ข่าวดาราศาสตร์

กล้องเจมส์ เว็บบ์ เผยสัญญาณบ่งชี้ทางชีวภาพ
ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ K2-18b

ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย ศาสตราจารย์ Nikku Madhusudhan มหาวิทยาลัย Cambridge ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope: JWST) ตรวจพบโมเลกุลไดเมทิลซัลไฟด์ (Dimethyl Sulfide, DMS) และ ไดเมทิลไดซัลไฟด์ (Dimethyl Disulfide, DMDS) ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ K2-18b ซึ่งเป็นสัญญาณบ่งชี้ทางชีวภาพ (Biosignatures) ที่สำคัญ งานวิจัยนี้ได้รับการเผยแพร่ในวารสาร The Astrophysical Journal Letters วันที่ 17 เมษายน 2025

Sei 190423725

ดาวเคราะห์ K2-18b เป็นดาวเคราะห์นอกระบบประเภท Sub-Neptune มีขนาดใหญ่กว่าโลกประมาณ 2.6 เท่า และมีมวลมากกว่าโลกประมาณ 8.6 เท่า อยู่ห่างจากโลกประมาณ 124 ปีแสง โคจรรอบดาวฤกษ์อยู่ในเขตเอื้อต่อการอยู่อาศัย (Habitable Zone) ซึ่งอาจมีน้ำในรูปของเหลวบนพื้นผิวดาวเคราะห์ ทำให้นักดาราศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่า ดาวเคราะห์ K2-18b อาจเป็นดาวเคราะห์แบบ Hycean Planet หรือดาวเคราะห์ที่มีมหาสมุทรปกคลุมภายใต้ชั้นบรรยากาศที่ประกอบด้วยแก๊สไฮโดรเจน
 
นักดาราศาสตร์สามารถศึกษาธาตุและองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบผ่านการสังเกตการณ์สเปกตรัมของแสงดาวฤกษ์ที่ส่องทะลุผ่านบรรยากาศของดาวเคราะห์ ขณะที่เคลื่อนที่ผ่านหน้า (Transit) เรียกว่า Transmission spectroscopy โดยขณะที่ดาวเคราะห์กำลังเคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์ โมเลกุลในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์จะดูดกลืนแสงของดาวฤกษ์บางส่วนไว้ ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถระบุองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์ได้
 
ในปี 2019 ได้มีการศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ K2-18b ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล พบว่าบรรยากาศของดาวเคราะห์ K2-18b ประกอบด้วย น้ำและมีเทน และจากการศึกษาเพิ่มเติมในปี 2023 ด้วยอุปกรณ์ NIRISS และ NIRSpec บนกล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เว็บบ์ (JWST) พบว่า ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ K2-18b มีองค์ประกอบของแก๊สคาร์บอนไดออกไซค์อยู่ รวมถึงมีการตรวจพบสัญญาณโมเลกุลไดเมทิลซัลไฟด์ (Dimethyl Sulfide) อย่างอ่อนด้วย
 
จนกระทั่งในปี 2025 ทีมวิจัยของศาสตราจารย์ Nikku Madhusudhan ได้ใช้อุปกรณ์ MIRI บนกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (JWST) ศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ K2-18b ในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดกลาง (Mid-Infrared) พบสัญญาณของโมเลกุลไดเมทิลซัลไฟด์ (Dimethyl Sulfide, DMS) และไดเมทิลไดซัลไฟด์ (Dimethyl disulfide, DMDS) ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ K2-18b ที่ชัดเจน ด้วยความเชื่อมั่นที่ระดับ 99.7% ซึ่งเป็นระดับความเชื่อมั่นที่สูงในการตรวจจับสัญญาณ และมีโอกาสที่บรรยากาศของดาวเคราะห์ K2-18b จะมีอัตราส่วนผสมของโมเลกุลทั้งสองในชั้นบรรยากาศสูงถึง 1% ซึ่งนับว่าสูงกว่าที่พบในชั้นบรรยากาศของโลกมาก
 
