นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบปริศนา มีรูปทรงรี ขัดแย้งกับทฤษฎีการกำเนิดดาว

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บ ได้สร้างความตื่นตะลึงให้กับวงการดาราศาสตร์อีกครั้ง หลังจากการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงหนึ่งที่อยู่ห่างไกลออกไป พบว่าสัดส่วนทางเคมีและองค์ประกอบภายในของมันนั้นผิดเพี้ยนไปจากแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ที่เคยเชื่อกันมา ข้อมูลล่าสุดชี้ให้เห็นว่าดาวเคราะห์ดวงนี้มีลักษณะเฉพาะที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีการก่อตัวของดาวเคราะห์ในปัจจุบัน ทำให้นักวิจัยต้องเร่งหาคำตอบว่าดาวดวงนี้ถือกำเนิดขึ้นมาได้อย่างไร

ดาวเคราะห์ดวงนี้มีชื่อรหัสว่า TIC 241249530 b โดยมันถูกจัดอยู่ในกลุ่มดาวเคราะห์ที่มีมวลมหาศาลคล้ายกับดาวพฤหัสบดีในระบบสุริยะของเรา แต่สิ่งที่ทำให้นักดาราศาสตร์ประหลาดใจคือ "ความหนาแน่น" และ "ชั้นบรรยากาศ" ที่ดูเหมือนจะผสมผสานกันอย่างไม่ลงตัว โดยปกติแล้วดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ขนาดนี้ควรจะมีสัดส่วนของก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียมที่แน่นอน แต่สิ่งที่กล้องเว็บตรวจพบกลับแสดงให้เห็นถึงความเข้มข้นของธาตุหนักที่สูงเกินความคาดหมายเปรียบเสมือนการพบลูกหินที่หนักอึ้งซ่อนอยู่ในกลุ่มก้อนเมฆที่ดูเบาบาง

นอกจากองค์ประกอบทางเคมีที่ประหลาดแล้ว วงโคจรของดาวเคราะห์ดวงนี้ยังมีความรีอย่างมาก ซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้โคจรเป็นวงกลมรอบดาวฤกษ์แม่เหมือนโลกของเรา แต่กลับวิ่งเฉียดเข้าใกล้ดาวฤกษ์และเหวี่ยงตัวออกไปไกลในอวกาศเป็นระยะทางมหาศาล การเคลื่อนที่เช่นนี้สร้างแรงเค้นมหาศาลภายในตัวดาว จนอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินกว่าที่ชั้นบรรยากาศทั่วไปจะคงสภาพอยู่ได้ การค้นพบนี้จึงเปรียบเสมือนการพบจิ๊กซอว์ชิ้นสำคัญที่หน้าตาไม่เข้ากับภาพส่วนที่เหลือ ทำให้เราต้องกลับมาทบทวนว่าแท้จริงแล้วดาวเคราะห์ยักษ์ในจักรวาลสามารถถือกำเนิดขึ้นได้ในรูปแบบที่หลากหลายกว่าที่เคยจินตนาการไว้

โดยปกติแล้ว ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ในจักรวาลมักจะมี "ความรีของวงโคจร" (Orbital Eccentricity) ค่อนข้างน้อย หรือพูดง่ายๆ คือโคจรเป็นวงเกือบกลมรอบดาวฤกษ์ เหมือนกับโลกของเราที่มีค่าความรีต่ำมาก ทำให้เรามีระยะห่างจากดวงอาทิตย์ที่ค่อนข้างคงที่

สำหรับดาวเคราะห์ TIC 241249530 b ดวงนี้ ดูเหมือนวงโคจรของดาวหางมากกว่าดาวเคราะห์ มันจะพุ่งเข้าหาดาวฤกษ์แม่จนเกือบจะชน (เข้าใกล้มากกว่าระยะที่ดาวพุธใกล้ดวงอาทิตย์ถึง 10 เท่า) จากนั้นก็ถูกแรงเหวี่ยงดีดตัวออกไปไกลโพ้นในอวกาศ

ทำไมเรื่องนี้ถึงสำคัญ? การที่ดาวเคราะห์ยักษ์มีวงโคจรเช่นนี้บ่งบอกถึงสภาวะที่เรียกว่า "การอพยพของดาวเคราะห์ยักษ์" (Giant Planet Migration) นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าในอดีตดาวดวงนี้อาจเคยอยู่วงนอกที่หนาวเย็น แต่ถูกแรงโน้มถ่วงจากดาวฤกษ์ดวงอื่นหรือวัตถุขนาดใหญ่รบกวน จนทำให้วงโคจรเสียสมบูรณ์และเหวี่ยงไปมาเหมือนลูกตุ้ม แรงไทดัล (Tidal Force) หรือแรงเค้นจากการบีบอัดของแรงโน้มถ่วงในขณะที่มันเคลื่อนที่เข้าใกล้ดาวฤกษ์ จะค่อยๆ เปลี่ยนพลังงานจลน์เป็นความร้อน และในที่สุดวงโคจรที่รีมากนี้จะค่อยๆ กลายเป็นวงกลมและกลายเป็นดาวเคราะห์ที่เรียกว่า "ดาวพฤหัสบดีร้อน" (Hot Jupiter) ในอนาคต การค้นพบนี้จึงเป็นการจับภาพดาวเคราะห์ที่อยู่ในช่วงรอยต่อของวิวัฒนาการที่หาดูได้ยากยิ่ง

การค้นพบครั้งนี้ไม่เพียงแต่ท้าทายความเข้าใจเดิมของเรา แต่ยังเป็นการพิสูจน์ถึงประสิทธิภาพอันเหนือชั้นของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บ ที่สามารถเจาะลึกเข้าไปในรายละเอียดระดับโมเลกุลของดาวที่อยู่ห่างไกลหลายปีแสงได้ ในอนาคตนักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะใช้ข้อมูลนี้เพื่อปรับปรุงแบบจำลองการกำเนิดดาวเคราะห์ใหม่ ซึ่งอาจเผยให้เห็นความลับของระบบดาวอื่น ๆ ที่มีความซับซ้อนและน่าอัศจรรย์ยิ่งกว่านี้ และเป็นการเปิดประตูสู่ความเข้าใจที่ว่า ระบบสุริยะของเราอาจเป็นเพียงรูปแบบหนึ่งท่ามกลางความเป็นไปได้นับล้านในจักรวาลอันกว้างใหญ่

ข้อมูลอ้างอิง: NASA

• NASA’s Webb Observes Exoplanet Whose Composition Defies Explanation