สมาคมดาราศาสตร์ไทย

พบดาวเคราะห์ขนาดระดับโลกเจ็ดดวงในระบบสุริยะเดียว

23 ก.พ. 2560
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
วันนี้ องค์การนาซาได้แถลงข่าวใหญ่ โดยกล่าวว่าเป็นการค้นพบที่สำคัญที่สุดที่เกี่ยวกับดาวเคราะห์ต่างระบบ นั่นคือ กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซาพบระบบสุริยะใหม่ที่มีดาวเคราะห์ขนาดใกล้เคียงโลกถึงเจ็ดดวง ในจำนวนนี้มีดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ในเขตเอื้ออาศัยถึงสามดวง นับเป็นการค้นพบดาวเคราะห์ต่างระบบในเขตเอื้ออาศัยของระบบสุริยะเดียวกันเป็นจำนวนมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา  

คำว่าเขตเอื้ออาศัย (habitable zone) หมายถึงบริเวณรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ในระยะพอเหมาะ ไม่ร้อนเกินไป ไม่หนาวเกินไป หากมีดาวเคราะห์หินโคจรอยู่ในบริเวณนี้ ก็เป็นไปได้ว่าจะมีน้ำที่อยู่ในสถานะของเหลวไหลรินอยู่บนพื้นผิว 

น้ำเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นดาวเคราะห์ที่อยู่ในเขตเอื้ออาศัยจึงเป็นเป้าหมายสำคัญหากต้องการมองหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก

ระบบสุริยะใหม่ที่ค้นพบในครั้งนี้คือ ระบบสุริยะของ ดาวแทรปพิสต์-1 (TRAPPIST-1) ชื่อดาวตั้งชื่อตามกล้องแทรปพิสต์ (TRAPPIST--The Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ค้นหาดาวหางและดาวเคราะห์ต่างระบบอัตโนมัตของเบลเยียมที่ตั้งอยู่ในหอดูดาวลาซียา ประเทศชิลี

ดาวแทรปพิสต์-1 อยู่ในกลุ่มดาวคนแบกหม้อน้ำ มีมวลเพียง เปอร์เซ็นต์ของดวงอาทิตย์ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/8 ของดวงอาทิตย์ อุณหภูมิพื้นผิว 2,800 เคลวิน เป็นดาวฤกษ์ชนิดที่เรียกว่า ดาวแคระแดง ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ประเภทที่มีมากที่สุดในเอกภพ ดาวฤกษ์ราว 70 เปอร์เซ็นต์เป็นดาวฤกษ์ชนิดนี้

ความน่าสนใจอีกอย่างของดาวแทรปพิสต์-1 ก็คือ ระบบสุริยะนี้ห่างจากโลกเราเพียง 39 ปีแสงเท่านั้น ซึ่งถือว่าใกล้มาก

การค้นพบ


การค้นพบดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดของดาวแทรปพิสต์-1 ไม่ได้เกิดขึ้นในคราวเดียว เรื่องเริ่มขึ้นในเดือนพฤษภาคมปีที่แล้ว เมื่อมีการประกาศการค้นพบดาวเคราะห์สามดวงรอบดาวดวงนี้โดยใช้กล้องแทรปพิสต์ หลังจากนั้นจึงมีการสำรวจเพิ่มเติมโดยกล้องอื่น ทั้งกล้องโทรทรรศน์อวกาศอย่างกล้องสปิตเซอร์และกล้องภาคพื้นดินอย่างกล้องวีแอลที ข้อมูลจากกล้องสปิตเซอร์ยืนยันว่าสองดวงในจำนวนนั้นเป็นดาวเคราะห์จริง นอกจากนั้นยังพบเพิ่มอีกห้าดวง รวมทั้งสิ้นเป็นเจ็ดดวง

ดาวเคราะห์ของแทรปพิสต์-1 ทั้งเจ็ดดวง ได้รับการตั้งชื่อตามหลักการตั้งชื่อดาวเคราะห์ต่างระบบ โดยเรียงตามลำดับของวงโคจรจากในสู่นอก ดังนี้คือ แทรปพิสต์-1 บีแทรปพิสต์-1 ซีแทรปพิสต์-1 ดีแทรปพิสต์-1 อีแทรปพิสต์-1 เอฟแทรปพิสต์-1 จี และ แทรปพิสต์-1 เอช โดยสามดวงที่อยู่ในเขตเอื้ออาศัยคือ แทรปพิสต์-1 อี, แทรปพิสต์-1 เอฟ และ แทรปพิสต์-1 จี

ดาวแทรปพิสต์-1 อี มีขนาดใกล้เคียงโลกมาก ได้รับแสงจากดาวในระดับความเข้มใกล้เคียงกับที่โลกรับจากดวงอาทิตย์ อุณหภูมิก็น่าจะใกล้เคียงโลกด้วย 
ดาวแทรปพิสต์-1 เอฟ มีขนาดใกล้เคียงโลกเช่นกัน โคจรรอบดาวฤกษ์รอบละ วัน ได้รับแสงจากดาวในระดับใกล้เคียงกับที่ดาวอังคารได้รับจากดวงอาทิตย์
ดาวแทรปพิสต์-1 จี มีขนาดใหญ่ที่สุดในดาวเคราะห์ทั้งเจ็ด ใหญ่กว่าโลกประมาณ 13 เปอร์เซ็นต์ ได้รับแสงจากดาวฤกษ์น้อยกว่าที่ดาวอังคารได้รับจากดวงอาทิตย์ แต่มากกว่าที่ดาวเคราะห์น้อยแถบหลักได้รับ

