"ฮับเบิล" พบหินฝนและชั้นสตราโตสเฟียร์ร้อนบนดาวพฤหัสร้อน

ดาวเคราะห์ WASP-178b ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2562 ตามข้อมูลที่รวบรวมไว้ก่อนหน้านี้โดยกล้องโทรทรรศน์ WASP-South เธอเปิดอยู่

เป็นระยะทางประมาณ 1.3 พันปีแสงจากโลกและ 0.056 AU จากดาวฤกษ์ของมัน (น้อยกว่าระยะทางจากโลกของเราถึงดวงอาทิตย์เกือบ 18 เท่า) อุณหภูมิพื้นผิวของ WASP-178b อยู่ที่ประมาณ 2200°C

WASP-178b หันหน้าเข้าหาดวงดาวเพียงลำพังเสมอซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในอุณหภูมิในซีกโลกสุริยะและเงาของโลก ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature นักดาราศาสตร์แสดงให้เห็นว่าบรรยากาศตอนกลางวันของ WASP-178b ไม่มีเมฆ แต่มีซิลิคอนมอนอกไซด์ (SiO) เป็นจำนวนมาก ความแตกต่างของอุณหภูมิบรรยากาศทำให้เกิดกระแสลมแรงสูงที่เคลื่อนเข้าหาส่วนเงาของโลกด้วยความเร็วมากกว่า 3,000 กม./ชม.

ด้านกลางคืนในบรรยากาศชั้นบนดาวเคราะห์ SiO เย็นตัวลง ควบแน่นและตกลงบนพื้นผิวของดาวเคราะห์เหมือนฝนหิน ในเวลาเดียวกัน ตามที่นักวิจัยตั้งข้อสังเกต แม้แต่ด้านเงา พื้นผิวของ WASP-178b นั้นอุ่นพอที่จะทำให้หินระเหย นำซิลิกอนมอนอกไซด์กลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ และเริ่มวัฏจักรชนิดหนึ่ง

การศึกษาที่สองเกี่ยวกับความร้อนดาวพฤหัสบดีได้รับการตีพิมพ์ใน Astrophysical Journal Letters นักดาราศาสตร์ใช้ข้อมูลฮับเบิลศึกษาดาวพฤหัสร้อน KELT-20b ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 400 ปีแสงและ 0.054 AU จากดวงดาวของคุณ อุณหภูมิพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงนี้เกือบ 2,000 องศาเซลเซียส

นักวิทยาศาสตร์ KELT-20b บนชั้นบรรยากาศพบชั้นร้อนคล้ายกับชั้นสตราโตสเฟียร์ของโลก ตามที่นักวิจัยเชื่อว่ามันถูกสร้างขึ้นภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดาวฤกษ์ บนโลก ชั้นโอโซนดูดซับรังสี UV ซึ่งทำให้ชั้นบรรยากาศร้อนขึ้นที่ระดับความสูง 10 ถึง 50 กม. เหนือระดับน้ำทะเล ใน KELT-20b โลหะใช้ฟังก์ชันที่คล้ายกัน ซึ่งสร้างชั้นผกผันอันทรงพลัง: บรรยากาศจะเย็นลงเมื่อคุณเคลื่อนตัวขึ้นจากพื้นผิว แต่ที่ระดับความสูงสูง อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว

การค้นพบนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการค้นพบฮับเบิลของไอน้ำโดยการสังเกต KELT-20b ในช่วงอินฟราเรดใกล้ เช่นเดียวกับการค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์สปิตเซอร์ของการมีอยู่ของคาร์บอนมอนอกไซด์บนโลก นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่า "ร่องรอย" ของก๊าซเหล่านี้ในอินฟราเรดสร้างภาพที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งไม่เหมือนกับดาวพฤหัสร้อนอื่นๆ ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่เย็นกว่า

“สเปกตรัมการปล่อยคลื่นของ KELT-20b นั้นแตกต่างอย่างมากจากสเปกตรัมของดาวพฤหัสร้อนอื่นๆ” Guangwei Fu ผู้ร่วมเขียนการศึกษากล่าว “นี่เป็นหลักฐานที่น่าสนใจว่าดาวเคราะห์ไม่ได้อยู่อย่างโดดเดี่ยว แต่ได้รับอิทธิพลจากดาวฤกษ์แม่ของมัน”

แม้ว่าดาวพฤหัสร้อนจะไม่เอื้ออำนวยนัก แต่นักดาราศาสตร์กล่าวว่าการวิจัยประเภทนี้ช่วยให้เข้าใจบรรยากาศของดาวเคราะห์ภาคพื้นดินที่อาจเอื้ออาศัยได้ดีขึ้น

ถ้าเราไม่เข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นดาวพฤหัสที่ร้อนจัดซึ่งเรามีข้อมูลเชิงสังเกตที่เชื่อถือได้ เราจะไม่มีโอกาสค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นบนดาวเคราะห์นอกระบบภาคพื้นดินซึ่งมีสเปกตรัมการแผ่รังสีที่อ่อนแอกว่ามาก นี่เป็นการทดสอบวิธีการของเราและช่วยให้เรามีความเข้าใจโดยทั่วไปเกี่ยวกับกระบวนการก่อตัวเมฆและโครงสร้างบรรยากาศ

Joshua Lotringer นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Utah Valley และผู้ร่วมเขียนการศึกษาทั้งสองฉบับ

ดาวพฤหัสบดีร้อนจัดเป็นชั้นของดาวเคราะห์นอกระบบ มวลซึ่งเทียบได้กับมวลของดาวพฤหัสบดี อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับก๊าซยักษ์ในระบบสุริยะ ดาวเคราะห์ดังกล่าวอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ของพวกมันมาก โดยอยู่ที่ระยะห่างประมาณ 0.05 AU ซึ่งน้อยกว่าระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวพุธเกือบ 10 เท่า เนื่องจากอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ บรรยากาศของดาวเคราะห์จึงสามารถให้ความร้อนได้ถึงอุณหภูมิ 1,500°C หรือสูงกว่านั้น นี้เพียงพอที่จะละลายและบางครั้งก็กลายเป็นไอน้ำโลหะส่วนใหญ่

อ่านเพิ่มเติม:

มี "ดาวเคราะห์" ดวงอื่นในโลก: ช่วยชีวิตที่เพิ่งตั้งไข่ได้อย่างไร

พบกับความหอมที่ใครๆก็ชอบ

แก้วคือพลาสติกชนิดใหม่: สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้เรื่อยๆ โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติ