กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ค้นพบดาวเคราะห์ K2-18 b อาจมีมหาสมุทรปกคลุม

เมื่อวันที่ 11 กันยายน 2023 องค์การอวกาศ NASA เผยว่า กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ตรวจพบโมเลกุลแก๊สที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ K2-18 b เช่น แก๊สมีเทน และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นหลักฐานที่สนับสนุนว่า ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้อาจมีแก๊สไฮโดรเจนอยู่ในปริมาณมาก และอาจมีมหาสมุทรปกคลุมอยู่ที่พื้นผิวดาว

ดาวเคราะห์ K2-18 b ค้นพบครั้งแรกโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Kepler ในปี 2015 อยู่ห่างจากโลก 120 ปีแสง มีมวลมากกว่าโลกประมาณ 8.6 เท่า มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าโลกประมาณ 2.6 เท่า โคจรอยู่รอบดาวฤกษ์ K2-18 ที่เป็นดาวฤกษ์สีแดงอุณหภูมิต่ำและมีมวลน้อย เรียกว่า ดาวแคระแดง (Red Dwarf) และโคจรอยู่ในเขตที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต (Habitable Zone)

ในปี 2019 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ได้ศึกษาองค์ประกอบชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้ พบว่ามีหลักฐานที่บ่งชี้ถึงไอน้ำในชั้นบรรยากาศ ทำให้ K2-18 b กลายเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่นักดาราศาสตร์ให้ความสนใจ เพราะอาจมีสภาพที่เอื้อให้เกิดสิ่งมีชีวิตขึ้นได้จริง

และล่าสุด ในงานวิจัยครั้งนี้ นักดาราศาสตร์ นำทีมโดย Nikku Madhusudhan นักดาราศาสตร์จาก University of Cambridge ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ JWST ศึกษาดาวเคราะห์ K2-18 b อีกครั้ง ครั้งนี้สามารถระบุองค์ประกอบแก๊สในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้ได้เพิ่มเติม นั่นคือแก๊สมีเทน และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งสำหรับบนโลกของเรานั้น แก๊สทั้งสองนี้มีแหล่งกำเนิดหลักมาจากสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนโลก รวมถึงพฤติกรรมของมนุษย์ การค้นพบแก๊สเหล่านี้จึงเป็นการบอกถึงความเป็นไปได้ที่อาจจะเป็นโมเลกุลที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิต แต่ในขณะเดียวกันแก๊สทั้งสองนี้ก็สามารถเกิดจากกระบวนการทางเคมีที่ไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตได้เช่นกัน

อีกความน่าสนใจของการค้นพบในครั้งนี้คือ การค้นหาดาวเคราะห์ที่อาจมีสิ่งมีชีวิตนั้น ปกติมักจะไปโฟกัสที่ดาวเคราะห์หินขนาดเล็ก แต่ยิ่งดาวเคราะห์มีขนาดเล็ก ก็ยิ่งทำให้ยากต่อการศึกษาชั้นบรรยากาศ แตกต่างจากดาวเคราะห์ K2-18 b ที่จัดให้อยู่ประเภท “sub-Neptune” กล่าวคือ เป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าโลก แต่เล็กกว่าดาวเนปจูน ทำให้สามารถสังเกตการณ์ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ได้ง่ายกว่า ซึ่งอาจทำให้นักดาราศาสตร์หันมาให้ความสนใจกับการค้นหาสัญญาณสิ่งมีชีวิตในดาวเคราะห์ที่มีคุณสมบัติเช่นนี้มากขึ้น

ผลจากการวิจัยครั้งนี้ พบว่ามีแก๊สมีเทนและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากในชั้นบรรยากาศ แต่ไม่พบแก๊สแอมโมเนียนั้น สนับสนุนสมมติฐานว่าพื้นผิวดาวอาจมีมหาสมุทรที่เป็นน้ำ (H2O) และมีชั้นบรรยากาศเป็นแก๊สไฮโดรเจนปกคลุม เราเรียกดาวเคราะห์ที่มีคุณสมบัติเช่นนี้ว่า “Hycean Planet” (Hydrogen + Ocean) รวมถึงข้อมูลที่ได้จาก JWST ยังเผยว่า อาจจะมีโมเลกุลที่เรียกว่า ไดเมทิลซัลไฟด์ (DMS) ซึ่งโมเลกุลนี้พบได้ในชั้นบรรยากาศโลกเช่นกัน มาจากแพลงก์ตอนพืช (phytoplankton) ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร

อย่างไรก็ดี ข้อมูลที่บ่งชี้ถึงโมเลกุล DMS ยังไม่สามารถยืนยันได้แน่ชัด จำเป็นต้องรอผลสังเกตการณ์เพิ่มเติมจาก JWST เพื่อให้ได้ข้อมูลที่สามารถชี้ชัดถึงการมีอยู่ของ DMS ได้มากขึ้น รวมถึงยังมีความเป็นไปได้ว่า ดาวเคราะห์ K2-18 b อาจมีสภาพมหาสมุทรที่ร้อนเกินไป และไม่สามารถมีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นหรือดำรงอยู่ได้

แม้ว่าดาวเคราะห์ประเภท sub-Neptune จะไม่พบในระบบสุริยะของเรา แต่กลับเป็นประเภทของดาวเคราะห์ที่พบได้ทั่วไปในระบบดาวเคราะห์แห่งอื่น ดังนั้น การค้นพบในครั้งนี้ จึงทำให้กรอบในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกระบบสุริยะขยายกว้างมากขึ้น คงต้องติดตามกันต่อไปว่า นักดาราศาสตร์จะสามารถยืนยันการมีอยู่ของโมเลกุล DMS ในดาวเคราะห์ดวงนี้ได้หรือไม่ และหลังจากนี้ดาวเคราะห์ประเภท sub-Neptune อาจเป็นที่สนใจต่อนักดาราศาสตร์มากยิ่งขึ้น

อ้างอิง : nasa.gov 

เรียบเรียง : ธนกร อังค์วัฒนะ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.

ที่มา : NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