เมื่อฮับเบิลตรวจสอบสภาพบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบเป็นครั้งแรกในปี 2543 มันก็เปิดขึ้นในสาขาการศึกษาทั้งหมด ตอนนี้ฮับเบิลได้ทำการศึกษาเบื้องต้นในชั้นบรรยากาศของโลกขนาดใกล้เคียงกับโลกแล้วและพบว่า“ ข้อบ่งชี้ที่เพิ่มโอกาสในการอาศัยอยู่บนดาวเคราะห์นอกระบบสองดวง” นักวิจัยกล่าว
ดาวเคราะห์ TRAPPIST-1b และ TRAPPIST-1c ถูกค้นพบเมื่อต้นปีที่ผ่านมาและอยู่ห่างออกไปประมาณ 40 ปีแสง ในช่วงเวลาของการค้นพบพวกมันไม่ทราบว่าโลกเป็นดาวเคราะห์ก๊าซหรือโลกหิน แต่การสำรวจล่าสุดของฮับเบิลบอกว่าดาวเคราะห์ทั้งสองมีชั้นบรรยากาศกะทัดรัดคล้ายกับดาวเคราะห์หินเช่นโลกดาวศุกร์และดาวอังคารแทนที่จะเป็นหนา บรรยากาศที่พองตัวคล้ายกับดาวเคราะห์ก๊าซเช่นดาวพฤหัสบดี
“ ตอนนี้เราสามารถพูดได้ว่าดาวเคราะห์เหล่านี้มีหิน ตอนนี้คำถามคือพวกเขามีบรรยากาศแบบไหน?” Julien de Wit จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ซึ่งนำทีมนักวิทยาศาสตร์สำรวจดาวเคราะห์ในแสงใกล้อินฟราเรดโดยใช้กล้อง Wide Field ของฮับเบิลที่ 3“ สถานการณ์ที่เป็นไปได้ ได้แก่ บางสิ่งเช่นวีนัสที่มีเมฆหนาสูงและบรรยากาศ ถูกครอบงำโดยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือชั้นบรรยากาศคล้ายโลกที่ถูกครอบงำโดยไนโตรเจนและออกซิเจนหรือแม้กระทั่งบางสิ่งบางอย่างเช่นดาวอังคารที่มีชั้นบรรยากาศไม่หมด ขั้นตอนต่อไปคือพยายามแยกสถานการณ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่มีอยู่สำหรับดาวเคราะห์ภาคพื้นดินเหล่านี้ออกไป”
ดาวเคราะห์นอกระบบถูกค้นพบครั้งแรกโดยกล้องโทรทรรศน์ TRAPPIST ที่หอดูดาวลาซิลลาของ ESO ในชิลีซึ่งเช่นเดียวกับกล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์มองหาการผ่านของดาวเคราะห์ (TRAPPIST ย่อมาจาก Transiting Planets และ Planetesimals Small Telescope) ของมันจากมุมมองของโลก
ดาว TRAPPIST-1 เป็นดาวแคระ Ultracool และมีขนาดเล็กและสลัวมาก TRAPPIST-1b ทำให้วงโคจรรอบดาวฤกษ์เสร็จสมบูรณ์ในเวลาเพียง 1.5 วันและ TRAPPIST-1c ใน 2.4 วันและดาวเคราะห์อยู่ใกล้ดาวฤกษ์ของพวกมันมากที่สุดระหว่างโลกถึงดวงอาทิตย์ประมาณ 20 ถึง 100 เท่า ทั้งสองถูกล็อคไว้อย่างเป็น tidally ที่ด้านหนึ่งของโลกเหล่านี้อาจจะชั่วร้ายและไม่เอื้ออำนวย แต่เงื่อนไขอาจอนุญาตให้อาศัยอยู่ในภูมิภาคที่ จำกัด ในด้านอื่น ๆ และเนื่องจากความจางของดาวฤกษ์นักวิจัยจึงคิดว่า TRAPPIST-1c อาจอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์ซึ่งอุณหภูมิปานกลางอาจอนุญาตให้น้ำของเหลวไหลลงสระได้
