การประชุมกำหนดนิยาม "ดาวเคราะห์"

27 สิงหาคม 2549
ปรับปรุงครั้งล่าสุด 26 ธันวาคม 2559
โดย: วรเชษฐ์ บุญปลอด (worachateb@yahoo.com)

กรณีที่นักดาราศาสตร์ราว 2,500 คน เข้าร่วมการประชุมสมัชชาใหญ่แห่งสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (IAU General Assembly) ณ กรุงปราก เมืองหลวงของสาธารณรัฐเช็ก ระหว่างวันที่ 14-25 สิงหาคม 2549 หนึ่งในหัวข้อประชุมที่เป็นที่สนใจและมีผลกระทบในวงกว้างคือการหาข้อสรุปนิยามคำว่า "ดาวเคราะห์" โดยในวันแรก ๆ ของการประชุม มีการเสนอนิยามที่อาจทำให้ดาวเคราะห์มีจำนวนเพิ่มขึ้นเป็นอย่างน้อย 12 ดวง อย่างไรก็ตาม บทสรุปที่ออกมาในวันที่ 24 สิงหาคม กลับทำให้ดาวพลูโตสูญเสียสถานภาพการเป็นดาวเคราะห์ที่ดำเนินมา 76 ปี ขณะนี้ระบบสุริยะของเราจึงมีดาวเคราะห์เพียง ดวง


ในอดีตกาลนับพันปีล่วงมา เรารู้จักดาวเคราะห์ดั้งเดิมในฐานะดาวที่ไม่อยู่นิ่ง เคลื่อนที่ไปท่ามกลางดาวฤกษ์บนท้องฟ้า เราไม่รู้แม้กระทั่งว่ามันมีขนาดเล็กใหญ่เพียงใด รู้แต่เพียงว่าดาวเคราะห์แต่ละดวงมีความสว่างต่างกัน สีต่างกัน เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วไม่เท่ากัน เดิมเรารู้จักดาวเคราะห์ที่ปรากฏบนท้องฟ้าเพียงแค่ ดวง (ไม่นับโลก) คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ แต่ด้วยประสิทธิภาพของกล้องโทรทรรศน์ที่พัฒนาขึ้นเรื่อยมาเป็นลำดับ ทำให้นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์เพิ่มขึ้น เมื่อมีการส่งยานอวกาศจำนวนมากเดินทางไปสำรวจอย่างใกล้ชิดก็ยิ่งทำให้เราเข้าใจในธรรมชาติของดาวเคราะห์แต่ละดวง

ไม่เพียงเท่านั้น ประสิทธิภาพของทัศนูปกรณ์และเทคโนโลยีใหม่ ๆ ยังนำไปสู่การค้นพบวัตถุอีกหลายดวงที่อยู่ไกลมากเสียจนส่องแสงจางกว่าดวงตามนุษย์จะมองเห็นได้หลายเท่า ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อวัตถุบางดวงในจำนวนนั้นมีขนาดใหญ่ใกล้เคียงหรือใหญ่กว่าดาวพลูโตซึ่งเป็นวัตถุที่เรารู้จักในฐานะดาวเคราะห์มาตั้งแต่ถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1930 แล้วเหตุผลอันใดที่เราจึงไม่เรียกวัตถุเหล่านั้นว่าดาวเคราะห์ด้วย? หรือว่าดาวพลูโตอาจมีขนาดเล็กเกินกว่าจะเป็นดาวเคราะห์กันแน่? นั่นเป็นจุดเริ่มต้นของความท้าทายใหม่ที่นักดาราศาสตร์ในปัจจุบันกำลังประสบ

บรรทัดฐานสำหรับการเรียกสมาชิกของระบบสุริยะว่าดาวเคราะห์หรือไม่ อาจจำแนกตามลักษณะทางกายภาพของวัตถุนั้น เช่น ขนาดหรือความกลมของตัวดวง แต่ปัญหาคือเส้นแบ่งที่ว่านี้อยู่ตรงไหน? สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลหรือไอเอยู เป็นองค์กรนานาชาติที่ทำหน้าที่ประสานงานด้านดาราศาสตร์และกำหนดมาตรฐานต่าง ๆ ทางดาราศาสตร์ ก่อตั้งมาตั้งแต่ปี 2462 มีการประชุมสมัชชาใหญ่ทุก ๆ ปี ประเทศไทยเป็นสมาชิกเฉพาะกาลเมื่อปี 2548 โดยมติคณะรัฐมนตรีเมื่อวันที่ 26 เมษายน 2548 ได้อนุมัติให้ไทยเสนอตัวเข้าเป็นสมาชิก และได้รับเสียงสนับสนุนเข้าเป็นสมาชิกอย่างเป็นทางการมาตั้งแต่วันที่ 15 สิงหาคม 2549

กรรมการบริหารของไอเอยูได้เริ่มจัดตั้งคณะกรรมการนิยามดาวเคราะห์ (Planet Definition Committee -- PDC) เพื่อพิจารณาปัญหาความคลุมเครือนี้มานานเกือบสองปีแล้ว ซึ่งประกอบด้วยนักดาราศาสตร์ นักเขียน และนักประวัติศาสตร์ ทั้งหมด คน เป็นแกนนำหารือร่วมกับตัวแทนนานาชาติที่กรุงปารีสในปลายเดือนมิถุนายนและต้นเดือนกรกฎาคมที่ผ่านมา เมื่อกระบวนการหารือในวงกว้างเสร็จสิ้น คณะกรรมการได้บรรลุข้อสรุปและมีมติเห็นชอบเป็นเอกฉันท์ในนิยามคำว่า "ดาวเคราะห์" โดยนำเสนอต่อที่ประชุมสมัชชาใหญ่ในคราวนี้เพื่อให้สมาชิกได้พิจารณา

หลักใหญ่ข้อแรกของข้อเสนอที่คณะกรรมการได้นำเข้าที่ประชุมกำหนดนิยามว่า "ดาวเคราะห์" คือ วัตถุท้องฟ้าที่มีมวลมากพอที่แรงโน้มถ่วงจะทำให้มันอยู่ในภาวะสมดุลอุทกสถิต (hydrostatic equilibrium) โคจรรอบดาวฤกษ์โดยที่ตัวมันเองไม่เป็นทั้งดาวฤกษ์และดวงจันทร์บริวารของดาวเคราะห์ดวงอื่น สาเหตุที่คณะกรรมการกำหนดนิยามเช่นนี้เนื่องจากต้องการใช้ธรรมชาติในแง่ของความโน้มถ่วงเป็นแกนหลัก จากนิยามนี้แปลความหมายได้ว่าวัตถุนั้นต้องไม่ใช่ดาวฤกษ์, โคจรรอบดาวฤกษ์, และมีรูปร่างเกือบเป็นทรงกลม

ข้อสอง แยกแยะความต่างกันระหว่างวัตถุอื่นที่เข้าข่ายข้อแรกออกจากดาวเคราะห์ ดวง (ไม่รวมดาวพลูโต) ซึ่งมีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์เกือบเป็นวงกลมและโคจรอยู่ในระนาบใกล้เคียงกัน อันจะทำให้ซีรีสซึ่งถือเป็น "ดาวเคราะห์น้อย" ในขณะนี้ ถูกยกขึ้นเป็นดาวเคราะห์ด้วย แต่อาจเรียกให้ต่างไปว่าดาวเคราะห์แคระ (dwarf planet) ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์

ข้อสาม นอกจากกำหนดนิยามดาวเคราะห์แล้ว คณะกรรมการยังได้เสนอร่างมติกำหนดประเภทของวัตถุชนิดใหม่ในระบบสุริยะให้ที่ประชุมพิจารณาใช้อย่างเป็นทางการต่อไปโดยเรียกวัตถุประเภทใหม่นี้ว่าพลูตอน (pluton) มีดาวพลูโตเป็นวัตถุต้นแบบ ใช้กับวัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยคาบยาวนานกว่า 200 ปี

ข้อสี่ กำหนดให้วัตถุอื่นนอกเหนือจากข้อ 1-3 ถูกเรียกว่า "วัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ" (Small Solar System Bodies) โดยยกเลิกศัพท์คำว่าดาวเคราะห์น้อย (minor planet)

ผลปรากฏว่าการหยั่งเสียงรอบแรก เสียงส่วนใหญ่ไม่เห็นด้วยกับข้อเสนอข้างต้นนี้ อันจะทำให้ระบบสุริยะมีดาวเคราะห์เพิ่มเป็นอย่างน้อย 12 ดวง โดยวัตถุที่เข้ามาใหม่เพื่อชิงตำแหน่งดาวเคราะห์ ได้แก่ ซีรีส คารอน และ 2003 ยูบี 313

