Ultrahot Jupiters ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ระดับสูงที่ไม่พบในระบบสุริยะของเราให้หน้าต่างที่เป็นเอกลักษณ์ในกระบวนการบรรยากาศ ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์สี่ตัวของกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่มากของ ESO นักดาราศาสตร์ได้ตรวจสอบลึกลงไปในบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกวันที่ Ultrahot-Jupiter WASP-121B และเผยให้เห็นลมที่ทรงพลังที่แตกต่างกันในชั้นแยกต่างหากสร้างแผนที่โครงสร้าง 3 มิติของบรรยากาศ
แผนภาพนี้แสดงโครงสร้างและการเคลื่อนที่ของบรรยากาศของ WASP-121B เครดิตภาพ: ESO / M. Kornmesser
เป็นดาวเคราะห์นอกระบบแก๊สยักษ์ใหญ่ 1.87 เท่าที่ใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีและมีขนาดใหญ่กว่า 1.18 เท่า
ค้นพบครั้งแรกในปี 2559 โลกมนุษย์ต่างดาวนี้ใช้เวลาเพียง 1.3 วันในการโคจรรอบดาวผู้ปกครอง F6 ประเภท F6, WASP-121 (TYC 7630-352-1)
ระบบ WASP-121 ตั้งอยู่ห่างออกไปประมาณ 881 ปีแสงในกลุ่มของ Puppis
WASP-121B เป็นสิ่งที่เรียกว่า 'Ultrahot Jupiter' และใช้เวลาเพียง 1.3 วันในการโคจร WASP-121 มันอยู่ใกล้กับดาวแม่จนอยู่ใกล้ ๆ แรงโน้มถ่วงของดาวจะเริ่มฉีกมันออกจากกัน
นักดาราศาสตร์ประเมินว่าอุณหภูมิของโลกอยู่ที่ประมาณ 2,500 องศาเซลเซียส (4,600 องศาฟาเรนไฮต์) ร้อนพอที่จะต้มโลหะบางชนิด
“ บรรยากาศของ WASP-121B ทำงานในรูปแบบที่ท้าทายความเข้าใจของเราว่าสภาพอากาศทำงานอย่างไร-ไม่เพียง แต่บนโลก แต่ในทุกดาวเคราะห์” ดร. จูเลียวิกตอเรีย Seidel นักดาราศาสตร์ที่ ESO และห้องปฏิบัติการลากรองจ์กล่าว Côte d'Azur
“ มันให้ความรู้สึกเหมือนมีบางสิ่งบางอย่างจากนิยายวิทยาศาสตร์”
“ สิ่งที่เราพบนั้นน่าประหลาดใจ: ลำธารเจ็ทหมุนวัสดุรอบเส้นศูนย์สูตรของดาวเคราะห์ในขณะที่การไหลแยกต่างหากที่ระดับต่ำของชั้นบรรยากาศจะเคลื่อนที่ก๊าซจากด้านร้อนไปยังด้านเย็น”
“ สภาพภูมิอากาศแบบนี้ไม่เคยเห็นมาก่อนบนโลกใบใด ๆ ”
“ ลำธารเจ็ทที่สังเกตได้ครอบคลุมครึ่งหนึ่งของโลกเพิ่มความเร็วและปั่นป่วนบรรยากาศสูงขึ้นไปบนท้องฟ้าขณะที่มันข้ามด้านร้อนของ WASP-121B”
“ แม้แต่พายุเฮอริเคนที่แข็งแกร่งที่สุดในระบบสุริยจักรวาลก็ดูสงบเมื่อเปรียบเทียบ”
เพื่อเปิดเผยโครงสร้าง 3 มิติของบรรยากาศของ WASP-121B ดร. Seidel และเพื่อนร่วมงานใช้แล้วเครื่องมือเอสเพรสโซ่บนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ของ ESO (VLT) เพื่อรวมแสงของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่สี่ตัวเข้ากับสัญญาณเดียว
โหมดรวมของ VLT นี้จะรวบรวมแสงได้มากถึงสี่เท่าของหน่วยกล้องโทรทรรศน์แต่ละตัวซึ่งเผยให้เห็นรายละเอียดที่น่าสนใจ
ด้วยการสังเกตดาวเคราะห์สำหรับการขนส่งเต็มรูปแบบหนึ่งด้านหน้าดาวโฮสต์เอสเพรสโซ่สามารถตรวจจับลายเซ็นขององค์ประกอบทางเคมีหลายชนิดโดยตรวจสอบชั้นต่าง ๆ ของชั้นบรรยากาศที่แตกต่างกัน
“ VLT ช่วยให้เราสามารถตรวจสอบชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบได้สามชั้นในหนึ่งเดียว” ดร. เลโอนาร์โดเอ. ดอสซานโตสนักดาราศาสตร์ของสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศกล่าว
นักดาราศาสตร์ติดตามการเคลื่อนไหวของเหล็กโซเดียมและไฮโดรเจนซึ่งอนุญาตให้พวกเขาติดตามลมในชั้นลึกกลางและตื้นของชั้นบรรยากาศของโลกตามลำดับ
“ มันเป็นข้อสังเกตที่ท้าทายมากกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศโดยเน้นถึงความสำคัญของการสังเกตการณ์ของดาวเคราะห์นอกระบบ” ดร. ดอสซานโตสกล่าว
ที่น่าสนใจคือการสังเกตด้วยที่เปิดเผยการปรากฏตัวของไทเทเนียมต่ำกว่าลำธารเจ็ท
นี่เป็นเรื่องน่าประหลาดใจอีกประการหนึ่งเนื่องจากการสังเกตก่อนหน้านี้ของโลกแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบนี้ขาดไปอาจเป็นเพราะมันซ่อนอยู่ลึกเข้าไปในชั้นบรรยากาศ
“ เป็นเรื่องที่น่าเหลือเชื่ออย่างยิ่งที่เราสามารถศึกษารายละเอียดเช่นการแต่งหน้าทางเคมีและรูปแบบสภาพอากาศของดาวเคราะห์ในระยะไกลเช่นนี้” Bibiana Prinoth กล่าว นักศึกษาที่ Lund University
-
JV Seidelet al- โครงสร้างแนวตั้งของลำธารเจ็ทบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบธรรมชาติเผยแพร่ออนไลน์ 18 กุมภาพันธ์ 2568; ดอย: 10.1038/s41586-025-08664-1
