นักดาราศาสตร์ค้นพบเบาะแสสำคัญว่า ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (Exoplanet) ที่ชื่อว่า TRAPPIST-1 e ซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกับโลกของเรา และอยู่ห่างออกไปถึง 40 ปีแสง อาจมีชั้นบรรยากาศที่เหมาะสมต่อการมีน้ำเหลว (Liquid Water) อยู่บนพื้นผิวได้ ซึ่งอาจอยู่ในรูปของมหาสมุทรทั่วทั้งดวงหรือเป็นพื้นผิวน้ำแข็ง รายงานการวิจัยใหม่นี้มาจากการทำงานร่วมกันระหว่างนักวิทยาศาสตร์นานาชาติ รวมถึงทีมนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ (Cornell University)
ความหวังในเขตที่อยู่อาศัยได้ (Habitable Zone)
ทีมนักวิจัยได้ใช้เครื่องมือสเปกโตรกราฟใกล้อินฟราเรด (NIRSpec) อันทรงพลังของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (James Webb Space Telescope หรือ JWST) ของ NASA ในการสังเกตระบบดาวเคราะห์ TRAPPIST-1 ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ประเภทดาวแคระแดง (Red Dwarf) ที่มีดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกโคจรอยู่ถึง 7 ดวง
ในบรรดาดาวเคราะห์เหล่านี้ TRAPPIST-1 e ได้รับความสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากมันโคจรอยู่ในระยะห่างจากดาวฤกษ์ที่เรียกว่า เขตที่อยู่อาศัยได้ (Habitable Zone) หรือที่รู้จักกันในชื่อเล่นว่า “Goldilocks Zone” ซึ่งเป็นบริเวณที่อุณหภูมิเอื้ออำนวยให้น้ำเหลวสามารถคงอยู่บนพื้นผิวได้ตามทฤษฎี
หลักฐานการสูญเสียและสร้างชั้นบรรยากาศใหม่
จากการวิเคราะห์การผ่านหน้าของดาวเคราะห์ (Transit) ทั้งหมด 4 ครั้ง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ดาวเคราะห์เคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์ ทำให้แสงดาวลดลง ทีมวิจัยพบหลักฐานที่ชี้ว่า TRAPPIST-1 e น่าจะสูญเสียชั้นบรรยากาศดั้งเดิมไปแล้ว ซึ่งเป็นเรื่องที่ไม่น่าแปลกใจ เนื่องจาก TRAPPIST-1 เป็นดาวฤกษ์ที่มีกิจกรรมสูงและมักปล่อยแสงจ้าออกมาเป็นประจำ ซึ่งสามารถทำลายบรรยากาศที่เป็นแก๊สเบาอย่างไฮโดรเจนและฮีเลียมได้
อย่างไรก็ตาม การสูญเสียชั้นบรรยากาศดั้งเดิมนี้ได้เปิดโอกาสให้ดาวเคราะห์สามารถพัฒนา ชั้นบรรยากาศทุติยภูมิ (Secondary Atmosphere) ขึ้นมาใหม่ได้ ซึ่งเป็นบรรยากาศที่หนาแน่นกว่า เหมือนที่เกิดขึ้นกับโลกของเรา และมีแนวโน้มที่จะสามารถกักเก็บน้ำเหลวไว้บนพื้นผิวได้มากขึ้น
การค้นหาสารเคมีในแสงดาว
นักดาราศาสตร์ได้วิเคราะห์แสงดาวที่ส่องผ่านชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ (หากมี) โดยสังเกตการลดลงของสเปกตรัมแสง ซึ่งการลดลงนี้จะบอกว่ามีสารเคมีใดในชั้นบรรยากาศที่ดูดกลืนแสงนั้นไว้ ผลการวิเคราะห์ในปัจจุบันยังคงเปิดกว้างสำหรับองค์ประกอบของบรรยากาศ แต่ก็ไม่ได้ตัดความเป็นไปได้ของแก๊สเรือนกระจกที่สำคัญอย่างคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Dioxide) ออกไป
หากมีน้ำเหลวอยู่จริงบน TRAPPIST-1 e อาจมาพร้อมกับปรากฏการณ์เรือนกระจก (Greenhouse Effect) ที่จะช่วยรักษาอุณหภูมิของดาวเคราะห์ให้คงที่และอบอุ่น
เนื่องจากดาวเคราะห์ในระบบ TRAPPIST-1 มีขนาดใกล้และโคจรใกล้ดาวฤกษ์มาก พวกมันจึงถูกล็อกด้วยแรงโน้มถ่วง (Tidally Locked) หมายความว่า ด้านหนึ่งของดาวเคราะห์จะหันเข้าหาดาวฤกษ์ตลอดเวลา เป็นกลางวันตลอดกาล ส่วนอีกด้านหนึ่งจะจมอยู่ในความมืดตลอดกาล
ดังนั้น หากมีน้ำเหลว น้ำอาจจะอยู่ในรูปของมหาสมุทรทั่วดาวเคราะห์หรืออาจจะรวมตัวกันเป็นแอ่งน้ำ บริเวณที่แสงดาวส่องอยู่ตรงศีรษะ โดยมีส่วนอื่น ๆ ถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็ง
ในขณะนี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์กำลังทำการสังเกต TRAPPIST-1 e เพิ่มเติมอีก 15 ครั้ง ซึ่งผลลัพธ์ที่กำลังจะมาถึงนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถเปรียบเทียบข้อมูลกับดาวเคราะห์ข้างเคียงอย่าง TRAPPIST-1 b ที่คาดว่าจะเป็นเพียงหินเปลือย ไม่มีชั้นบรรยากาศ เพื่อแยกองค์ประกอบที่เป็นของดาวเคราะห์ e ออกจากองค์ประกอบของดาวฤกษ์ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น
ข้อมูลอ้างอิง: Cornell University
- Is there water on an Earth-sized exoplanet? Study offers clues
