บรรยากาศ 1,500 องศาเซลเซียส เต็มไปด้วยผลึกควอตซ์

นับตั้งแต่เปิดตัวกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ได้ปฏิวัติความเข้าใจของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลนอกโลก

เมื่อไม่นานนี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ได้ค้นพบผลึกนาโนควอตซ์ขนาดเล็กในกลุ่มเมฆที่ระดับความสูงมากบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะขนาดยักษ์ที่มีชื่อว่า WASP-17 b

WASP-17 b อยู่ห่างจากโลกประมาณ 1,300 ปีแสง ในกลุ่มดาวแมงป่อง ความร้อนที่รุนแรงจากดาวฤกษ์นี้ทำให้ชั้นบรรยากาศของดาวขยายตัว ทำให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบสองเท่าของดาวพฤหัสบดี แม้จะมีมวลเพียงครึ่งเดียวก็ตาม

ดังนั้น WASP-17b จึงถือเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดและฟูมากที่สุดที่รู้จัก

WASP-17 b จัดเป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่ร้อนจัด ในอวกาศ ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงนี้ถูกแผ่รังสีปริมาณมหาศาล มีอุณหภูมิสูงมากถึงประมาณ 1,500 องศาเซลเซียส เนื่องจากอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่

ผลึกควอตซ์ในกลุ่มเมฆของ WASP-17 b มีรูปร่างคล้ายปริซึมหกเหลี่ยม ผลึกควอตซ์ชนิดอื่นมีโครงสร้างปลายแหลมคล้ายควอตซ์บนโลก แต่มีขนาดเพียงประมาณ 10 นาโนเมตรเท่านั้น

ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์เคยรู้จักละอองลอย (อนุภาคขนาดเล็กที่ก่อตัวเป็นเมฆหรือหมอกควันในชั้นบรรยากาศของ WASP-17 b) จากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แต่ตอนนี้พวกเขารู้สึกประหลาดใจมากยิ่งขึ้น เนื่องจากละอองลอยเหล่านี้ประกอบด้วยผลึกควอตซ์ เดวิด แกรนท์ นักวิจัย จากมหาวิทยาลัยบริสตอลในสหราชอาณาจักรและหัวหน้าคณะผู้จัดทำผลการศึกษากล่าว

แม้ว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงอื่นๆ จะค้นพบผลึกควอตซ์ที่มีแมกนีเซียมสูง แต่ผลึกควอตซ์ของ WASP-17 b กลับมีความบริสุทธิ์มากกว่า ฮันนาห์ เวคฟอร์ด ผู้เขียนร่วมจากมหาวิทยาลัยบริสตอล กล่าว

ต่างจากเม็ดแร่ที่พบในเมฆบนโลก ผลึกควอตซ์ที่ตรวจพบในเมฆของ WASP-17b ไม่ได้ถูกกวาดขึ้นมาจากพื้นผิวหินของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ

แต่กำเนิดมาจากชั้นบรรยากาศของมันเอง “WASP-17b ร้อนจัดมาก ประมาณ 1,500 องศาเซลเซียส” ดร. แกรนท์กล่าว “แรงกดดันมหาศาลทำให้ผลึกควอตซ์ก่อตัวขึ้นจากวัสดุที่มีอยู่ ณ ตำแหน่งเดิม”

เพื่อค้นพบสิ่งนี้ ทีมวิจัยได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ รุ่น Infrared Survey Explorer เพื่อสังเกตการณ์ WASP-17 b ขณะที่มันโคจรผ่านดาวฤกษ์แม่ของมัน กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ สังเกตการณ์ WASP-17 b เป็นเวลาเกือบ 10 ชั่วโมง

ช่วงเวลาการสังเกตที่ขยายออกไปนี้ทำให้เครื่องมือสามารถรวบรวมชุดข้อมูลขนาดใหญ่ ซึ่งรวมถึงการสังเกตการณ์ความสว่างในแถบอินฟราเรดของชั้นบรรยากาศของ WASP-17 b มากกว่า 1,275 ครั้งในระหว่างและหลังจากการผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ของมัน

อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยยังกล่าวอีกว่า การกำหนดปริมาณควอตซ์ที่แน่นอนและขอบเขตของการปกคลุมของเมฆบน WASP-17 b ถือเป็นความท้าทายครั้งใหญ่

HUYNH DUNG (ที่มา: Interestingengineering/Space/Sci)