ซีรีส (Ceres) เป็นดาวเคราะห์น้อยที่ค้นพบเป็นดวงแรกและมีขนาดใหญ่ที่สุด เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 952 กิโลเมตร โคจรอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี

คารอน (Charon) มีขนาด 1,205 กิโลเมตร เป็นวัตถุที่อยู่ในฐานะทั้งดวงจันทร์บริวารของดาวพลูโตและดาวเคราะห์สหายกับดาวพลูโต แม้ว่าดาวพลูโตจะใหญ่กว่าคารอนแต่นักดาราศาสตร์เรียกระบบพลูโต-คารอนว่าดาวเคราะห์คู่ (double planet) เนื่องจากมันดูเหมือนโคจรรอบกันและกันมากกว่าที่คารอนจะเป็นแค่ดาวบริวาร

2003 ยูบี 313 (2003 UB313) เป็นวัตถุที่เพิ่งค้นพบเมื่อปี 2546 แต่ประกาศการค้นพบอย่างเป็นทางการในปี 2548 มีขนาด 2,300-2,500 กิโลเมตรซึ่งใกล้เคียงหรือใหญ่กว่าดาวพลูโต

วัตถุ ดวงที่เคยถูกเสนอให้เป็นดาวเคราะห์ ปัจจุบัน 2003 ยูบี 313 และซีรีส ถูกจัดอยู่ในกลุ่มของ "ดาวเคราะห์แคระ" (ภาพดัดแปลงจาก IAU/Martin Kornmesser) 
ดาวเคราะห์เดิม ดวงกับวัตถุที่ถูกเสนอให้เป็นดาวเคราะห์อีก ดวง รวมเป็น 12 ดวง (ภาพจาก IAU/Martin Kornmesser) 

หนึ่งในนักดาราศาสตร์ที่ออกมาแสดงความคิดเห็นต่อข้อเสนอนี้ในทันทีคือไมค์ บราวน์ ซึ่งอยู่ในทีมผู้ค้นพบ 2003 ยูบี 313 ด้วยข้อเสนอดังกล่าวบราวน์คาดคะเนว่าจะมีวัตถุเข้าข่ายเป็นดาวเคราะห์เพิ่มขึ้นเป็นอย่างน้อย 53 ดวง ซึ่งออกจะดูมากเกินกว่าที่คนทั่วไปจะจดจำได้ นอกเหนือจากข้อเสนอในที่ประชุมของไอเอยู บราวน์เห็นว่ามีทางออกอยู่อีก ทาง คือ ลดสถานภาพของดาวพลูโตลงเนื่องจากมันมีขนาดเล็กทำให้มีดาวเคราะห์เหลือ ดวง, คงสภาพดาวเคราะห์ทุกดวงไว้ดังเดิม หรือกำหนดให้เฉพาะวัตถุที่ใหญ่กว่าพลูโตเท่านั้นที่นับเป็นดาวเคราะห์ ซึ่งจะทำให้ระบบสุริยะมีดาวเคราะห์ 10 ดวง

การประชุมในวันต่อ ๆ มาทำให้เกิดข้อเสนอใหม่โดยพุ่งประเด็นไปที่สถานภาพการเป็นดาวเคราะห์ของพลูโต ผลการโหวตในวันพฤหัสบดีที่ 24 สิงหาคม 2549 ทำให้ดาวพลูโตถูกปลดออกจากการเป็นดาวเคราะห์ โดยถูกจัดให้อยู่ในกลุ่มของดาวเคราะห์แคระ (dwarf planet) เช่นเดียวกับซีรีส

ดาวเคราะห์น้อย 12 ดวง ที่อยู่ในรายการเข้าข่ายอาจเป็นดาวเคราะห์แคระ (ภาพจาก IAU/Martin Kornmesser) 

นิยามดาวเคราะห์ ตามข้อสรุปท้ายสุดแปลความหมายได้ว่า "ดาวเคราะห์" ในระบบสุริยะหมายถึงวัตถุที่ (1) โคจรรอบดวงอาทิตย์ (2) มีมวลมากพอที่ทำให้รูปร่างใกล้เคียงทรงกลม และ (3) ไม่มีวัตถุอื่นที่มีขนาดใกล้เคียงกันและลักษณะทางกายภาพคล้ายคลึงกันอยู่ใกล้วงโคจร ส่วน "ดาวเคราะห์แคระ" หมายถึงวัตถุที่ (1) โคจรรอบดวงอาทิตย์ (2) มีมวลมากพอที่ทำให้รูปร่างใกล้เคียงทรงกลม (3) มีวัตถุอื่นที่มีขนาดใกล้เคียงกันและลักษณะทางกายภาพคล้ายคลึงกันอยู่ใกล้วงโคจร และ (4) ไม่ใช่ดวงจันทร์บริวารของดาวเคราะห์

ความเป็นมาของพลูโต อดีตดาวเคราะห์

หลังการค้นพบดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน เพอร์ซิวาล โลเวลล์ นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันพบว่าการเคลื่อนที่ของดาวเนปจูนแตกต่างจากค่าที่คำนวณได้ จึงคาดว่ามีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อีกดวงหนึ่งที่อยู่ไกลออกไป คอยส่งแรงโน้มถ่วงมารบกวนวงโคจรของดาวเนปจูน และได้คำนวณตำแหน่งที่เป็นไปได้เพื่อหาดาวเคราะห์ต้องสงสัยดังกล่าว


ภาพวาดแสดงดาวพลูโตกับคารอน มุมมองจากดาวบริวารดวงหนึ่งจากทั้งหมด ดวง (ภาพจาก G. Bacon (STScI)/NASA/ESA) 

ไคลด์ ทอมบอก์ ผู้ค้นพบดาวพลูโต (ภาพจาก New Horizons) 

การค้นหาดาวเคราะห์ดวงที่ ของระบบสุริยะดำเนินอย่างต่อเนื่องที่หอดูดาวโลเวลล์ในแฟลกสตาฟฟ์ แอริโซนา โลเวลล์อุทิศเวลาราวหนึ่งทศวรรษในการค้นหาดาวเคราะห์ลึกลับนี้บนหอดูดาวของเขาจนกระทั่งเขาเสียชีวิตในปี พ.ศ. 2459 หลังจากนั้นก็มีการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาด 13 นิ้วบนหอดูดาวแห่งนี้โดยมีไคลด์ ทอมบอก์ นักดาราศาสตร์สมัครเล่นวัยหนุ่มที่รับหน้าที่สานต่อเจตนารมณ์ของโลเวลล์ในช่วงเวลาต่อมา

หลังจากทอมบอก์เข้ารับหน้าที่ไม่ถึงปี เขาก็ค้นพบพลูโตในวันที่ 18 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1930 ในภาพถ่ายบริเวณใกล้กับดาวฤกษ์สว่างดวงหนึ่งในกลุ่มดาวคนคู่ ดาวพลูโตมีแสงจางเพียงโชติมาตร 15 จางกว่าดาวฤกษ์ที่จางที่สุดที่ตาคนเราจะมองเห็นได้นับพันเท่า การคำนวณวงโคจรในช่วงเวลาต่อมาพบว่าพลูโตโคจรรอบดวงอาทิตย์ครบหนึ่งรอบในเวลา 248 ปี

แท้จริงการค้นพบพลูโตเป็นเรื่องบังเอิญอย่างยิ่ง เพราะพลูโตมีขนาดและแรงโน้มถ่วงน้อยมาก ไม่เพียงพอที่จะรบกวนวงโคจรของเนปจูนได้ ปัจจุบันเราทราบแล้วว่าการเคลื่อนที่ๆ ผิดปกติของเนปจูนในครั้งนั้นไม่ได้เกิดจากการรบกวนวงโคจรจากดาวเคราะห์อีกดวงแต่อย่างใด แต่เกิดจากข้อมูลการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ดวงนี้ที่ยังมีไม่เพียงพอ

มนุษย์ส่งยานอวกาศไปสำรวจดาวเคราะห์มาแล้วแทบจะทุกดวง ยกเว้นอยู่เพียงดวงเดียวนั่นคือพลูโต วัตถุขนาดเล็กที่อยู่ไกลแสนไกล ภาพถ่ายที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์ไม่ว่าจะเป็นกล้องที่ตั้งอยู่บนพื้นโลกและกล้องโทรทรรศน์ในอวกาศ สามารถส่องเห็นและวัดขนาดของพลูโตได้ว่ามีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,300 กิโลเมตร นับว่าเล็กกว่าดวงจันทร์ของโลกเสียอีก

พลูโตโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยวงโคจรที่ทำมุมเอียง 17 องศากับระนาบที่โลกและดาวเคราะห์ส่วนใหญ่โคจรรอบดวงอาทิตย์ นักดาราศาสตร์แบ่งกลุ่มของดาวเคราะห์ออกเป็นสองกลุ่มตามลักษณะทางกายภาพ คือ ดาวเคราะห์ที่มีพื้นผิวเป็นดินแข็งแบบโลก ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ส่วนอีกกลุ่มหนึ่งเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่มีใจกลางเป็นหินแต่ห่อหุ้มด้วยแก๊สหนาทึบ ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ดาวเคราะห์กลุ่มหลังนี้อยู่ห่างไกลออกไป บรรยากาศส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเทน แต่ดาวพลูโตมีความผิดแผกแตกต่างจากดาวเคราะห์สองกลุ่มนี้ ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาด้วยกล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์อื่นๆ ทางดาราศาสตร์แสดงว่า พลูโตมีองค์ประกอบเป็นน้ำแข็งและมีเทนในสถานะของแข็งที่ห่อหุ้มอยู่รอบ ๆ ใจกลางที่เป็นหิน นอกจากขนาดที่เล็กแล้วนี่เป็นเหตุผลอีกอย่างหนึ่งที่ทำให้นักดาราศาสตร์จำนวนมากต่างตั้งข้อสังเกตและสงสัยเกี่ยวกับสถานภาพที่แท้จริงของพลูโต หลายคนบอกว่าพลูโตควรหลุดจากการเป็นดาวเคราะห์ได้แล้ว

ความจริงข้อสงสัยดังกล่าวไม่ได้เพิ่งจะเกิดขึ้น แต่มันเริ่มขึ้นและดำเนินมานานกว่าสิบปีแล้ว พ.ศ. 2535 นักดาราศาสตร์ค้นพบวัตถุดวงหนึ่ง ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ด้วยระยะทางเฉลี่ยใกล้เคียงกับพลูโต ซึ่งเป็นวงโคจรที่มีความสัมพันธ์กับดาวเนปจูน คือ เมื่อดาวเนปจูนโคจรรอบดวงอาทิตย์ครบ รอบ พลูโตและวัตถุดังกล่าวจะโคจรรอบดวงอาทิตย์ครบ รอบ

หลังจากนั้นเป็นต้นมาก็มีการค้นพบวัตถุที่มีวงโคจรเลยวงโคจรของดาวเนปจูนออกไปอีกหลายดวง นักดาราศาสตร์เรียกวัตถุเหล่านั้นว่าวัตถุแถบไคเปอร์ ตามชื่อเจอราร์ด ไคเปอร์ นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์-อเมริกันซึ่งเป็นนักดาราศาสตร์คนแรก ๆ ที่เสนอทฤษฎีในปี พ.ศ. 2492 ว่ามีแถบของวัตถุขนาดเล็กแบบดาวหางโคจรอยู่รอบนอก กำเนิดขึ้นในช่วงต้นๆ ของระบบสุริยะ และพลูโตก็อาจเป็นหนึ่งในวัตถุในแถบไคเปอร์นี้ก็ได้ นอกจากนั้น ปฏิเสธไม่ได้ว่าแรงกดดันในการตัดชื่อพลูโตออกจากรายชื่อดาวเคราะห์ดูจะรุนแรงขึ้นเมื่อไคลด์ ทอมบอก์ ผู้ค้นพบพลูโตเสียชีวิตลงในปี พ.ศ. 2540

แม้ว่าปัจจุบันพลูโตจะถูกปลดออกจากการเป็นดาวเคราะห์หลักโดยลดชั้นลงเป็นดาวเคราะห์แคระ แต่ความจริงข้อหนึ่งก็คือมันยังเป็นวัตถุในระบบสุริยะที่น่าสนใจและควรค่าแก่การสำรวจอยู่ต่อไป พ.ศ. 2558 เราน่าจะมีข้อมูลเกี่ยวกับพลูโตมากขึ้นเมื่อยานนิวเฮอไรซอนส์ที่เพิ่งออกจากโลกเมื่อต้นปีนี้เดินทางไปถึง

ดูเพิ่ม

รายงานพิเศษ: 2003 ยูบี 313 ดาวเคราะห์ดวงที่ 10?
ซีนาได้ชื่อใหม่

เว็บไซต์อื่น

The IAU draft definition of "planet" and "plutons" IAU Press Release
The IAU has proposed definition which would add hundreds of new planets to our solar system! Mike Brown
Planet Debate Heats Up SkyTonight.com
Pluto May Get Demoted After All Space.com
Pluto loses status as planet BBC
BREAKING NEWS: Pluto Demoted, No Longer Planet Space.com