จากการเปิดเผยของ NASA รายงานล่าสุดระบุว่าภารกิจ TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีหน้าที่สำรวจดาวเคราะห์นอกระบบโดยอาศัยการตรวจวัดความสว่างของดาวฤกษ์ที่ลดลงเมื่อมีดาวเคราะห์เคลื่อนที่ผ่านหน้า ได้ค้นพบดาวเคราะห์กลุ่ม “Super-puff” สองดวงใหม่ ซึ่งเป็นโลกยักษ์ที่มีน้ำหนักเบามากจนนักวิทยาศาสตร์คำนวณว่าพวกมันมีความหนาแน่นใกล้เคียงกับขนมสายไหม และถือเป็นดาวเคราะห์ที่มีลักษณะ “นุ่มฟู” ที่สุดเท่าที่เคยมีการค้นพบมา
ดาวเคราะห์ทั้งสองดวงนี้มีชื่อว่า TOI-791 b และ TOI-791 c โคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ชื่อ TOI-791 ซึ่งตั้งอยู่ห่างจากโลกออกไปประมาณ 1,113 ปีแสง การวิเคราะห์เบื้องต้นพบว่าดาวเคราะห์ทั้งสองมีขนาดใกล้เคียงกับดาวพฤหัสบดี แต่มีมวลเพียงเศษเสี้ยวเล็กน้อยเท่านั้น โดยดาวเคราะห์ Super-puff เป็นคำเรียกทางดาราศาสตร์ที่ใช้กับดาวเคราะห์ที่มีรัศมีขนาดใหญ่แต่มีมวลต่ำผิดปกติ ทำให้มีบรรยากาศที่ขยายตัวกว้างขวางและมีความหนาแน่นต่ำมาก
ปริศนาใหม่ของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์
จากการวิเคราะห์ข้อมูลพบว่า TOI-791 b มีขนาดเกือบเท่ากับดาวพฤหัสบดี แต่มีมวลเพียงร้อยละ 3 ของดาวพฤหัสบดีเท่านั้น ขณะที่ TOI-791 c มีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีเสียด้วยซ้ำ แต่กลับมีมวลเพียงร้อยละ 5.9 ของดาวพฤหัสบดี การค้นพบนี้สร้างความประหลาดใจให้กับทีมวิจัยเป็นอย่างมาก
“เหตุผลสำคัญที่ทำให้ดาวเคราะห์เหล่านี้มีความน่าสนใจในการศึกษา คือเราไม่คาดคิดว่าจะได้พบพวกมันเลย” Jon Jenkins หัวหน้าฝ่ายวิทยาศาสตร์ของศูนย์ปฏิบัติการประมวลผลวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์วิจัย Ames ของ NASA กล่าว “พวกมันเปรียบเสมือนปริศนาที่รอให้เราคลี่คลายว่าดาวเคราะห์ยักษ์อย่างดาวพฤหัสบดีและกลุ่มดาวเคราะห์ Super-puff เหล่านี้ก่อตัวขึ้นมาได้อย่างไร”
วงโคจรที่ซับซ้อนและแรงดึงดูดระหว่างโลกยักษ์
ดาวเคราะห์ Super-puff ที่ค้นพบใหม่นี้ยังมีคาบการโคจรที่ยาวนานอย่างผิดปกติ โดย TOI-791 b ใช้เวลา 139 วัน และ TOI-791 c ใช้เวลา 232 วันในการโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ ซึ่งการค้นหาดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรยาวนานเช่นนี้ทำได้ยากเนื่องจากต้องใช้เวลาสังเกตการณ์ที่ต่อเนื่องและยาวนาน
การวิเคราะห์เชิงลึกพบว่าดาวเคราะห์ทั้งสองถูกล็อคอยู่ในรูปแบบการโคจรที่ทำให้เกิดแรงดึงดูดระหว่างกัน (Gravitational tug) ในขณะที่พวกมันโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ ดาวเคราะห์ทั้งสองจะส่งแรงดึงสลับกันไปมา ซึ่งส่งผลต่อจังหวะเวลาในการเคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์ (Transit timing variation) นักวิทยาศาสตร์จึงใช้ความแปรปรวนของเวลาเหล่านี้ในการคำนวณมวลของดาวเคราะห์ได้อย่างแม่นยำ และยืนยันสถานะความเป็นดาวเคราะห์ที่มีความหนาแน่นต่ำพิเศษ
กุญแจสู่การเข้าใจวิวัฒนาการของระบบดาวเคราะห์
นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะใช้การค้นพบนี้ในการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์ รวมถึงวิธีการที่ดาวเคราะห์เหล่านี้เคลื่อนย้ายตำแหน่งภายใน ระบบดาวเคราะห์ (Planetary system) ระหว่างช่วงการพัฒนาในยุคเริ่มต้น
“เชื่อกันว่าการก่อตัวของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เป็นแรงขับเคลื่อนสำคัญในวิวัฒนาการของระบบดาวเคราะห์ ดังนั้นการศึกษาดาวเคราะห์ที่มีขนาดเท่าดาวพฤหัสบดีแต่มีมวลน้อยกว่ามากจึงมีคุณค่าสูงยิ่ง” Steve Howell นักวิทยาศาสตร์วิจัยจาก NASA Ames กล่าว
การศึกษานี้ได้รับการ ตีพิมพ์ล่าสุด ในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society โดยเป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด มหาวิทยาลัยโกตดาซูร์ และมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม ซึ่งจะเป็นรากฐานสำคัญในการทำความเข้าใจการกำเนิดโลกที่มีลักษณะแปลกประหลาดในจักรวาลอันกว้างใหญ่ต่อไป
