนหรือคาร์บอนไดออกไซด์ จึงหยุดการผลิตแก๊สที่ระเหยง่ายได้รวดเร็วกว่า

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