“ พื้นผิวหินเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับดาวเคราะห์ที่มีชีวิต แต่ชีวิตบนดาวเคราะห์ TRAPPIST-1 นั้นน่าจะมีช่วงเวลาที่ยากกว่าชีวิตบนโลกมาก” Joanna Barstow นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ University College London กล่าว เกี่ยวข้องกับการวิจัย “ แน่นอนความคิดของเราเกี่ยวกับการอยู่อาศัยนั้นแคบมากเพราะเรามีดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่จะมองไปไกลและชีวิตอาจทำให้เราประหลาดใจโดยเฟื่องฟูในสิ่งที่เราคิดว่าเป็นเงื่อนไขที่ไม่น่าเป็นไปได้”
นักวิจัยใช้สเปกโทรสโกปีเพื่อถอดรหัสแสงและเผยเบาะแสเกี่ยวกับการแต่งสารเคมีในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ในขณะที่เนื้อหาของชั้นบรรยากาศไม่เป็นที่รู้จักและมีกำหนดการสำหรับการสังเกตเพิ่มเติมความเข้มข้นต่ำของไฮโดรเจนและฮีเลียมทำให้นักวิทยาศาสตร์ตื่นเต้นเกี่ยวกับผลกระทบ
ทีมตระหนักถึงการขนส่งสองทางที่หายากเกิดขึ้นเมื่อดาวเคราะห์สองดวงเกือบจะผ่านหน้าดาวฤกษ์ของพวกเขาไปพร้อม ๆ กัน แต่พวกเขารู้ล่วงหน้าเพียงสองสัปดาห์ พวกเขาใช้โอกาสและใช้ประโยชน์จากความสามารถของฮับเบิลในการสังเกตการณ์ในระยะเวลาสั้น ๆ พวกเขาเขียนข้อเสนอในหนึ่งวัน
“ เราคิดว่าบางทีเราอาจเห็นว่าผู้คนในฮับเบิลจะให้เวลาเราทำข้อสังเกตนี้หรือไม่ดังนั้นเราจึงเขียนข้อเสนอภายในเวลาไม่ถึง 24 ชั่วโมงส่งออกไปและได้รับการตรวจสอบทันที” เดอวิทกล่าว “ ตอนนี้เป็นครั้งแรกที่เรามีการสำรวจด้วยสเปคโตรสโคปของการเปลี่ยนทางแบบคู่ซึ่งช่วยให้เราได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับบรรยากาศของดาวเคราะห์ทั้งสองในเวลาเดียวกัน
ด้วยการใช้ฮับเบิลทีมได้บันทึกสเปกตรัมการส่งสัญญาณแบบรวมของ TRAPPIST-1b และ c ซึ่งหมายความว่าเมื่อดาวเคราะห์ดวงแรกดวงหนึ่งจากนั้นดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งผ่านหน้าดาวดวงนั้นพวกเขาสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นได้ ทางผ่าน.
“ ข้อมูลกลายเป็นสิ่งที่สมบูรณ์แบบสมบูรณ์แบบและการสำรวจนั้นดีที่สุดที่เราคาดหวัง” เดอวิทกล่าว “ พลังนั้นอยู่กับเราอย่างแน่นอน”
“ การสำรวจฮับเบิลครั้งแรกเหล่านี้เป็นก้าวแรกที่มีแนวโน้มในการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโลกใกล้เคียงเหล่านี้ไม่ว่าพวกเขาจะเป็นหินเหมือนโลกหรือไม่และพวกเขาสามารถดำรงชีวิตได้หรือไม่” Geoff Yoder กล่าว “ นี่เป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นสำหรับนาซ่าและการวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบ”
แหล่งที่มา: MIT, NASA
