กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ ตรวจพบสัญญาณของบรรยากาศบนดาวเคราะห์นอกระบบ LHS 1140 b ห่างออกไป 48 ปีแสง

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ บันทึกข้อมูลเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบ LHS 1140 b ระหว่างการโคจรผ่านหน้าดาวฤกษ์ 2 ครั้งในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2566 ดาวเคราะห์ดวงนี้โคจรรอบดาวแคระแดงที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 48 ปีแสง ในกลุ่มดาวซีตัส มันอยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้ของดาวฤกษ์ ซึ่งอุณหภูมิอาจทำให้มีน้ำของเหลวได้

ข้อสังเกตเหล่านี้เมื่อรวมกับการวัดมวลและรัศมีก่อนหน้านี้ บ่งชี้ว่า LHS 1140b อาจเป็นโลกที่อุดมไปด้วยน้ำ ดาวเคราะห์นี้มีรัศมีประมาณ 1.73 เท่าของโลกและมีมวลประมาณ 5.6 เท่า ความหนาแน่นต่ำกว่าที่คาดไว้สำหรับวัตถุที่เป็นหินบริสุทธิ์ทำให้นักวิจัยประเมินว่ามวลระหว่าง 9% ถึง 19% อาจประกอบด้วยน้ำ

ดาวเคราะห์ที่ค้นพบในปี 2560 ได้รับโปรไฟล์ใหม่พร้อมข้อมูลที่อัปเดต

LHS 1140 b ถูกระบุในปี 2560 โดยโครงการ MEarth-South ในเวลานั้น นักดาราศาสตร์จำแนกว่ามันเป็นซุปเปอร์เอิร์ธที่เป็นหิน อย่างไรก็ตาม การวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้นที่ดำเนินการในปี 2023 ได้เปลี่ยนมุมมองนี้ ความหนาแน่นที่ลดลงบ่งชี้ว่ามีน้ำอยู่อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเปิดโอกาสที่จะเกิดมหาสมุทรโลก

ดาวฤกษ์แม่ LHS 1140 เป็นดาวแคระแดงที่มีมวลดวงอาทิตย์ 18% และรัศมี 21% มีอายุมากกว่า 5 พันล้านปีและมีกิจกรรมดวงดาวน้อย ความเสถียรนี้ช่วยลดความเสี่ยงของการปะทุที่อาจทำลายชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ได้ ดาวเคราะห์โคจรรอบโลกทุกๆ 24.7 วัน

• ดาวฤกษ์เปล่งแสงน้อยกว่า 0.4% ของความสว่างจากดวงอาทิตย์
• ดาวเคราะห์ได้รับพลังงานประมาณ 43% ที่โลกได้รับจากดวงอาทิตย์
• ระยะการโคจรประมาณ 0.095 AU

เงื่อนไขเหล่านี้กำหนดให้ LHS 1140 b อยู่ในบริเวณที่น้ำอาจมีอยู่ในสถานะของเหลว ตามแบบจำลองทางทฤษฎี

การสังเกตด้วยสเปกโทรสโกปีของการส่งผ่านจะตัดบรรยากาศไฮโดรเจนออก

เจมส์ เวบบ์ ใช้เครื่องมือ NIRISS เพื่อทำการตรวจสเปกโทรสโกปีแบบส่งผ่าน ในเทคนิคนี้ แสงของดาวฤกษ์จะส่องผ่านชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ระหว่างการเคลื่อนผ่าน ก๊าซดูดซับความยาวคลื่นจำเพาะ ซึ่งช่วยให้สามารถระบุองค์ประกอบได้ วิเคราะห์ข้อมูลจากสองตอนด้วยกัน

ผลลัพธ์ไม่รวมบรรยากาศที่อุดมด้วยไฮโดรเจนตามแบบฉบับมินิเนปจูนด้วยความมั่นใจสูง แต่สัญญาณที่เข้ากันได้กับการกระเจิงของเรย์ลีห์ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลแสงเช่นไนโตรเจนกลับปรากฏขึ้น ระดับความเชื่อมั่นทางสถิติอยู่ที่ 2.3 ซิกมา ซึ่งบ่งชี้ถึงหลักฐานเบื้องต้นแต่มีความเกี่ยวข้อง แบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลกได้ตอกย้ำการกีดกันบรรยากาศที่มีไฮโดรเจนเป็นส่วนประกอบ

การมีไนโตรเจนที่เป็นไปได้จะเป็นสิ่งสำคัญ บนโลก ก๊าซนี้คิดเป็นประมาณ 78% ของชั้นบรรยากาศ และช่วยควบคุมความดันและอุณหภูมิ หากได้รับการยืนยันใน LHS 1140b มันจะชี้ไปที่บรรยากาศทุติยภูมิที่ยังคงอยู่เมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งอาจเกิดจากกระบวนการทางธรณีวิทยาภายใน

