นักดาราศาสตร์ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) สร้างแผนที่ 3 มิติ ของชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้สำเร็จเป็นครั้งแรก โดยดาวเคราะห์เป้าหมายคือ WASP-18b ซึ่งจัดอยู่ในประเภท “ดาวพฤหัสบดีร้อนยิ่งยวด” (Ultra-hot Jupiter) มันมีอุณหภูมิพื้นผิวสูงถึงเกือบ 2,800 องศาเซลเซียส ซึ่งร้อนจัดเสียจนโมเลกุลของไอน้ำไม่สามารถคงอยู่ได้และต้องแตกสลายไป
แผนที่ฉบับใหม่นี้เผยให้เห็น “จุดร้อน” (Hot spot) ที่สว่างจ้า และบริเวณโดยรอบที่เย็นกว่าอย่างชัดเจน การค้นพบนี้ถือเป็นหลักฐานยืนยันแบบจำลองทางทฤษฎีที่ว่า ชั้นบรรยากาศสามารถสลายตัวได้ภายใต้ความร้อนอันมหาศาล และวิธีการทำแผนที่แบบใหม่นี้ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการศึกษ
าโลกอันไกลโพ้น
ผลการวิจัยนี้นับเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างแผนที่อุณหภูมิแบบสามมิติ ครอบคลุมทั้งละติจูด ลองจิจูด และระดับความสูงของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นได้สำเร็จ โดยเผยให้เห็นความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างสุดขั้วทั่วทั้งชั้นบรรยากาศ
งานวิจัยนี้นำโดยทีมจากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ และมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy เมื่อวันที่ 28 ตุลาคม 2025 โดยมุ่งเน้นไปที่ดาว WASP-18b ซึ่งเป็นดาวยักษ์ใหญ่ชนิดก๊าซที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 400 ปีแสง มันมีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีของเราถึง 10 เท่า แต่กลับโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ของมันในเวลาเพียง 23 ชั่วโมง
เทคนิคที่ใช้เรียกว่า “การทำแผนที่ด้วยการอุปราคาเชิงสเปกโทรสโกปี” (Spectroscopic eclipse mapping) ซึ่งทีมวิจัยชุดเดียวกันนี้เคยใช้สร้างแผนที่ 2 มิติ มาแล้วในปี 2023 ครั้งนี้ พวกเขาได้ยกระดับการวิเคราะห์ข้อมูลจากกล้องเจมส์ เวบบ์ เพื่อเจาะลึกรายละเอียดของชั้นบรรยากาศในมิติที่สาม
การศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะนั้นยากอย่างยิ่ง เพราะพวกมันปล่อยแสงสว่างน้อยกว่าหนึ่งเปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์แม่ที่สว่างจ้า การทำแผนที่ช่วยให้เราเห็นภาพดาวเคราะห์ที่เรามองไม่เห็นได้โดยตรง
เทคนิคนี้ทำงานโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงของแสงดาวเพียงเล็กน้อย ในขณะที่ดาวเคราะห์โคจรเข้าไปด้านหลังดาวฤกษ์ (เกิดอุปราคา) เมื่อดาวเคราะห์ค่อยๆ หายไปและโผล่ออกมาอีกครั้ง กล้อง JWST จะวัดแสงที่เปลี่ยนไปในหลายความยาวคลื่นพร้อมกัน
เมื่อนำข้อมูลอุณหภูมิจากทุกชั้นความสูงมาประกอบกัน ผลลัพธ์ที่ได้ก็คือแผนที่ 3 มิติที่สมบูรณ์
ดาว WASP-18b นั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบเทคนิคนี้ เพราะมันโคจรใกล้ดาวฤกษ์มากจนถูกล็อกด้วยแรงไทดัล (Tidally locked) ซึ่งหมายความว่ามันจะหันด้านเดียวเข้าหาดาวฤกษ์ตลอดเวลา เหมือนดวงจันทร์หันด้านเดียวเข้าหาโลก
แผนที่ 3 มิติฉบับใหม่นี้แสดงให้เห็นว่า ในด้านกลางวันที่หันรับแสงดาวตลอดกาลนั้น มีจุดร้อน (Hot spot) บริเวณศูนย์กลางที่รับรังสีโดยตรง และมีวงแหวนที่เย็นกว่าล้อมรอบบริเวณขอบของดาว
สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือ ทีมวิจัยพบว่า ระดับไอน้ำในบริเวณจุดร้อนนั้นต่ำกว่าบริเวณอื่นมาก นี่คือหลักฐานที่ชี้ว่า อุณหภูมิที่สูงเกือบ 2,800 องศาเซลเซียส กำลังฉีกหรือทำลายโมเลกุลของน้ำให้แตกออกจากกัน
ความสำเร็จนี้ได้เปิดประตูสู่การทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างความร้อนและเคมีในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ นักวิจัยตั้งเป้าที่จะใช้เทคนิคนี้กับ “ดาวพฤหัสบดีร้อน” อีกหลายร้อยดวงที่เรารู้จัก และหวังว่าจะขยายผลไปสู่การทำแผนที่ดาวเคราะห์หินที่มีขนาดเล็กคล้ายโลกในอนาคต
ข้อมูลอ้างอิง: Sci Tech Daily
- JWST Reveals a 3D Map of a Planet So Hot It Destroys Water
