สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้าไม่ได้มีดาวเคราะห์แค่ดวงเดียว

ดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้าไม่ได้มีดาวเคราะห์แค่ดวงเดียว

16 ส.ค. 2563
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เมื่อปี 2559 วงการดาราศาสตร์ได้ตื่นเต้นกับข่าวการค้นพบดาวเคราะห์ต่างระบบดวงหนึ่ง เป็นดาวเคราะห์ของดาว พร็อกซิมาคนครึ่งม้า (Proxima Centauri) ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด อยู่ห่างออกไปเพียง 4.2 ปีแสง ดาวเคราะห์ดวงนี้มีชื่อว่า พร็อกซิมาคนครึ่งม้าบี หรือเรียกย่อ ๆ ว่า พร็อกซิมาบี ดาวพร็อกซิมาบีมีขนาดใกล้เคียงกับโลก มีมวลมากกว่าโลกเพียง 17 เปอร์เซ็นต์ โคจรรอบดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้าครบรอบทุก 11.2 วัน แม้จะอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มาก แต่ก็ยังอยู่ในเขตเอื้ออาศัย เพราะดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้าเป็นดาวฤกษ์ชนิดดาวแคระแดง ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าดวงอาทิตย์มาก 

ด้วยระยะที่ใกล้กว่าดาวดวงอื่น ระบบสุริยะของดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้าจึงเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจในการส่งยานอวกาศไปสำรวจในระยะใกล้ แม้ยังทำไม่ได้ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน แต่ก็อาจเป็นไปได้ในไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า

ยานที่จะไปถึงที่นั่นอาจไม่ได้มีดาวเคราะห์ให้สำรวจแค่ดวงเดียว ข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้าเผยว่าระบบสุริยะข้างบ้านนี้มีดาวเคราะห์อย่างน้อยสองดวงหรืออาจมีดวงที่สามอีกด้วย

ดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้า มีพื้นผิวที่อึกทึกไปด้วยกัมมันตภาพสุริยะที่รุนแรง กัมมันตภาพหลายอย่างเช่นจุดมืดบนดาวอาจทำให้นักดาราศาสตร์สับสนกับการผ่านหน้าของดาวเคราะห์บริวาร (จาก NASA/SDO/AIA/HMI/Goddard Space Flight Center)


ดาวเคราะห์ดวงที่สองของพร็อกซิมาคนครึ่งม้ามีชื่อว่า พร็อกซิมาคนครึ่งม้าซี หรือเรียกย่อ ๆ ว่า พร็อกซิมาซี มีมวลราวครึ่งหนึ่งของดาวเนปจูน มีรัศมีวงโคจร 1.5 หน่วยดาราศาสตร์ โคจรรอบดาวแม่ครบรอบทุก 5.2 ปี หากดาวดวงนี้ไม่มีบรรยากาศ ก็จะมีอุณหภูมิราว -200 องศาเซลเซียส ค้นพบโดยกล้องฮาร์ปของหอดูดาวยุโรปซีกใต้หรืออีเอสโอด้วยวิธีการวัดความเร็วตามแนวรัศมีเช่นเดียวกับการค้นพบดาวเคราะห์ดวงแรก แม้ดาวเคราะห์ดวงนี้จะอยู่ห่างจากดาวแม่มากเกินกว่าจะทำให้มีน้ำในสถานะของเหลวบนพื้นผิวได้ แต่การค้นพบนี้ก็น่าสนใจและท้าทายทฤษฎีการกำเนิดดาวเคราะห์พอสมควร

ดาวแคระแดงมักมีดาวเคราะห์เป็นบริวารมากกว่าดาวฤกษ์ชนิดอื่น ตัวอย่างเช่นดาวแทรปพิสต์-1 ดังภาพในจินตนาการของศิลปินดวงนี้ ซึ่งพบว่ามีดาวเคราะห์เป็นบริวารถึงเจ็ดดวง  (จาก NASA/JPL-Caltech)


นักดาราศาสตร์เชื่อว่าดาวเคราะห์ที่มีมวลระดับนี้ไม่น่าจะอยู่ห่างจากดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้ามากถึง 1.5 หน่วยดาราศาสตร์ ครั้นจะว่าดาวเคราะห์พร็อกซิมาซีอาจเคยอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากกว่านี้ แต่ต่อมาได้ย้ายวงโคจรถอยห่างออกมาก็เป็นไปไม่ได้ เพราะวงโคจรของพร็อกซิมาซีเป็นวงกลม และในระบบนี้ก็ไม่พบว่ามีดาวเคราะห์มวลสูงที่โคจรในระยะใกล้ดวงอื่นที่จะมาทำให้วงโคจรขาดเสถียรภาพจนเกิดกระบวนการย้ายวงโคจรได้

แผนภาพเปรียบเทียบขนาดและอุณหภูมิพื้นผิวของดาวฤกษ์ใกล้โลกบางดวง ดาวเคราะห์ของดาวประเภทดาวแคระแดงอย่างดาวกลีเซ 229 เอ (Gliese 229A) หรือพร็อกซิมาซีจะต้องโคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากจึงจะได้อุณหภูมิพื้นผิวใกล้เคียงกับโลก  (จาก MPIA/ V. Joergens/ Wikimedia Commons.)


กราฟแสดงคาบการโคจรของดาวพร็อกซิมาบี (จาก UNIGE)


ไม่เพียงแต่ดาวพร็อกซิมาซีเท่านั้น เมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเจนีวาได้ศึกษาดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้าด้วยสเปกโทรกราฟชื่อน่ากินว่าเอสเพรสโซ (ESPRESSO) ซึ่งติดอยู่ในกล้องวีแอลที ข้อมูลจากเอสเพรสโซซึ่งได้ชื่อว่าเป็นสเปกโทรกราฟที่แม่นยำที่สุดในโลกไม่เพียงจะยืนยันว่ามีมีดาวพร็อกซิมาบีอยู่จริงแล้ว ยังพบความผันแปรของสเปกตรัมที่อาจเกิดจากการกระทำของดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งด้วย 

สเปกโทรกราฟเอสเพรสโซของกล้องวีแอลทีในชิลี  (จาก UNIGE)


หากความผันแปรของสเปกตรัมในส่วนนี้เกิดจากดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งจริง ดาวเคราะห์ดวงนี้จะมีมวลราว 30 เปอร์เซนต์ของโลก โคจรรอบดาวแม่ครบรอบทุก 5.15 วัน อาจมีขนาดประมาณดาวอังคารหรือดาวพุธเท่านั้น และจะเป็นดาวเคราะห์ต่างระบบที่มีมวลต่ำที่สุดเท่าที่เคยถูกค้นพบด้วยวิธีวัดความเร็วตามแนวรัศมี

ภาพในจินตนาการของศิลปินของดาวพร็อกซิมาบี ดาวเคราะห์คล้ายโลกที่โคจรรอบดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้า (จาก ESO/ M. Kornmesser/ Wikipedia.)


และนั่นจะทำให้ดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้ามีดาวเคราะห์เป็นบริวารถึงสามดวง นับว่าดาวเพื่อนบ้านของเราดวงนี้ไม่ธรรมดาเลยจริง