
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (James Webb Space Telescope – JWST) ขององค์การนาซา ได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญอีกครั้ง ด้วยการตรวจวัดคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพโดยตรงเป็นครั้งแรกของ “จานล้อมรอบดาวเคราะห์” (Circumplanetary Disk) ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดดวงจันทร์ที่มีศักยภาพ จานล้อมรอบดาวเคราะห์ดวงนี้โคจรอยู่รอบดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่ชื่อว่า CT Cha b ซึ่งเป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (Exoplanet) ที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 625 ปีแสง แม้จะยังไม่พบดวงจันทร์ในข้อมูลของเวบบ์ แต่จานแห่งนี้คือ “ลานก่อสร้าง” ที่อุดมไปด้วยคาร์บอนสำหรับการสร้างดวงจันทร์ในอนาคต
ดาวเคราะห์ CT Cha b โคจรรอบดาวฤกษ์อายุน้อยเพียง 2 ล้านปี ซึ่งยังคงดูดซับสสารรอบดาวอยู่ จานล้อมรอบดาวเคราะห์ที่ถูกค้นพบโดยเวบบ์นี้ ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของ #จานพอกพูนมวล (Accretion Disk) ขนาดใหญ่ที่ล้อมรอบดาวฤกษ์แม่วัตถุทั้งสอง (ดาวเคราะห์และดาวฤกษ์) นี้อยู่ห่างกันถึง 46,000 ล้านไมล์
การเฝ้าสังเกตกระบวนการก่อตัวของดาวเคราะห์และดวงจันทร์ถือเป็นพื้นฐานสำคัญในการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของระบบดาวเคราะห์ในกาแล็กซีของเรา นักวิจัยเชื่อว่าจำนวนดวงจันทร์น่าจะมีมากกว่าจำนวนดาวเคราะห์ และบางดวงอาจมีสภาพเหมาะสมสำหรับการเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตอย่างที่เราทราบ การค้นพบครั้งนี้จึงช่วยให้เราเข้าใจการก่อตัวของระบบสุริยะเมื่อกว่า 4 พันล้านปีก่อนได้ดียิ่งขึ้น
นักวิจัยสามารถเห็นหลักฐานของจานรอบดาวเคราะห์ดวงนี้ และสามารถศึกษาสารเคมีเป็นครั้งแรกได้ โดยไม่ได้แค่กำลังเฝ้าดูการก่อตัวของดวงจันทร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการก่อตัวของตัวดาวเคราะห์เองด้วย
การสังเกตการณ์ดาวเคราะห์ CT Cha b ในช่วงอินฟราเรดคลื่นกลาง (Mid-Infrared) โดยเครื่องมือ MIRI (Mid-Infrared Instrument) ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์
ทีมวิจัยใช้เทคนิคความคมชัดสูงเพื่อแยกแสงจางๆ จากดาวเคราะห์ออกจากแสงจ้าของดาวฤกษ์แม่ และค้นพบว่าภายในจานล้อมรอบดาวเคราะห์นั้นมีโมเลกุลที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบถึง 7 ชนิด ซึ่งรวมถึง อะเซทิลีนและเบนซีน
เคมีที่อุดมด้วยคาร์บอนนี้ แตกต่างอย่างมากกับเคมีที่พบในจานล้อมรอบดาวฤกษ์แม่ ซึ่งนักวิจัยพบน้ำ แต่กลับไม่พบคาร์บอน ความแตกต่างนี้ชี้ให้เห็นถึงวิวัฒนาการทางเคมีที่รวดเร็วภายในระยะเวลาเพียง 2 ล้านปี
เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่า จานล้อมรอบดาวเคราะห์ คือสถานที่ที่ดวงจันทร์หลักทั้งสี่ดวงของดาวพฤหัสบดี (ที่เรียกว่า ดวงจันทร์กาลิเลียน) ถือกำเนิดขึ้นเมื่อหลายพันล้านปีก่อน หลักฐานคือวงโคจรของพวกมันที่อยู่ในระนาบเดียวกันรอบดาวพฤหัสบดี
แกนีมีด (Ganymede) และคัลลิสโต (Callisto) สองดวงจันทร์ที่อยู่ด้านนอกสุดของดวงจันทร์กาลิเลโอ มีน้ำแข็งเป็นองค์ประกอบถึง 50% แต่นักวิจัยสันนิษฐานว่าพวกมันมีแกนกลางเป็นหิน ซึ่งอาจจะเป็นคาร์บอนหรือซิลิกอน
นักวิจัยตั้งใจที่จะใช้กล้องเวบบ์เพื่อสำรวจวัตถุที่คล้ายคลึงกันอย่างครอบคลุมในปีหน้า เพื่อทำความเข้าใจความหลากหลายของคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพในจานรอบดาวเคราะห์อายุน้อยได้ดียิ่งขึ้น
ข้อมูลอ้างอิง: NASA Science
- NASA’s Webb Telescope Studies Moon-Forming Disk Around Massive Planet