กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) รายงานสภาพอากาศดาว SIMP-0136 พบทั้งพายุและแสงออโรราปกคลุม

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) รายงานสภาพอากาศดาว SIMP-0136 อายุ 200 ล้านปี ห่างจากโลก 20 ปีแสง ตำแหน่งในกลุ่มดาวราศีมีน ซึ่งดาวดวงนี้ไม่ได้โคจรรอบดวงอาทิตย์พบทั้งพายุและแสงออโรราปกคลุม แต่กลับเต็มไปด้วยพายุและแสงเหนือเรืองรองกว่าสิ่งที่พบในโลกของเรา

ดาวแคระน้ำตาล “ดาวฤกษ์ล้มเหลว”

ดาว SIMP-0136 ดวงนี้จัดอยู่ในกลุ่มดาวแคระน้ำตาล หรือที่เรียกกันว่า ดาวฤกษ์ล้มเหลว (Failed) เพราะแม้จะก่อตัวจากกลุ่มก๊าซเช่นเดียวกับดาวฤกษ์ แต่กลับมีมวลไม่มากพอจะจุดปฏิกิริยาฟิวชันไฮโดรเจนภายในแกนกลางได้ ที่สำคัญดาว SIMP-0136 ไม่ได้โคจรรอบดาวแม่ หากแต่หมุนรอบตัวเองทุก ๆ 2 ชั่วโมงครึ่ง ขณะล่องลอยอย่างอิสระในความเวิ้งว้างของจักรวาล

และด้วยศักยภาพของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) นักดาราศาสตร์สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในชั้นบรรยากาศระหว่างการหมุนรอบตัวเองของดาวดวงนี้ และเผยรายงานสภาพอากาศที่ละเอียดที่สุดเท่าที่เคยมีการศึกษามา 

การค้นพบได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Astronomy & Astrophysics เมื่อวันที่ 26 กันยายนที่ผ่านมา ถือเป็นงานวิจัยชิ้นแรกที่จับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ องค์ประกอบทางเคมี และก้อนเมฆในชั้นบรรยากาศของดาวแคระน้ำตาลได้โดยตรง

JWST เผยรายงานสภาพอากาศละเอียดที่สุด

เอเวิร์ต นาเซดกิน (Evert Nasadin) หัวหน้าทีมวิจัยจากวิทยาลัยทรินิตี้ ดับลิน ระบุว่า “นี่คือหนึ่งในการวัดชั้นบรรยากาศของวัตถุนอกระบบสุริยะที่แม่นยำที่สุด และเป็นครั้งแรกที่เราเห็นการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติชั้นบรรยากาศแบบเรียลไทม์” ขณะที่ โจฮันนา วอส (Johanna Vos) ผู้ร่วมวิจัย กล่าวเสริมว่า "การเข้าใจกระบวนการสภาพอากาศเหล่านี้จะเป็นกุญแจสำคัญสำหรับการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบในอนาคต"

องค์ประกอบของดาว SIMP-0136

การสังเกตการณ์เผยว่าดาว SIMP-0136 มีเมฆที่เสถียรกว่าที่คาดไว้ โดยประกอบด้วยอนุภาคซิลิเกตร้อนคล้ายทราย ขณะที่ในชั้นบรรยากาศที่สูงขึ้น ทีมวิจัยพบอากาศร้อนเกินแบบจำลองถึง 300 องศาเซลเซียส หรือ 570 ฟาเรนไฮธ์ ซึ่งเชื่อว่าเป็นผลจากแสงออโรราที่เกิดจากสนามแม่เหล็กอันทรงพลังของดาว การปะทะของอนุภาคมีประจุไม่เพียงสร้างแสงเรืองรอง แต่ยังเพิ่มพลังงานความร้อนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ทำให้ส่วนบนร้อนกว่าที่คาดมาก

นอกจากนี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ยังตรวจพบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเล็กน้อยไม่เกิน 5 องศาเซลเซียส ในชั้นบรรยากาศที่ลึกกว่า นักวิทยาศาสตร์ตีความว่าอาจเกิดจากระบบพายุขนาดมหึมา คล้าย “จุดแดงใหญ่” ของดาวพฤหัสบดีที่เคลื่อนตัวตามการหมุนของดาว

นักวิจัยชี้ว่า ดาวแคระน้ำตาลเช่น SIMP-0136 ถือเป็นห้องทดลองธรรมชาติชั้นเลิศ เนื่องจากไม่ถูกรบกวนด้วยแสงสว่างจากดาวฤกษ์แม่ และสามารถใช้เป็นแบบจำลองในการทำความเข้าใจชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ยักษ์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่นในระบบสุริยะอันไกลโพ้นได้

เป้าหมายถัดไปของวงการดาราศาสตร์ คือ การนำเทคนิคเดียวกันนี้ไปใช้กับดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์โดยตรง เพื่อศึกษาว่าสภาพอากาศและชั้นบรรยากาศของโลกเหล่านั้นพัฒนาและเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระยะยาว โดยอาศัยกล้อง JWST ร่วมกับหอสังเกตการณ์ยุคใหม่ เช่น กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษ (ELT) และหอสังเกตการณ์โลกเอื้ออาศัยได้ที่ NASA วางแผนไว้ในอนาคต