เจมส์ เวบบ์พบ “ฝนทรายซิลิเกต” บนดาวเคราะห์นอกระบบครั้งแรก เผยกลไกการก่อตัวดาวเคราะห์ยุคต้น

วันที่ 10 มิถุนายน นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบ 2 ดวงในระบบดาว YSES-1 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 300 ปีแสง โดยทั้งคู่เป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่ยังอยู่ในช่วงก่อตัว และมีชั้นบรรยากาศที่เต็มไปด้วยเมฆซิลิเกตหรือฝุ่นทรายลอยฟุ้งอยู่ในอากาศ

นักวิทยาศาสตร์คาดว่าดาวเคราะห์ YSES-1 c มีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีถึง 14 เท่า พบว่ามีฝนทรายตกลงมาสู่แกนกลาง ขณะที่ YSES-1 b ซึ่งมีมวลประมาณ 6 เท่าของดาวพฤหัสบดี กำลังก่อตัวโดยมีจานรอบดาวเคราะห์ส่งสสารเข้ามาสะสม ทั้งสองดวงโคจรอยู่ห่างจากดาวฤกษ์แม่ในระยะที่มากกว่าระยะจากดวงอาทิตย์ถึงดาวเนปจูนหลายเท่า ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถสังเกตโดยตรงได้เป็นครั้งแรก

นับเป็นครั้งแรกที่สามารถตรวจพบเมฆซิลิกา เช่น ไพรอกซีนและบริดจ์มาไนต์ในชั้นบรรยากาศสูง รวมถึงการตรวจพบสสารซิลิเกตในจานรอบดาวเคราะห์ ซึ่งให้เบาะแสสำคัญต่อกลไกการก่อตัวของดาวเคราะห์ยุคแรก

อาจกล่าวได้ว่าระบบดาว YSES‑1 ถือเป็นห้องทดลองธรรมชาติสำคัญในการศึกษากระบวนการก่อตัวของดาวเคราะห์ในช่วงแรก เพราะดาวฤกษ์ยังอายุน้อยและดาวเคราะห์ยังร้อนและปล่อยอินฟราเรด—ซึ่งช่วยให้ JWST สามารถส่องดูทั้งแผ่นฝุ่นและเมฆซิลิเกตได้โดยตรงเป็นครั้งแรกในระบบสุริยะแบบ Sun-like หรือ ระบบดาวที่มีลักษณะคล้ายกับระบบสุริยะของเรา โดยมี ดาวฤกษ์ศูนย์กลางที่คล้ายกับดวงอาทิตย์ และ ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวนั้น

TYC 8998-760-1, accompanied by two giant exoplanets, TYC 8998-760-1b and TYC 8998-760-1c

ดร.วาเลนตินา ดิ ออราซี (Valentina D'Orazi) จากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งชาติอิตาลีกล่าวว่า 

“การค้นพบเมฆทรายที่ลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศและหมุนเวียนผ่านกระบวนการระเหิด และควบแน่นคล้ายน้ำบนโลก ช่วยให้เข้าใจกระบวนการบรรยากาศและการก่อตัวของดาวเคราะห์ได้ดีขึ้น ซึ่งเป็นประเด็นสำคัญในแบบจำลองทางดาราศาสตร์ยุคใหม่”

ผลการศึกษานี้เผยแพร่ในวารสาร Nature เมื่อวันที่ 10 มิถุนายน และนำเสนอในที่ประชุมของสมาคมดาราศาสตร์อเมริกัน (AAS) ครั้งที่ 246 ณ เมืองแองเคอเรจ รัฐอลาสก้า โดยเป็นหลักฐานสำคัญที่สนับสนุนการใช้ JWST เพื่อศึกษากำเนิดและองค์ประกอบของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะอื่น ๆ อย่างละเอียด