สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาวเคราะห์แคระดวงใหม่

ดาวเคราะห์แคระดวงใหม่

14 พ.ค. 2557
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ระบบสุริยะของเรามีสมาชิกใหม่อีกดวงหนึ่งแล้ว เป็นดาวเคราะห์แคระจากชายขอบของระบบสุริยะ
สกอตต์ เชปเพิร์ด จากสถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนกีในวอชิงตันดีซี ชาดวิก ทรูจิลโล จากหอดูดาวเจมิไนในฮาวาย ได้รายงานการการค้นพบดาวเคราะห์แคระดวงใหม่ มีชื่อว่า 2012 วีพี 113 (2012 VP113) ซึ่งโคจรอยู่นอกขอบเขตของระบบสุริยะ อาจเป็นส่วนหนึ่งของวัตถุในเมฆออร์ตชั้นใน งานสำรวจในครั้งนี้ยังเผยว่าอาจมีดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าโลกหลายเท่าอยู่เป็นจำนวนมากที่รอการค้นพบอยู่ 
ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์รู้จักดาวเซดนา ซึ่งเป็นวัตถุในระบบสุริยะที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่รู้จัก แต่ 2012 วีพี 113 มีจุดใกล้สุดในวงโคจรห่างกว่าเซดนาเสียอีก ทำให้กลายเป็นวัตถุในระบบสุริยะที่อยู่ไกลที่สุดดวงใหม่
นักดาราศาสตร์ค้นพบเซดนาในปี 2546 หลังจากตรวจอบวงโคจรแล้ว นักดาราศาสตร์จัดเซดนาเป็นวัตถุประเภทวัตถุเมฆออร์ตชั้นใน ซึ่งเป็นวัตถุจำพวกต้นกำเนิดดาวหาง นับเป็นวัตถุประเภทนี้ดวงแรกที่รู้จัก
แน่นอนว่าการค้นพบ 2012 VP113 ทำให้วัตถุนี้กลายเป็นวัตถุเมฆออร์ตชั้นในดวงที่สอง จุดใกล้ดวงอาทิตย์ในวงโคจรของ 2012 VP113 มีระยะทาง 80 เท่าของระยะห่างจากโลกถึงดวงอาทิตย์ หรือราวสองเท่าของระยะทางเฉลี่ยจากดาวพลูโตถึงดวงอาทิตย์ 
การค้นพบครั้งนี้ เชปเพิร์ดและทรูจิลโล ใช้กล้องดีแคม (DECam) ที่ติดอยู่บนกล้อง เอ็นโอเอโอ ขนาด เมตรในชิลีในการสำรวจ กล้องดีแคมเป็นกล้องที่ขอบเขตภาพกว้างที่สุดในบรรดากล้องที่มีขนาดตั้งแต่ เมตรขึ้นไปทั้งหมด จึงเหมาะมากในการใช้ค้นหาวัตถุจางเป็นบริเวณกว้าง ส่วนในการวัดตำแหน่งเพื่อค้นหาวงโคจรและสมบัติทางพื้นผิวของ 2012 วีพี 113 มาจากการสำรวจด้วยกล้องแมกเจลเลนที่หอดูดาวลาสคัมพานาส 6.5 เมตรในชิลี
เชปเพิร์ดและทรูจิลโลคำนวณว่า ในบริเวณเมฆออร์ตชั้นในน่าจะมีวัตถุที่โคจรคล้ายเซดนาและ 2012 วีพี 113 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1,000 กิโลเมตรอยู่ราว 900 ดวง ซึ่งเป็นจำนวนที่มากกว่าในแถบไคเปอร์และแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก
ทั้งเซดนาและ 2012 วีพี 113 ถูกพบในขณะที่อยู่ในช่วงใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในวงโคจร ทั้งสองดวงนี้มีจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดไกลหลายร้อยหน่วยดาราศาสตร์ ซึ่งหากอยู่ในช่วงนั้นจะจางมากจนตรวจไม่พบ นักดาราศาสตร์ทั้งสองให้ความเห็นว่า อาจมีวัตถุที่ใหญ่ระดับโลกหรืออาจใหญ่กว่าที่โคจรอยู่ในบริเวณเดียวกันนี้ที่ยังรอการค้นพบอยู่
นักวิทยาศาสตร์เสนอทฤษฎีเกี่ยวกับการกำเนิดเมฆออร์ตชั้นในไปสามทาง ทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่า มีดาวเคราะห์พเนจรดวงหนึ่งที่ถูกเหวี่ยงออกจากเขตดาวเคราะห์ยักษ์ ช่วงที่ดาวเคราะห์ดวงนี้ผ่านมายังเขตของแถบไคเปอร์ ก็ได้ส่งแรงดึงดูดรบกวนให้วัตถุในแถบไคเปอร์ให้กระเด็นออกไปจนไปอยู่ในเมฆออร์ตชั้นใน ปัจจุบันดาวเคราะห์ดวงนี้อาจยังคงอยู่ในที่ใดที่หนึ่งบริเวณขอบนอกของระบบสุริยะ 
ทฤษฎีที่สองกล่าวว่า มีดาวฤกษ์เพื่อนบ้านดวงหนึ่งผ่านเข้ามาใกล้ แล้วรบกวนให้วัตถุเคลื่อนมาอยู่ในแถบเมฆออร์ตชั้นในได้
ส่วนทฤษฎีที่สาม อธิบายว่าวัตถุในเมฆออร์ตชั้นในแท้จริงแล้วคือดาวเคราะห์ที่เคยโคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นที่ถูกดวงอาทิตย์คว้ามาเป็นบริวารในช่วงที่เข้าใกล้กันในอดีต
การค้นหาวัตถุเมฆออร์ตให้มากขึ้น จะช่วยบอกได้ว่า ทฤษฎีใดถูกต้อง