ดาวเคราะห์แก๊สหรือดาวเคราะห์หิน


ข้อมูลจากสปิตเซอร์ให้ข้อมูลทั้งมวลและขนาดของดาวเคราะห์แต่ละดวง (ยกเว้นดวงที่เจ็ด) จึงทราบความหนาแน่นของดาวเคราะห์ด้วย ซึ่งแสดงว่าดาวเคราะห์ทั้งหมดน่าจะเป็นดาวเคราะห์หินเช่นเดียวกับโลก ส่วนดาวเคราะห์ดวงที่เจ็ดที่ยังวัดมวลไม่ได้ นักดาราศาสตร์คาดว่าน่าจะเป็นดาวเคราะห์น้ำแข็ง อย่างไรก็ตามต้องมีการสำรวจเพิ่มเติมต่อไปจึงจะยืนยันได้

หลังจากการประกาศการค้นพบในเดือนพฤษภาคม นักดาราศาสตร์ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลสำรวจติดตามระบบสุริยะนี้ด้วย โดยมุ่งเป้าไปที่ดาวเคราะห์สี่ดวง เพื่อค้นหาร่องรอยของบรรยากาศไฮโดรเจนและฮีเลียมซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะตัวของดาวเคราะห์แก๊สประเภทดาวเนปจูน จนถึงขณะนี้ฮับเบิลยืนยันได้แน่นอนแล้วว่าดาวเคราะห์สองดวงในไม่พบร่องรอยของแก๊สไฮโดรเจน นี่เป็นหลักฐานหนึ่งที่บ่งชี้ว่าดาวเคราะห์สองดวงนี้เป็นดาวเคราะห์หิน

ครอบครัวใหญ่ แต่บ้านเล็ก


ดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดดวงของแทรปพิสต์-1 โคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่มาก แม้แต่ดวงที่เจ็ดที่อยู่ห่างที่สุดก็ยังมีวงโคจรเล็กกว่าของดาวพุธ การที่เป็นระบบสุริยะขนาดกะทัดรัด ดาวเคราะห์แต่ละดวงจึงอยู่ใกล้กันมาก หากมีใครไปยืนอยู่ที่ดาวเคราะห์ดวงในดวงหนึ่งในระบบสุริยะนี้ เขาก็จะมองเห็นดาวเคราะห์ดวงถัดกันเป็นดวงกลมโตที่มีขนาดปรากฏใหญ่กว่าดวงจันทร์ที่มองเห็นจากโลก สังเกตเห็นรายละเอียดต่าง ๆ บนพื้นผิวหรือแม้แต่เมฆบนดาวเคราะห์ดวงนั้นได้เลยทีเดียว 

ลักษณะเด่นของระบบสุริยะของดาวแทรปพิสต์-1 อีกอย่างหนึ่งก็คือ ดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดดวงนี้อาจถูกตรึงโดยความโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ หมายความว่าทั้งหมดจะหันด้านเดียวเข้าหาดาวฤกษ์ตลอดเวลา ทำนองเดียวกับที่ดวงจันทร์หันด้านเดียวเข้าหาโลกตลอดเวลา ผลของปรากฏการณ์นี้ทำให้ดาวเคราะห์มีด้านใดด้านหนึ่งเป็นกลางวันตลอดกาล และด้านตรงข้ามก็เป็นกลางคืนชั่วนิรันดร์ ด้วยเหตุนี้รูปแบบของสภาพลมฟ้าอากาศบนดาวเคราะห์เหล่านี้ย่อมแตกต่างไปจากบนโลกอย่างสิ้นเชิง

ขณะนี้กล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์ ยอดนักค้นหาดาวเคราะห์ต่างระบบอีกกล้องก็กำลังสำรวจระบบสุริยะของแทรปพิสต์-1 เช่นกัน เคปเลอร์อาจจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ทราบสมบัติต่าง ๆ เกี่ยวกับดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดนี้มากขึ้น หรืออาจค้นพบดาวเคราะห์ในระบบสุริยะนี้เพิ่มขึ้นอีกก็เป็นได้ ผลการสำรวจจากเคปเลอร์จะเผยออกมาในต้นเดือนมีนาคมนี้


ภาพในจินตนาการของศิลปิน แสดงสภาพแวดล้อมบนดาว แทรปพิสต์-1 เอฟ ซึ่งเป็นดาวเคราะห์หนึ่งในเจ็ดดวงที่พบรอบดาวแทรปพิสต์-1

ภาพในจินตนาการของศิลปิน แสดงสภาพแวดล้อมบนดาว แทรปพิสต์-1 เอฟ ซึ่งเป็นดาวเคราะห์หนึ่งในเจ็ดดวงที่พบรอบดาวแทรปพิสต์-1 (จาก NASA/JPL-Caltech)

ระบบดาวเคราะห์ของดาวแทรปพิสต์-1 <wbr>ดาวฤกษ์เป็นดาวแคระอุณหภูมิต่ำ <wbr>มีดาวเคราะห์ขนาดระดับโลกโคจรอยู่เจ็ดดวง <wbr><br />

ระบบดาวเคราะห์ของดาวแทรปพิสต์-1 ดาวฤกษ์เป็นดาวแคระอุณหภูมิต่ำ มีดาวเคราะห์ขนาดระดับโลกโคจรอยู่เจ็ดดวง 
(จาก NASA/JPL-Caltech)

ภาพในจินตนาการของศิลปิน <wbr>แสดงลักษณะของดาวเคราะห์แต่ละดวงของดาวแทรปพิสต์-1 <wbr>ตามข้อมูลด้านขนาด <wbr>มวล <wbr>และระยะวงโคจรที่วัดได้<br />

ภาพในจินตนาการของศิลปิน แสดงลักษณะของดาวเคราะห์แต่ละดวงของดาวแทรปพิสต์-1 ตามข้อมูลด้านขนาด มวล และระยะวงโคจรที่วัดได้
(จาก NASA/JPL-Caltech)