20 ธ.ค. เวลา 09:30 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

Webb ให้ข้อมูลเชิงลึกของดาวเคราะห์น้ำแข็งในยุคแรกของระบบสุริยะ

การศึกษาใหม่ที่นำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซ็นทรัลฟลอริดาเสนอภาพที่ชัดเจนขึ้นเป็นครั้งแรกว่า ระบบสุริยะชั้นนอกก่อตัวและวิวัฒนาการขึ้นมาได้อย่างไร โดยอาศัยการวิเคราะห์วัตถุท้องฟ้าไกลกว่าดาวเนปจูน (trans-Neptunian objects: TNO) และคนครึ่งม้า (centaurs)
TNO คือ วัตถุท้องฟ้าขนาดเล็กหรือ "ดาวเคราะห์น้อยโบราณ (planetesimals)" ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ไกลกว่าดาวพลูโต วัตถุท้องฟ้าเหล่านี้ไม่เคยรวมตัวเป็นดาวเคราะห์ และทำหน้าที่เป็นแคปซูลเวลาอันบริสุทธิ์ที่เก็บรักษาหลักฐานสำคัญของกระบวนการทางโมเลกุลและการอพยพของดาวเคราะห์ที่หล่อหลอมระบบสุริยะ
เมื่อหลายพันล้านปีก่อน วัตถุท้องฟ้าเหล่านี้ในระบบสุริยะเปรียบเสมือนดาวเคราะห์น้อยที่เย็นยะเยือกและมีวงโคจรที่เทียบได้กับหรือใหญ่กว่าวงโคจรของดาวเนปจูน
*ดาวเคราะห์น้อยโบราณ (planetesimals) คือ เชื่อกันว่าดาวเคราะห์น้อยหรือก้อนวัตถุเหล่านี้ ก่อตัวขึ้นในระบบสุริยะเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีก่อน และช่วยศึกษาการก่อตัวของระบบนี้*
นักวิจัยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) พบว่า TNO สามารถจำแนกออกได้เป็น 3 กลุ่มองค์ประกอบที่แตกต่างกัน โดยกำหนดรูปร่างตามเส้นการกักเก็บน้ำแข็งที่มีอยู่ในยุคที่ระบบสุริยะก่อตัวเมื่อหลายพันล้านปีก่อน
แนวเส้น 3 กลุ่มเหล่านี้ (จากภาพ) ถูกระบุว่า เป็นบริเวณที่มีอุณหภูมิเย็นเพียงพอที่จะทำให้น้ำแข็งบางชนิดก่อตัวและคงอยู่ได้ภายในจานมวลดาวเคราะห์น้อย บริเวณเหล่านี้ซึ่งกำหนดโดยระยะห่างจากดวงอาทิตย์ เป็นจุดสำคัญในการไล่ระดับอุณหภูมิของระบบสุริยะยุคแรก และเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างเงื่อนไขการก่อตัวของดาวเคราะห์น้อยและองค์ประกอบในปัจจุบัน
ในการศึกษา TNO นักวิจัยได้วัดสเปกตรัมของ TNO จำนวน 54 ตัวโดยใช้ JWST ซึ่งจับภาพรูปแบบแสงโดยการวิเคราะห์สเปกตรัมที่มีความไวสูงเหล่านี้ นักวิจัยสามารถระบุโมเลกุลเฉพาะบนพื้นผิวของโมเลกุลเหล่านี้ได้ โดยใช้เทคนิคการคลัสเตอร์ TNO จะถูกจัดประเภทเป็น 3 กลุ่มที่แตกต่างกันตามองค์ประกอบบนพื้นผิว กลุ่มเหล่านี้ได้รับฉายาว่า "ชาม (Bowl)" "จุ่มสองครั้ง (Double-dip)" และ "หน้าผา (Cliff)" เนื่องมาจากรูปร่างของรูปแบบการดูดกลืนแสงของพวกมัน
แปลและเรียบเรียงโดย
One To Many - A Brief Science
.
แหล่งอ้างอิง
[1] Webb offers best glimpse ever into icy planetesimals of early solar system
[2] A JWST/DiSCo-TNOs portrait of the primordial Solar System through its trans-Neptunian objects
โฆษณา