ภาพจำลองด้านในและวงโคจรของดาวเคราะห์ XO-3b ซึ่งมีการค้นพบตั้งแต่ปี 2007
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากหลายสถาบันในสหรัฐฯและแคนาดา ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ขององค์การนาซา เฝ้าสังเกตการณ์และบันทึกภาพดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ XO-3b จนได้พบกับการเปลี่ยนแปลงฤดูกาลแบบเร็วสุดขั้วบนดาวดวงนี้
ดาวเคราะห์ XO-3b อยู่ห่างจากโลก 848 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีและมีมวลมากกว่าเกือบ 12 เท่า ทั้งยังโคจรวนรอบดาวฤกษ์ของตัวเองได้อย่างรวดเร็ว จนทำให้ระยะเวลา 1 ปีของดาวเคราะห์นี้มีเพียง 3 วัน โดยแบ่งเป็นฤดูร้อน 1 วัน สลับกับฤดูหนาวอีก 2 วัน
แม้จะมีช่วงเวลาที่อุณหภูมิสูงขึ้นและลดต่ำลงคล้ายฤดูกาลบนโลก แต่อันที่จริงแล้วดาวเคราะห์ XO-3b มีอุณหภูมิสูงมากตลอดปี แม้ใน "ฤดูหนาว" ที่อุณหภูมิลดต่ำกว่าปกติ ก็ยังร้อนจัดได้ถึง 1,127 องศาเซลเซียส ส่วนอุณหภูมิของ "ฤดูร้อน" ก็ร้อนแรงถึง 1,727 องศาเซลเซียสเลยทีเดียว
ลิซา แดง นักศึกษาวิจัยระดับปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแม็กกิลล์ของแคนาดา ผู้นำทีมวิจัยบอกว่า "เราพบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามฤดูกาลอย่างรวดเร็วสุดขั้ว โดยเป็นการผันผวนของอุณหภูมิที่รุนแรงยิ่งกว่าบนโลกหลายร้อยเท่า"
รายงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร The Astronomical Journal ฉบับวันที่ 22 ธ.ค. 2021 ระบุว่า ในขณะที่ฤดูกาลบนโลกเกิดขึ้นจากการโคจรและการเอียงตัวของแกนโลก แต่ฤดูกาลบนดาวเคราะห์ XO-3b เกิดจากการโคจรรอบดาวฤกษ์เป็นวงรีรูปไข่ในระยะประชิด ซึ่งถือว่าผิดปกติอย่างมาก เพราะในระยะใกล้ขนาดนั้นแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ควรจะดึงให้วิถีโคจรของดาวบริวารเป็นวงกลมมากกว่า
"มีความเป็นไปได้ว่า ดาวเคราะห์ดวงนี้เพิ่งจะกลายมาเป็นดาวบริวารของดาวฤกษ์ได้ไม่นาน ทำให้ยังมีวงโคจรที่แปลกประหลาดอยู่ เพราะมันกำลังปรับตัวเคลื่อนย้ายให้เข้าวิถีโคจรตามที่ควรจะเป็น" ผู้นำทีมวิจัยกล่าวอธิบาย
ภาพจำลองกล้องโทรทรรศน์อวกาศ
ภาพจำลองกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ซึ่งตรวจจับรังสีอินฟราเรดเป็นหลัก
นอกจากสภาพอากาศตามฤดูกาลที่ผันผวนเร็วสุดขั้วแล้ว ทีมผู้วิจัยยังค้นพบว่ามีการแผ่รังสีอินฟราเรดหรือรังสีความร้อนในระดับสูงออกมาจากแก่นชั้นในของดาวด้วย ซึ่งดูเหมือนว่าความร้อนนี้ไม่ได้รับมาจากดาวฤกษ์ที่ตั้งอยู่ใกล้กัน แต่เป็นความร้อนที่เกิดจากภายในของดาวเคราะห์ดวงนี้เอง
"ความร้อนด้านในที่ร้อนยิ่งกว่าดาวเคราะห์ทั่วไปนี้ อาจเกิดจากแรงไทดัลของดาวฤกษ์ที่ตั้งอยู่ชิดกันมาก แรงนี้จะดึงให้บางส่วนของดาวเคราะห์ยืดและขยายตัวออก จนเกิดเป็นความร้อนส่วนเกินขึ้น"
"ความเป็นไปได้อีกทางหนึ่งก็คือ ดาวดวงนี้ไม่ใช่ดาวเคราะห์แต่เป็นดาวฤกษ์ประเภทดาวแคระสีน้ำตาล โดยตัวมันเองยังไม่ใช่ดาวฤกษ์ที่ตายสนิท และภายในยังคงมีปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบฟิวชันเกิดขึ้นอยู่" ผู้นำทีมวิจัยกล่าวสรุป
