ยานอวกาศนักล่าดาวเคราะห์ต่างระบบ ‘TESS’ ค้นพบเป้าหมายที่น่าสนใจเป็นอย่างยิ่ง ล่าสุดพบระบบดาวที่มีดาวเคราะห์ 3 ดวงโดยดาวเคราะห์นึ่งในนั้นมีลักษณะใกล้เคียงกับโลกของเราอย่างไม่น่าเชื่อ
หลายปีที่ผ่านมามักมีข่าวการค้นพบดาวเคราะห์ต่างระบบ หรือดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (Exoplanet) จำนวนมากกว่า 4,100 ดวง* แต่ดาวเคราะห์เหล่านี้โดยส่วนใหญ่มักมีสภาพไม่เอื้ออำนวยต่อการอยู่อาศัย เพราะหากไม่โคจรใกล้ ‘ดาวแม่’** เกินไป ก็อยู่ห่างเกินไป ทำให้มีอุณหภูมิไม่เหมาะสม ของเหลวบนผิวดาวเคราะห์เหล่านี้หากไม่ร้อนจนกลายเป็นไอ ก็เย็นจนจับตัวเป็นน้ำแข็ง
นอกจากนี้ยังมีปัญหาเรื่องขนาดอีกด้วย เพราะดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กเกินไปก็จะมีมวลน้อยจนไม่อาจรั้งสิ่งต่างๆ เอาไว้ได้แม้กระทั่งชั้นบรรยากาศ และหากดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่โตเกินไปก็จะมีมวลมากจนสิ่งมีชีวิตยากจะรอดจากแรงโน้มถ่วงที่เกินพอดี
ล่าสุดยานอวกาศนักล่าดาวเคราะห์ในนาม TESS (ชื่อย่อมาจาก Transiting Exoplanet Survey Satellite) ที่ขึ้นประจำการในวงโคจรตั้งแต่ปี 2018 ได้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรอยู่รอบดาวแม่ของมันในโซนปลอดภัย หรือโซนเขียว (Habitable Zone) ที่มีความอบอุ่นพอเหมาะจน ‘น้ำ’ บนดาวเคราะห์ดวงนี้มีโอกาสที่จะอยู่ในสภาพของเหลวที่ไหลไปมาได้ อีกทั้งยังมีขนาดของดาวใกล้เคียงกับโลกของเรา แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ดวงนี้จึงพอเหมาะในการอยู่อาศัย ถือเป็นครั้งแรกของยานลำนี้ที่พบดาวเคราะห์ในลักษณะนี้
ดาวเคราะห์ดวงนี้มีชื่อเรียกว่า ‘TOI 700 d’ โดยกลุ่มคำส่วนหน้าของชื่อบอกเราว่ามันอยู่ในระบบดาว TOI 700 และตัวอักษร ‘d’ ที่ตามหลัง บอกเราว่ามันเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 3 จากดาวแม่ (เหมือนโลกเราเลย)
ระบบดาว TOI 700 อยู่ห่างจากโลกของเราออกไปประมาณ 101.5 ปีแสง ในทิศทางของกลุ่มดาวปลากระโทงแทง (Dorado) ในซีกฟ้าใต้ โดย ‘ดาวแม่’ หรือดาวฤกษ์ศูนย์กลางของระบบดาวนี้เป็น ดาวแคระแดง*** ชนิด M ที่มีขนาดราว 40% ของดวงอาทิตย์ของเรา มีมวลประมาณ 40% ของดวงอาทิตย์ และมีอุณหภูมิเย็นกว่าดวงอาทิตย์ราวครึ่งหนึ่ง
ยาน TESS พบดาวเคราะห์ทั้งหมด 3 ดวงในระบบนี้ ดาวเคราะห์ดวงแรกคือดาว b นั้นมีขนาดใกล้เคียงกับโลกของเรา แต่อยู่ใกล้ดาวแม่มากจนโคจรครบรอบในเวลาเพียง 10 วัน ดาวเคราะห์ดวงต่อมา หรือดาว c นั้นมีขนาดใหญ่กว่าโลกเราถึง 2.6 เท่า โคจรรอบดาวแม่ครบ 1 รอบใน 16 วัน ดวงนี้เป็นดาวเคราห์ก๊าซคล้ายดาวเนปจูนที่ไร้ผิวดาวให้อยู่อาศัย
ดาวเคราะห์วงนอกสุดและสำคัญที่สุดคือดาวเคราะห์ d หรือชื่อเต็มคือ TOI 700 d มันมีขนาดใหญ่กว่าโลกนิดหน่อยคือ 20% และอยู่ห่างจากดาวแม่มากที่สุด มันโคจรรอบดาวแม่ในโซนสีเขียว (Habitable Zone) ครบ 1 รอบในทุก 37 วัน รับพลังงานจากดาวแม่ของมันราวๆ 86% ที่เราได้รับจากดวงอาทิตย์ และที่ดีมากคือตลอดระยะเวลา 11 เดือนที่เฝ้าสังเกตการณ์มา ทีมนักวิทยาศาสตร์ยังไม่พบว่าดาวแม่ของมันจะมีการปะทุปล่อยเปลวสุริยะออกมาเลย นั่นคือความปลอดภัยของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ d ในระดับหนึ่ง (หากมี)
ดาวเคราะห์ทั้ง 3 ดวงในระบบดาว TOI 700 นี้ มีแนวโน้มว่าจะหันหน้าเดียวหาดาวฤกษ์ของมันเหมือนดวงจันทร์ของเราที่หันหน้าเดียวหาโลกตลอดเวลา (Tidally Locked) ทำให้ฝั่งกลางวันและกลางคืนของดาวเคราะห์เหล่านี้ไม่เปลี่ยนแปลง แต่ทีมนักวิทยาศาสตร์คิดว่าการหันหน้าเดียวหาดาวฤกษ์ไม่ได้เป็นข้อจำกัดของการก่อเกิดสิ่งมีชีวิตแต่อย่างใด หากบรรยากาศของดาวสามารถกระจายอุณหภูมิให้ทั่วกันได้
และจากการที่มันอยู่ห่างจากโลกไม่ไกลมาก คือในระยะ 101.5 ปีแสง ทำให้ง่ายต่อการสังเกตในเชิงดาราศาสตร์ สำหรับข้อมูลที่ยังมาไม่ครบ เช่น มวลที่แท้จริง ซึ่งอาจสังเกตจากอาการส่ายของดาวแม่เพื่อหาตัวเลขนี้ นั่นทำให้ได้ค่าความหนาแน่นและขนาดแรงโน้มถ่วงออกมาด้วย และจากการวิเคราะห์แสงในเชิงลึก อาจทำให้เราได้ทราบถึงลักษณะของชั้นบรรยากาศ รวมทั้งสภาพพื้นผิวของดาว ซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการ
การค้นพบ TOI 700 d นี้ได้รับการยืนยันจากยานอวกาศอีกลำ นั่นคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของ NASA ทีมงานที่แปลผลการค้นพบ ได้ประกาศผลงานในที่ประชุมนักดาราศาสตร์อเมริกัน (American Astronomical Society) ครั้งที่ 235 ที่ฮาวาย ที่จัดขึ้นในช่วงวันที่ 4-8 มกราคม 2020
มีดาวเคราะห์นอกระบบที่คล้ายโลกอีกเพียงหนึ่งดวงก่อนหน้านี้ที่มีลักษณะใกล้เคียงกัน นั่นคือดาวเคราะห์ลำดับ e ในระบบดาว Trappist-1 ซึ่งป็นผลงานของกล้องดูดาว Trappist จากหอดูดาวภาคพื้นดินที่ติดตั้งอยู่บนภูเขาลาซียาในทะเลทรายอาตากามาของประเทศชิลี
การค้นพบ TOI 700 d ในบทความนี้จึงถือเป็นผลงานการพบดาวเคราะห์นอกระบบคล้ายโลกดวงแรกที่เป็นผลงานของยานอวกาศ ดาวเคราะห์คล้ายโลกทั้งคู่ก็มีส่วนที่จะได้รับการเฝ้าดูต่อไป ในระยะยาวหลังกล้องโทรทรรศน์ประสิทธิภาพสูงสุดเท่าที่เคยมีมา นั่นคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ ‘เจมส์ เวบบ์’ ขึ้นสู่อวกาศในเดือนมีนาคม 2021 เมื่อถึงเวลานั้นเราอาจได้รับคำตอบที่เราอยากรู้มากมายให้หายสงสัยเสียทีว่า ในจักวาลอันกว้างใหญ่ไร้ขอบเขตนี้ มีที่อื่นนอกจากโลกเราหรือไม่ที่เหมาะสมให้สิ่งมีชีวิตได้อยู่อาศัย
พิสูจน์อักษร: พรนภัส ชำนาญค้า
อ้างอิง:
- * จำนวนดาวเคราะห์นับถึงธันวาคม 2019
- ** ดาวแม่ คือดาวฤกษ์ศูนย์กลางระบบที่ทำหน้าเป็นดวงอาทิตย์ของระบบดาวนั้นๆ)
- *** ดาวแคระแดง คือดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กและมีอุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำมาก เทียบกับบรรดาดาวฤกษ์อื่นๆ และมีจำนวนมากที่สุดในบรรดาดาวฤกษ์ทั้งหมด มีมวลน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์ และมีอุณหภูมิพื้นผิวต่ำกว่า 3,500 เคลวิน