การตรวจพบโมเลกุล DMS และ DMDS ในชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบสำคัญอย่างยิ่งต่อการค้นหาสัญญาณบ่งชี้ทางชีวภาพ (Biosignature) เนื่องจากบนโลกของเรานั้น DMS และ DMDS ผลิตได้จากกระบวนการทางชีวภาพเท่านั้น โดยเฉพาะจากสิ่งมีชีวิตอย่าง “แพลงก์ตอน” ในทะเล ดังนั้น การค้นพบ DMS และ DMDS บนดาว K2-18b จึงเป็นหนึ่งในหลักฐานที่ชัดเจนที่สุดในปัจจุบันที่อาจบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตนอกโลก
 
อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้ยังต้องการการยืนยันเพิ่มเติม ทั้งในส่วนของการวัดซ้ำ การอธิบายสัดส่วนโมเลกุล DMS และ DMDS ที่สูงกว่าที่พบในชั้นบรรยากาศของโลกมาก และการพิจารณาความเป็นไปได้ที่โมเลกุลเหล่านี้อาจมีแหล่งกำเนิดจากกระบวนการที่ไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต
 
"นี่เป็นหลักฐานที่ชัดเจนที่สุดเท่าที่เคยมีมาว่าอาจมีสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ นักดาราศาสตร์จะสามารถยืนยันสัญญาณนี้ภายใน 1-2 ปีข้างหน้า” ศาสตราจารย์ Nikku Madhusudhan หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว
 
สำหรับประเทศไทย การวิจัยด้านดาวเคราะห์และสิ่งมีชีวิตนอกระบบสุริยะ เป็นหนึ่งในสาขาวิจัยหลัก NARIT ที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ของไทยได้ศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบมาอย่างต่อเนื่องเช่นกัน โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ของ NARIT เองสังเกตการณ์ดาวเคราะห์มากกว่า 10 ดวง และตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสารระดับนานาชาติ เช่น 

  • การค้นพบท้องฟ้าที่เป็นสีฟ้าบนดาวเคราะห์ GJ3470b ในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
  • การค้นพบน้ำในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ KELT-11b ในวารสาร The Astronomical Journal
  • การค้นพบน้ำในปริมาณสูงบนดาวเคราะห์ HAT-P-26b ในวารสาร The Astronomical Journal เป็นต้น

ติดตามข้อมูลงานวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบและชีวดาราศาสตร์เพิ่มเติมได้ที่ https://www.narit.or.th/th/research/exoplanet-and-life-beyond-solar-system

Screenshot 2568 04 18 at 10.26.04

ภาพแสดงเทคนิคการศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ โดยใช้วิธีการสังเกตสเปกตรัมของแสงดาวฤกษ์ในขณะที่ดาวเคราะห์โคจรผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ (Transmission Spectroscopy) แสงจากดาวฤกษ์จะส่องผ่านชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ทำให้สามารถตรวจวัดองค์ประกอบต่าง ๆ ในบรรยากาศได้จากการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของสเปกตรัม

รวมถึงผลงานวิจัยของนักดาราศาสตร์ไทย ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ของไทยในการศึกษา อาทิ กล้องโทรทรรศน์แห่งชาติขนาด 2.4 เมตร ณ ดอยอินทนนท์ จ.เชียงใหม่ และกล้องโทรทรรศน์ระยะไกลขนาด 0.7 เมตร ซึ่งติดตั้ง ณ มลรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา โดยอาศัยเทคนิคการสังเกตแสงที่ส่องผ่านบรรยากาศของดาวเคราะห์

เรียบเรียง: ดร. ศุภชัย อาวิพันธุ์ - นักวิจัย สดร. กลุ่มวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบและชีวดาราศาสตร์
อ้างอิง: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/adc1c8