JWST เผย "ดาวเคราะห์สีชมพู" GJ 504b มีเมฆเกลือบนท้องฟ้า ไขปริศนาดาวเคราะห์นอกระบบเย็น

นานกว่าทศวรรษที่ GJ 504b ดึงดูดความสนใจของนักดาราศาสตร์ด้วยสีชมพูเข้มข้นจนได้รับฉายาว่า "ดาวเคราะห์สีชมพู" (Pink Planet) ค้นพบเมื่อปี 2013 มันเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์นอกระบบที่เย็นที่สุดที่เคยถ่ายภาพได้โดยตรง แต่ความสลัวของมันทำให้ไม่สามารถศึกษาในรายละเอียดจากโลกได้ ล่าสุด กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (JWST) ได้ส่องเข้าไปในชั้นบรรยากาศของมัน และเผยให้เห็นโลกที่แปลกประหลาดกว่าที่ใครเคยจินตนาการ: สถานที่ซึ่งเมฆบนท้องฟ้าทำมาจากเกลือ

ชั้นบรรยากาศที่อุดมสมบูรณ์และแปลกประหลาด

ด้วยเครื่องมือ NIRSpec และ MIRI JWST สามารถบันทึกสเปกตรัมอินฟราเรดช่วงใกล้ถึงช่วงกลางของ GJ 504b ได้เป็นครั้งแรก ข้อมูลเผยให้เห็นชุดโมเลกุลที่อุดมสมบูรณ์ผิดปกติ ซึ่งรวมถึงไอน้ำ (H₂O) คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) มีเทน (CH₄) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) แอมโมเนีย (NH₃) และไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) นอกจากนี้ยังตรวจพบไอโซโทป เช่น ¹³CO และ C¹⁸O อีกด้วย

หนึ่งในการค้นพบที่สำคัญที่สุดคือการตรวจพบแอมโมเนีย (NH₃) โดยการศึกษาของ Mâlin et al. (2025) รายงานการตรวจพบแอมโมเนียในชั้นบรรยากาศของวัตถุมวลสารคล้ายดาวเคราะห์อย่างชัดเจนเป็นครั้งแรก ที่ระดับความเชื่อมั่น 12.5σ โดยใช้โฟโตเมทรีแบบโคโรนากราฟของ MIRI บน JWST การวัดค่าแอมโมเนียที่แม่นยำนี้เปิดหน้าต่างใหม่สู่เคมีของไนโตรเจนบนดาวเคราะห์เย็น ซึ่งเป็นตัวชี้วัดสำคัญของสภาวะการก่อตัว

ระบบดาวนี้มีอายุประมาณ 160-250 ล้านปี ทำให้ GJ 504b เป็นดาวเคราะห์อายุน้อย

เซอร์ไพรส์รสเค็มบนท้องฟ้า

เซอร์ไพรส์ที่ใหญ่ที่สุดจากข้อมูลของ JWST คือการค้นพบ เมฆเกลือ ในชั้นบรรยากาศของ GJ 504b แทนที่จะเป็นเมฆซิลิเกตที่พบบนดาวเคราะห์นอกระบบที่ร้อนกว่า กลับกลายเป็นเมฆที่ประกอบด้วย ซัลไฟด์และเกลือโลหะ เช่น โพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) และซิงค์ซัลไฟด์ (ZnS)

นับเป็นครั้งแรกที่มีการยืนยันการมีอยู่ของเมฆเกลือแปลกประหลาดชนิดนี้บนวัตถุมวลสารคล้ายดาวเคราะห์ที่ถ่ายภาพได้โดยตรง เกลือเหล่านี้ก่อตัวเป็นชั้นหมอกที่อุณหภูมิเย็นจัดประมาณ 550 เคลวินของโลกใบนี้ ซึ่งยืนยันแบบจำลองทางทฤษฎีที่ทำนายว่าชั้นบรรยากาศคล้ายดาวพฤหัสฯ ที่อุณหภูมิเช่นนี้ควรก่อตัวเป็นเมฆควบแน่นของเกลืออัลคาไล ไม่ใช่ฝุ่นซิลิเกต

การค้นพบนี้ รายงานโดยทีมนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์น ในเดือนมิถุนายน 2026 ถือเป็นหลักฐานโดยตรงครั้งแรกๆ สำหรับการมีอยู่ของเมฆเกลือในชั้นบรรยากาศของวัตถุเย็น

วัตถุที่หนักกว่า บนเส้นแบ่งระหว่างดาวเคราะห์กับดาวแคระน้ำตาล

ข้อมูลจาก JWST ยังได้ปรับค่ามวลของ GJ 504b ให้สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ จากเดิมที่ประมาณไว้ประมาณ 4 เท่าของมวลดาวพฤหัสฯ ปัจจุบันคาดว่าวัตถุนี้มีมวลประมาณ 20-28 เท่าของมวลดาวพฤหัสฯ โดยประมาณการที่ดีที่สุดอยู่ที่ประมาณ 25 M_J

สิ่งนี้ทำให้มันอยู่ใกล้กับขอบเขตการหลอมรวมดิวทีเรียม ซึ่งทำให้เส้นแบ่งระหว่างดาวเคราะห์กับดาวแคระน้ำตาล (หรือ "ดาวที่ล้มเหลว") เลือนลางลง ด้วยเหตุนี้ นักดาราศาสตร์จึงมักเรียกมันว่า "วัตถุมวลสารคล้ายดาวเคราะห์" (planetary-mass companion) แทนที่จะเป็นดาวเคราะห์ มวลที่สูงนี้ทำให้ GJ 504b เป็นวัตถุทดสอบที่สำคัญในการทำความเข้าใจว่าเส้นแบ่งระหว่างดาวเคราะห์กับดาวแคระน้ำตาลอยู่ตรงไหน และวัตถุที่ใกล้ขีดจำกัดนั้นก่อตัวและเย็นตัวลงอย่างไร

จุดอ้างอิงใหม่สำหรับดาวเคราะห์นอกระบบเย็น

ก่อน JWST ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบที่ถ่ายภาพได้โดยตรงนั้นจำกัดอยู่เพียงดาวพฤหัสฯ ร้อนอายุน้อยที่มีอุณหภูมิระหว่าง 800 ถึง 1800 เคลวิน ด้วยอุณหภูมิชั้นบรรยากาศประมาณ 550 เคลวิน GJ 504b จึงเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่เย็นที่สุดที่เคยบันทึกสเปกตรัมได้ ซึ่งเป็นสะพานเชื่อมระหว่างโลกที่ร้อนเหล่านี้กับดาวพฤหัสฯ เย็นในระบบสุริยะของเรา (~130 เคลวิน)

การตรวจพบเมฆเกลือและเคมีที่ซับซ้อนรวมถึงแอมโมเนีย ได้เปลี่ยน GJ 504b จากจุดสีชมพูจางๆ ให้กลายเป็นจุดอ้างอิงที่มีคุณลักษณะครบถ้วน การสังเกตการณ์ของมันช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบแบบจำลองฟิสิกส์ของเมฆ เคมีของไนโตรเจน และวิวัฒนาการของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่อุณหภูมิต่ำได้ ทำให้มันเป็นจุดยึดใหม่สำหรับการทำความเข้าใจดาวเคราะห์ที่เย็นและถ่ายภาพได้โดยตรง