นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลค้นพบน้ำในบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์ หากได้รับการยืนยันจะเป็นครั้งแรกที่เราตรวจพบน้ำซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญสำหรับชีวิตอย่างที่เรารู้ - บนดาวเคราะห์นอกระบบ ตรวจพบว่าน้ำเป็นไอในชั้นบรรยากาศ แต่อุณหภูมิของดาวเคราะห์หมายความว่ามันสามารถหล่อเลี้ยงน้ำของเหลวบนพื้นผิวของมันถ้ามันเป็นหิน
โลกนี้เรียกว่า K2-18b และมันอยู่ห่างออกไปประมาณ 110 ปีแสง ดาวเคราะห์นั้นแตกต่างจากโลกมาก มันเป็น Super-Earth และใหญ่เป็นสองเท่าของโลกและใหญ่กว่าประมาณ 8 เท่า K2-18b กำลังโคจรรอบดาวแคระแดงและมันถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2558 โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์
“ การค้นหาน้ำบนโลกที่อาจอาศัยอยู่นอกโลกน่าตื่นเต้นอย่างเหลือเชื่อ”
ดร. Angelos Tsiaras (UCL ศูนย์ข้อมูลอวกาศ Exochemistry, CSED)
นักดาราศาสตร์ที่ศูนย์ข้อมูลอวกาศเอกภพที่มหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอนในสหราชอาณาจักรได้ทำการค้นพบข้อมูลจากกล้อง Wide Field Telescope ของกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลอวกาศ 3 ผลลัพธ์ของพวกเขาอยู่ในกระดาษชื่อ“ ไอน้ำในบรรยากาศของเขตที่อาศัยอยู่ได้” ดาวเคราะห์แปดดวงมวลโลก K2-18 b” ตีพิมพ์ใน Nature Astronomy การตรวจจับนั้นขึ้นอยู่กับลายเซ็นของน้ำในบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ
ในการแถลงข่าวดร. Angelos Tsiaras ผู้เขียนคนแรก (UCL Center for Space Exochemistry Data, CSED) กล่าวว่า: การค้นพบน้ำบนโลกที่อาจอาศัยอยู่นอกโลกนั้นน่าตื่นเต้นอย่างเหลือเชื่อ K2-18b ไม่ได้เป็น 'Earth 2.0' เพราะมันหนักกว่ามากและมีองค์ประกอบบรรยากาศต่างกัน อย่างไรก็ตามมันทำให้เราใกล้ชิดยิ่งขึ้นในการตอบคำถามพื้นฐาน: โลกมีความเป็นเอกลักษณ์หรือไม่?”
ทีมที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบได้พัฒนาอัลกอริธึมและเรียกใช้ข้อมูลฮับเบิลที่เก็บถาวรจาก 2016 และ 2017 ผ่านพวกเขา พวกเขาวิเคราะห์แสงดาวจากดาวแคระแดงเมื่อมันผ่านชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ พวกเขาค้นพบโมเลกุลของน้ำเช่นเดียวกับไฮโดรเจนและฮีเลียม
ผลลัพธ์เหล่านี้ยังไม่ได้รับการยืนยัน แต่หากและเมื่อใดผลที่ออกมาก็น่าสนใจ นักวิทยาศาสตร์คิดว่าซุปเปอร์เอิร์ ธ แบบนี้เป็นดาวเคราะห์ที่พบมากที่สุดในทางช้างเผือก และดาวแคระแดงเช่นหนึ่งในวงโคจร K2-18b เป็นดาวประเภทที่พบมากที่สุด พวกเขายังเป็นคนที่เจ๋งที่สุดและยาวนานที่สุดอีกทั้งยังเล็กที่สุด สิ่งนี้บ่งชี้ว่าอาจมีดาวเคราะห์นอกระบบอีกหลายดวงที่คล้ายกับดาวเคราะห์ดวงนี้
เคปเลอร์ค้นพบ Super-Earth หลายร้อยดวงซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลระหว่างโลกกับเนปจูนและคาดว่า TESS ของนาซ่าจะพบอีกหลายร้อยแห่ง ตามที่ผู้เขียนร่วมของบทความใหม่นี้ดร. Ingo Waldmann นี้ลางที่ดีสำหรับการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่อาจอาศัยอยู่
ในการแถลงข่าวดร. วัลด์มันน์กล่าวว่าด้วยการคาดว่าจะพบซุปเปอร์เอิร์ ธ ใหม่ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้าเป็นไปได้ว่านี่เป็นการค้นพบครั้งแรกของดาวเคราะห์ที่เอื้ออาศัยได้ นี่ไม่เพียงเพราะซุปเปอร์เอิร์ ธ อย่าง K2-18b เป็นดาวเคราะห์ที่พบมากที่สุดในทางช้างเผือกของเรา แต่ยังเป็นเพราะดาวแคระแดง - ดาวที่เล็กกว่าดวงอาทิตย์ของเรา - เป็นดาวที่พบบ่อยที่สุด”
โลกนี้มีปีที่สั้นมาก มันใช้เวลาเพียง 33 วันในการทำให้ครบหนึ่งวงโคจร นักวิจัยคิดว่า K2-18b เป็นดาวเคราะห์หินหรือเป็นน้ำแข็ง หากเป็นน้ำแข็งมันอาจมีน้ำปริมาณมากในการตกแต่งภายใน แต่นี่เป็นเพียงผลเบื้องต้น
“ การศึกษาครั้งนี้มีส่วนช่วยให้เราเข้าใจโลกที่อยู่อาศัยเกินกว่าระบบสุริยะของเราและนับเป็นยุคใหม่ของการวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบ…”
DR ANGELOS TSIARAS (ศูนย์ยูซีแอลสำหรับพื้นที่ข้อมูลนอกสถานที่, CSED)