นอกจากวัตถุเมฆออร์ตชั้นในแล้ว ห่างออกไปอีกยังมีเมฆออร์ตชั้นนอก ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 1,500 หน่วยดาราศาสตร์ วัตถุในบริเวณนี้ได้รับอิทธิพลจากดาวฤกษ์ข้างเคียงมาก ทำให้วงโคจรของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปได้มากตลอดเวลา ดาวหางหลายดวงที่เข้ามาปรากฏให้เราพบเห็น ก็เป็นวัตถุที่มาจากเมฆออร์ตชั้นนอก ส่วนวัตถุในเมฆออร์ตชั้นในได้รับอิทธิพลทางแรงโน้มถ่วงจากดาวฤกษ์ดวงอื่นไม่มากเท่าวัตถุเมฆออร์ตชั้นนอก จึงมีวงโคจรที่เสถียรและดั้งเดิมกว่า 
สกอตต์ เชปเพิร์ด กล่าวว่า การค้นหาวัตถุเมฆออร์ตชั้นในดวงอื่นจะต้องดำเนินต่อไป เนื่องจากวัตถุจำพวกนี้จะช่วยนักดาราศาสตร์ในการทำความเข้าใจการก่อตัวและวิวัฒนาการของระบบสุริยะได้เป็นอย่างมาก
    ภาพที่ค้นพบ <wbr>2012 <wbr>วีพี <wbr>113 <wbr>(2012 <wbr>VP113) <wbr>ถ่ายเมื่อวันที่ <wbr>5 <wbr>พฤศจิกายน <wbr>2555 <wbr>แต่ละภาพถ่ายห่างกัน <wbr>2 <wbr>ชั่วโมง <wbr>ตำแหน่งของ <wbr>2012 <wbr>วีพี <wbr>113 <wbr>เปลี่ยนแปลงไปอย่างชัดเจนเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์และดาราจักรฉากหลัง<br />

    ภาพที่ค้นพบ 2012 วีพี 113 (2012 VP113) ถ่ายเมื่อวันที่ พฤศจิกายน 2555 แต่ละภาพถ่ายห่างกัน ชั่วโมง ตำแหน่งของ 2012 วีพี 113 เปลี่ยนแปลงไปอย่างชัดเจนเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์และดาราจักรฉากหลัง

    ผังวงโคจรของระบบสุริยะชั้นนอก <wbr>แสดงวงโคจรของเซดนาและ <wbr>2012 <wbr>วีพี <wbr>113 <wbr><br />

    ผังวงโคจรของระบบสุริยะชั้นนอก แสดงวงโคจรของเซดนาและ 2012 วีพี 113 
    (จาก Scott Sheppard, Department of Terrestrial Magnetism)

    แผนภูมิโครงสร้างของระบบสุริยะ แสดงระยะวงโคจรของบริวารดวงอาทิตย์ในมาตราส่วนแบบล็อการิทึม

    แผนภูมิโครงสร้างของระบบสุริยะ แสดงระยะวงโคจรของบริวารดวงอาทิตย์ในมาตราส่วนแบบล็อการิทึม

    ที่มา: