ดาวที่จะมีหางได้ไม่ใช่มีแค่ดาวหาง ดาวเคราะห์ก็มีหางได้

เมื่อปี 2557 เจนนิเฟอร์ คูโลว์ จากมหาวิทยาลัยโคโลราโดในโบลเดอร์และคณะ ได้สำรวจดาวเคราะห์ต่างระบบดวงหนึ่ง ชื่อว่า กลีเซ 436 บี (Gliese 436b) ในย่านรังสีอัลตราไวโอเลตด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ระบบสุริยะของดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ไม่ไกลจากเรานัก ห่างออกไปเพียง 30 ปีแสงเท่านั้น มีมวลและขนาดใกล้เคียงกับดาวเนปจูน แต่สิ่งหนึ่งที่ต่างจากเนปจูนมากก็คือ อยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่มาก โคจรครบรอบใช้เวลาเพียง 2.6 วันเท่านั้น 

ดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นดาวเคราะห์ประเภทผ่านหน้า นั่นคือมีระนาบวงโคจรหันเหในมุมที่ทำให้ดาวเคราะห์ผ่านหน้าดาวฤกษ์ทุกรอบ คณะของคูโลว์ได้สังเกตว่า แม้ดาวเคราะห์ดวงนี้จะเคลื่อนผ่านพ้นดาวฤกษ์ไปแล้ว แต่รังสีอัลตราไวโอเลตจากดาวแม่ยังคงริบหรี่กว่าปกติอยู่ต่อไปอีกนาน จึงสันนิษฐานว่าดาวเคราะห์ดวงนี้อาจมีสิ่งที่คล้ายกับหางแบบดาวหางทอดยาวออกมาบดบังแสงของดาวฤกษ์

ข้อสงสัยนี้ทำให้นักดาราศาสตร์อีกคณะหนึ่งที่นำโดย ดาวิด เอเรนไรช์ จากหอดูดาวเจนีวา สวิสเซอร์แลนด์ สำรวจดาวเคราะห์ดวงนี้เพิ่มเติมด้วยกล้องฮับเบิลและหอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์จันทรา สิ่งที่พบได้ยืนยันการสำรวจของคูโลว์ และยังเป็นการเปิดมิติใหม่เกี่ยวกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ต่างระบบ

ขณะที่ผ่านหน้า ดาวกลีเซ 436 บีบดบังแสงของดาวฤกษ์ไปไม่ถึงหนึ่งเปอร์เซ็นต์ แต่นั่นเป็นเฉพาะแสงที่ตามองเห็นเท่านั้น หากสังเกตในย่านรังสีอัลตราไวโอเลต รวมถึงช่วงคลื่นเฉพาะช่วงหนึ่งที่เรียกว่าไลแมน-แอลฟาจะเห็นภาพที่ต่างไปโดยสิ้นเชิง คณะของเอเรนไรช์ได้สังเกตการผ่านหน้าสามครั้ง แต่ละครั้งแสงอัลตราไวโอเลตจากดาวฤกษ์แม่หายไปถึงกว่า 50 เปอร์เซ็นต์! 

เนื่องจากช่วงคลื่นไลแมน-แอลฟาลดลงได้ก็ต่อเมื่อมีไฮโดรเจนจำนวนมากมาขวางระหว่างแหล่งกำเนิดแสงกับตาเราเท่านั้น การที่พบว่าแสงอัลตราไวโอเลตของดาวฤกษ์หายไปนานหลังจากที่ดาวเคราะห์ผ่านไปแล้วตีความได้ว่าดาวเคราะห์กลีเซ 436 บีกำลังสูญเสียไฮโดรเจนในบรรยากาศออกไปเป็นจำนวนมาก ไฮโดรเจนที่หลุดออกจากบรรยากาศได้ก่อเป็นชั้นเมฆหนารอบดาวเคราะห์จนดูใหญ่กว่าดาวเคราะห์มาก หรืออาจใหญ่กว่าตัวดาวฤกษ์เองเสียอีก 

ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์เคยเห็นปรากฏการณ์ทำนองนี้มาก่อนแล้วในดาวเคราะห์ต่างระบบดวงอื่น แต่ไม่เคยพบว่าเกิดขึ้นกับดาวเคราะห์ขนาดเล็กเท่ากลีเซ 436 บีมาก่อน

รายงานการสำรวจนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารเนเจอร์ฉบับวันที่ 24 มิถุนายน 

เนื่องจากบรรยากาศโลกเป็นเกราะป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตจากอวกาศไม่ให้ลงมาถึงพื้นดิน นักดาราศาสตร์ที่ศึกษาอวกาศในย่านรังสีอัลตราไวโอเลต จึงต้องพึ่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในการศึกษาเมฆไฮโดรเจนนี้ 

คณะของเอเรนไรช์คำนวณได้ว่า ดาวเคราะห์ดวงนี้สูญเสียไฮโดรเจนในบรรยากาศด้วยอัตรา 100-1,000 ตันต่อวินาที สมมุติว่าดาวกลีเซ 436 บีมีไฮโดรเจนเป็นส่วนประกอบประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ ก็หมายความว่าดาวเคราะห์ดวงนี้จะเสียมวลไปถึง 0.1 เปอร์เซ็นต์ภายในเวลา 1 พันล้านปี แต่ขณะนี้ดาวฤกษ์ดวงนี้มีอายุราวหกพันล้านปี และดาวแคระแดงแบบนี้มีกัมมันตภาพรุนแรงในช่วงต้นของอายุขัย ระดับความรุนแรงของรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์แรงกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันถึง 100 เท่า ด้วยความรุนแรงระดับนี้จะสามารถเผาบรรยากาศของดาวเคราะห์ให้หายไปถึง 10 เปอร์เซ็นต์ภายในหนึ่งพันล้านปีแรก อัตราสูญเสียมวลนี้สูงกว่าของดาวหางบางดวงในระบบสุริยะของเราเสียอีก แต่อย่างไรก็ตาม อัตรานี้ยังไม่มากพอที่จะทำลายบรรยากาศของดาวไปได้ทั้งหมดภายในอายุขัยของตนเองได้

ปรากฏการณ์เช่นนี้อาจเคยเกิดขึ้นในระบบสุริยะของเรามาก่อน โดยเฉพาะในยุคต้น เมื่อครั้งที่โลกยังมีบรรยากาศที่เต็มไปด้วยไฮโดรเจน และเหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นอีกครั้งในบั้นปลายของอายุขัยของโลก เมื่อดวงอาทิตย์พองใหญ่ขึ้นกลายเป็นดาวยักษ์แดง ความร้อนที่เพิ่มขึ้นจะแผดเผาบรรยากาศโลกให้ระเหยออกไปหมดก่อนที่กลืนกินโลกไปทั้งดวง

ด้วยโครงการศึกษาดาวเคราะห์ต่างระบบอีกจำนวนมากที่จะเกิดขึ้นมาในอนาคตอันใกล้ เช่นโครงการเทสส์ (TESS--Transiting Exoplanet Survey Satellite) นักดาราศาสตร์คาดหวังว่าจะพบดาวเคราะห์ทีมีลักษณะแบบดาวกลีเซ 436 บีเพิ่มขึ้นอีก ดาวกลีเซ 436 บี น่าจะเป็นดาวต้นแบบของดาวเคราะห์เล็กประเภทปล่อยหาง การศึกษาดาวเคราะห์ประเภทนี้อาจช่วยให้เราเข้าใจเกี่ยวกับการระเหยของบรรยากาศในวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ได้

ภาพแอนิเมชันของระบบสุริยะของดาวกลีเซ 436