ตามที่ผู้เขียนบรรยากาศอาจมีไนโตรเจนและมีเธนสองสารเคมีที่เกี่ยวข้องกับชีวิต แต่น่าเสียดายที่พวกเขาไม่สามารถตรวจจับพวกเขาได้ นั่นจะต้องรอการศึกษาเพิ่มเติมซึ่งจะช่วยให้พวกเขาประมาณปริมาณเมฆปกคลุมและร้อยละของน้ำในชั้นบรรยากาศ
K2-12b อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ของมันมาก แต่เนื่องจากดาวแคระแดงไม่ได้กระตือรือร้นเท่าดวงอาทิตย์ของเราดาวเคราะห์นอกระบบจึงได้รับพลังงานมากเท่ากับที่โลกทำจากดวงอาทิตย์ของเรา การคำนวณของนักดาราศาสตร์แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิของมันคล้ายกับโลก: อยู่ในช่วงประมาณ -72 องศาเซลเซียสถึง 47 องศาเซลเซียส (-99 องศาถึง 116 องศาฟาเรนไฮต์)
สิ่งเหล่านี้เป็นผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้น แต่โอกาสสำหรับชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบนี้ไม่ดีนัก แม้ว่าดาวเคราะห์เองจะอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาว แต่ดาวฤกษ์ที่มันโคจรอยู่อาจจะไม่ได้รับการต้อนรับอย่างดีนัก ดาวแคระแดงสามารถเปล่งแสงจำนวนมากและพลังงานทั้งหมดนั้นสามารถ จำกัด ศักยภาพของชีวิตได้อย่างรุนแรง
ในทางตรงกันข้ามความจริงที่ว่า K2-12b นั้นมีบรรยากาศที่น่าตื่นเต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากมันมีไฮโดรเจนจำนวนมาก ชั้นบรรยากาศสามารถปกป้องดาวเคราะห์จากการแผ่รังสีของดาวได้เช่นเดียวกับโลก หากชั้นบรรยากาศของโลกถูกครอบงำโดยไฮโดรเจนซึ่งมีน้ำหนักเบามากและสลายตัวง่ายจากการแผ่รังสีของดาวฤกษ์มันเป็นข้อบ่งชี้ว่าในบางวิธี K2-12b อาจได้รับการปกป้องแม้ว่ามันจะโคจรรอบดาวแคระแดงก็ตาม
ขนาดของ K2-12b และของ Super-Earth ก็เป็นปัจจัยหนึ่งที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย “ น้ำสามารถคงอยู่ได้นานเพราะซุปเปอร์เอิร์ ธ สามารถรักษาบรรยากาศของพวกเขาไว้ได้นานขึ้นเพราะพวกมันมีแรงโน้มถ่วงที่มากขึ้น” Giovanna Tinetti นักฟิสิกส์ผู้ร่วมเขียนบทความกล่าวในการแถลงข่าว
“ การศึกษาครั้งนี้มีส่วนช่วยให้เราเข้าใจโลกที่อยู่อาศัยได้ดีเกินกว่าระบบสุริยะของเราและนับเป็นยุคใหม่ของการวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวางโลกซึ่งเป็นบ้านหลังเดียวของเราในที่สุด
การค้นพบนี้ต้องการการสังเกตติดตามผลเพื่อยืนยัน เราต้องการกล้องโทรทรรศน์ที่ดีกว่าเพื่อศึกษาบรรยากาศโดยละเอียดยิ่งขึ้นและบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบอื่น ๆ กล้องโทรทรรศน์สองตัวบนขอบฟ้าจะจัดการกับงานนั้น กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์จะมีความสามารถอันทรงพลังในการตรวจสอบบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบซึ่งเป็นขั้นตอนต่อไปในการทำความเข้าใจดาวเคราะห์นอกระบบทั้งหมดที่เคปเลอร์พบและจะถูกพบโดย TESS
ภารกิจ ARIEL ของ ARAEL (การสำรวจระยะไกลด้วยแสงจากอวกาศแบบสำรวจขนาดใหญ่) ของ ESA จะเปิดตัวในปี 2571 และจะศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ 1,000 ดวง ARIEL พร้อมด้วย JWST จะทำให้เราเข้าใจ K2-12b และดาวเคราะห์นอกระบบได้ดียิ่งขึ้น
ศาสตราจารย์ Giovanna Tinetti (UCL CSED) ผู้ร่วมเขียนและผู้วิจัยหลักของ ARIEL กล่าวว่า“ การค้นพบของเราทำให้ K2-18b เป็นหนึ่งในเป้าหมายที่น่าสนใจที่สุดสำหรับการศึกษาในอนาคต มีการตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่า 4,000 ดวง แต่เราไม่รู้เกี่ยวกับองค์ประกอบและธรรมชาติของมันมากนัก เราหวังว่าจะเปิดเผยความลับเกี่ยวกับเคมีการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์โดยการสำรวจดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ตัวอย่าง
“ เพื่อให้เข้าใจจริงว่าการอยู่อาศัยได้วิวัฒนาการในบรรยากาศที่อุดมด้วยไฮโดรเจนจะเป็นเรื่องการศึกษาที่เข้มข้นมากในช่วง 10 ปีข้างหน้า” Waldmann กล่าว
มากกว่า:
- รายงานการวิจัย: ไอน้ำในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์แปดดวงมวลโลก K2-18 b
- ข่าวประชาสัมพันธ์ขององค์การนาซ่า: ฮับเบิลค้นพบไอน้ำบนดาวเคราะห์นอกระบบ Habitable-Zone เป็นครั้งแรก
- ข่าวจากฮับเบิล: ฮับเบิลพบไอน้ำบนดาวเคราะห์นอกระบบ Habitable-Zone เป็นครั้งแรก