Leia Também

การแสดงของ Shakira ในริโอเริ่มกี่โมง? ตารางเวลา สถานที่ท่องเที่ยวของ ‘Todo Mundo no Rio’ และสถานที่รับชมแบบสด ๆ

McLaren เปล่งประกายด้วยชัยชนะของ Norris ในการวิ่ง Miami GP

General Motors รวมระบบ Google Gemini เข้ากับรถยนต์สี่ล้านคันในสหรัฐอเมริกา

โครงสร้างน้ำบ่งบอกถึงมหาสมุทรใต้แผ่นน้ำแข็ง

ปริมาณน้ำที่มีปริมาณมากในมวลดาวเคราะห์นำไปสู่สมมติฐานของโลกในมหาสมุทร แบบจำลองระบุว่าน้ำบางส่วนอาจถูกแช่แข็งที่พื้นผิวและก่อตัวเป็นน้ำแข็ง ในขณะที่มหาสมุทรของเหลวจะอยู่ด้านล่างภายใต้ความกดดัน โครงสร้างนี้พบได้ทั่วไปในวัตถุที่มีบรรยากาศหนาแน่นและมีอุณหภูมิปานกลาง

เนื่องจากมันอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์จึงอาจมีการหมุนรอบตัวเองแบบซิงโครนัส ด้านหนึ่งหันหน้าเข้าหาดวงดาวเสมอ และอีกด้านยังคงอยู่ในความมืด ในสถานการณ์เช่นนี้ ความร้อนที่เน้นด้านกลางวันอาจทำให้น้ำแข็งละลายในพื้นที่ได้ ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นมหาสมุทรทรงกลมตรงกลางใบหน้าที่ส่องสว่าง ล้อมรอบด้วยน้ำแข็ง นักดาราศาสตร์เรียกรูปแบบนี้ว่า “ตาดาวเคราะห์”

• น้ำสามารถเป็นตัวแทนได้ถึง 19% ของมวลทั้งหมด
• มหาสมุทรด้านที่มีแสงสว่างจะมีขนาดเทียบได้กับมหาสมุทรภาคพื้นดินขนาดใหญ่
• ความดันบรรยากาศจะช่วยรักษาสถานะของเหลวในบางภูมิภาค

สถานการณ์เหล่านี้ยังคงขึ้นอยู่กับการยืนยันเพิ่มเติม เจมส์ เวบบ์ ยังคงมีกำหนดการสำรวจในอนาคตซึ่งสามารถปรับปรุงข้อมูลได้

ความเสถียรของดาวช่วยรักษาสภาพที่เอื้ออำนวย

LHS 1140 แตกต่างจากดาวแคระแดงอายุน้อยที่ยังคุกรุ่นอยู่มาก มีกิจกรรมที่แปรผันเพียงเล็กน้อย การไม่มีการปะทุอย่างรุนแรงที่บันทึกไว้จะช่วยลดการสัมผัสรังสีที่เป็นอันตรายของดาวเคราะห์ คุณลักษณะนี้เพิ่มโอกาสที่บรรยากาศ (ถ้ามี) จะถูกรักษาไว้เป็นเวลาหลายพันล้านปี

ระบบนี้รวมดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่ง LHS 1140 c ซึ่งอยู่ลึกกว่าและมีหินมากกว่า ในระหว่างการสังเกตการณ์ครั้งหนึ่งของเจมส์ เวบบ์ มีการเคลื่อนย้ายวัตถุชิ้นที่สองนี้พร้อมกัน ซึ่งให้ข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับการสอบเทียบ การรวมกันของข้อมูลทั้งหมดที่มีอยู่ในปัจจุบันทำให้ LHS 1140 b เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการศึกษาความสามารถในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่อยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้

ขั้นตอนต่อไปคือการยืนยันก๊าซและสภาพอากาศ

นักดาราศาสตร์วางแผนการสำรวจเพิ่มเติมร่วมกับเจมส์ เวบบ์ เพื่อเพิ่มระดับความเชื่อมั่นของสัญญาณที่ตรวจพบ วัตถุประสงค์รวมถึงการยืนยันการมีอยู่ของไนโตรเจนและมองหาส่วนประกอบอื่นๆ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์หรือไอน้ำ แต่ละเซสชั่นใหม่จะช่วยปรับแต่งแบบจำลองบรรยากาศและสภาพอากาศ

กรณีของ LHS 1140 b เน้นถึงความก้าวหน้าในลักษณะของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะขนาดเล็กที่มีอุณหภูมิพอสมควร กล้องโทรทรรศน์ยังคงส่งข้อมูลที่ช่วยให้เราสามารถแยกแยะระหว่างโลกประเภทต่างๆ และประเมินศักยภาพของพวกมันในสภาวะที่คล้ายกับโลก