ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติได้ทำแผนที่โครงสร้างสามมิติของบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ WASP-121b หรือที่เรียกว่าไทรอส โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ 4 ตัวในชิลี ความสำเร็จดังกล่าวถือเป็นการสังเกตการณ์โดยละเอียดครั้งแรกว่าระบบภูมิอากาศของมนุษย์ต่างดาวทำงานอย่างไร โดยที่เหล็กและไทเทเนียมถูกพายุที่รุนแรงพัดพาไป การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature
ดาวเคราะห์ที่มีสภาพอากาศแบบ “นิยายวิทยาศาสตร์”
Tyros อยู่ห่างออกไป 900 ปีแสง ในกลุ่มดาว Puppis ทางซีกโลกใต้ ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะจัดอยู่ในประเภทดาวพฤหัสร้อน ซึ่งเป็นดาวก๊าซยักษ์ขนาดเท่าดาวพฤหัสที่โคจรรอบดาวฤกษ์ WASP-121 อย่างเป็นอันตราย คาบการโคจรของมันกินเวลาเพียง 30 ชั่วโมง และมันหมุนรอบดาวฤกษ์โดยจะมีใบหน้าเดิมๆ หันหน้าเข้าหาดาวเสมอ
จูเลีย วิกตอเรีย ไซเดล ผู้เขียนหลักของการศึกษาและนักวิจัยจากหอดูดาวยุโรปตอนใต้ (ESO) บรรยายพฤติกรรมในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ว่าเป็น “อะไรบางอย่างที่หลุดออกมาจากภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์” เธอกล่าวว่าการค้นพบนี้ท้าทายความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวิธีการทำงานของสภาพอากาศ ไม่ใช่แค่บนโลกแต่บนดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ที่เรารู้จัก
ลมอิสระสามชั้น
กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ของ ESO ได้เผยให้เห็นระบบชั้นบรรยากาศหลายชั้น ซึ่งมีโครงสร้างที่แตกต่างจากดาวเคราะห์ใดๆ ในระบบสุริยะ การวิเคราะห์ตรวจพบ:
- สายน้ำที่มีความเข้มข้นสูงพาโซเดียมไปรอบๆ เส้นศูนย์สูตรของไทรอส ซึ่งขยายออกไปครึ่งหนึ่งของเส้นรอบวงของโลก
- ชั้นอิสระที่เคลื่อนเหล็กจากด้านร้อนไปด้านเย็น ทำให้เกิดรูปแบบการไหลเวียนที่ไม่เคยสังเกตมาก่อน
- ลมไฮโดรเจนชั้นบนที่อยู่เหนือกระแสโซเดียมเจ็ต
กระแสโซเดียมเจ็ตเคลื่อนที่เร็วกว่าการหมุนของโลกในขณะที่มันเคลื่อนผ่านด้านกลางวัน เขย่าชั้นบรรยากาศชั้นบนอย่างรุนแรง พฤติกรรมนี้ไม่มีใครเทียบได้บนดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ หรือโลกอื่นๆ ในระบบสุริยะของเรา
ความแตกต่างอย่างมากระหว่างซีกโลก
เรขาคณิตวงโคจรของ Tyros ทำให้เกิดสภาพอากาศที่รุนแรง ด้านที่หันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์มีอุณหภูมิสูงมาก ในขณะที่ด้านตรงข้ามยังคงเย็นกว่ามาก ความแตกต่างทางความร้อนนี้ให้เชื้อเพลิงแก่ระบบพายุที่มีความแรงเกินกว่าจะจินตนาการได้ เมื่อเทียบกับพายุเฮอริเคนของโลกหรือจุดสีแดงใหญ่ของดาวพฤหัสบดี
“สภาพอากาศประเภทนี้ไม่เคยมีการสังเกตบนดาวเคราะห์ดวงใดมาก่อน” ไซเดลกล่าว “แม้แต่พายุที่รุนแรงที่สุดในระบบสุริยะก็ยังดูไม่รุนแรงเลย”
การสังเกตที่ไม่เคยมีมาก่อน
การวิจัยใช้ความสามารถร่วมกันของกล้องโทรทรรศน์ 4 ตัว เพื่อสร้างแผนผังโครงสร้างสามมิติของชั้นบรรยากาศโดยละเอียดอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน นี่เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์สามารถศึกษาองค์ประกอบและการเคลื่อนที่ของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบด้วยความลึกและความละเอียดเชิงพื้นที่ดังกล่าว
การศึกษานี้ปูทางไปสู่การตรวจสอบในอนาคตว่ารังสี แรงโน้มถ่วง และการหมุนของดาวฤกษ์มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรเพื่อสร้างระบบสภาพอากาศในโลกห่างไกล Tyros ทำหน้าที่เป็นห้องปฏิบัติการทางธรรมชาติสำหรับทดสอบแบบจำลองฟิสิกส์บรรยากาศของดาวเคราะห์ภายใต้สภาวะที่รุนแรงซึ่งไม่มีอยู่ในท้องถิ่น
การค้นพบนี้ตอกย้ำว่าความหลากหลายของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะยังคงสร้างความประหลาดใจให้กับนักวิทยาศาสตร์ โดยมีสมมติฐานที่ท้าทายซึ่งมีพื้นฐานจากการสังเกตการณ์ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร และก๊าซยักษ์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เพียงอย่างเดียว