นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เจาะลึกข้อมูลของ TOI-5205 b ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะแก๊สยักษ์ที่ได้รับฉายาว่าเป็น “ดาวเคราะห์ต้องห้าม” และพบกับความน่าประหลาดใจเมื่อชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้มีธาตุหนักเบาบางกว่าดาวฤกษ์แม่ของมันเองอย่างผิดปกติ การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร The Astronomical Journal เมื่อปลายเดือนมีนาคม พ.ศ. 2569 ที่ผ่านมา กำลังท้าทายทฤษฎีการกำเนิดและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ยักษ์ที่แวดวงวิทยาศาสตร์เคยยึดถือมาอย่างยาวนาน
ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ TOI-5205 b เป็นแก๊สยักษ์ที่มีขนาดใกล้เคียงกับดาวพฤหัสบดี แต่กลับโคจรอยู่รอบดาวแคระแดงที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีเพียง 4 เท่าและมีมวลประมาณร้อยละ 40 ของดวงอาทิตย์ของเราเท่านั้น ตามทฤษฎีแล้วดาวเคราะห์จะก่อตัวขึ้นจากแผ่นจานแก๊สและฝุ่นที่หมุนวนรอบดาวฤกษ์เกิดใหม่ การพบดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ขนาดใหญ่โคจรอยู่ใกล้ชิดกับดาวฤกษ์ขนาดเล็กและมีอุณหภูมิต่ำเช่นนี้ เป็นเรื่องที่อธิบายได้ยากมากตามแบบจำลองทางดาราศาสตร์ในปัจจุบัน ทำให้มันถูกมองว่าเป็นดาวเคราะห์ที่ไม่น่าจะมีอยู่จริง
นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์แสงจากปรากฏการณ์ผ่านหน้า ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านและบดบังแสงจากดาวฤกษ์แม่ โดยใช้เครื่องสเปกโทรกราฟแยกแสงออกเป็นความยาวคลื่นต่าง ๆ เพื่อตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี ข้อมูลจากกล้องเจมส์ เวบบ์ แสดงให้เห็นว่าชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้มีสัดส่วนของธาตุหนักต่อไฮโดรเจนน้อยกว่าดาวพฤหัสบดี และยังน้อยกว่าดาวฤกษ์แม่ของมันเองอีกด้วย ซึ่งเป็นเรื่องผิดปกติอย่างมาก เพราะโดยทั่วไปแล้วดาวเคราะห์ยักษ์มักจะอุดมไปด้วยธาตุหนักมากกว่าดาวฤกษ์เสมอ นอกจากนี้ทีมวิจัยยังตรวจพบมีเทนและไฮโดรเจนซัลไฟด์เจือปนอยู่ในชั้นบรรยากาศเพิ่มเติมด้วย
เมื่อนำข้อมูลที่ได้ไปสร้างแบบจำลองโครงสร้างดาวเคราะห์ ทีมวิจัยพบความขัดแย้งที่น่าสนใจ กล่าวคือ มวลรวมทั้งหมดของดาวเคราะห์ดวงนี้มีธาตุหนักมากกว่าชั้นบรรยากาศถึง 100 เท่า สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าในระหว่างการก่อตัว ธาตุหนักได้จมลึกลงไปอัดแน่นที่แกนกลาง ทำให้โครงสร้างภายในและชั้นบรรยากาศไม่เกิดการผสมผสานกัน ส่งผลให้ชั้นบรรยากาศมีคาร์บอนสูงแต่กลับมีออกซิเจนต่ำ ทั้งนี้ ทีมวิจัยยังได้นำปัจจัยเรื่องจุดบนดาวฤกษ์ (Starspot) ที่อาจรบกวนข้อมูลแสงมาคำนวณและปรับแก้ เพื่อให้ผลลัพธ์ที่ได้มีความแม่นยำและสะท้อนความจริงมากที่สุด
การค้นพบครั้งนี้ไม่เพียงแต่ชวนให้ตั้งคำถามใหม่เกี่ยวกับความเข้าใจเดิมเรื่องการกำเนิดดาวเคราะห์ แต่ยังเป็นก้าวสำคัญของโครงการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะขนาดยักษ์ที่โคจรรอบดาวแคระแดง (โครงการ GEMS) ในอนาคตนักดาราศาสตร์จะยังคงเดินหน้าใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ สังเกตการณ์ระบบดาวแห่งนี้ต่อไป เพื่อพัฒนาวิธีการขจัดสัญญาณรบกวนจากดาวฤกษ์ และไขปริศนาความซับซ้อนของการกำเนิดโลกต่างระบบให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
ข้อมูลอ้างอิง: Sci Tech Daily
- JWST Reveals a “Forbidden” Planet With a Baffling Composition
