สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาวเคราะห์หมายเลข 9 อาจไม่มีจริง

ดาวเคราะห์หมายเลข 9 อาจไม่มีจริง

31 พ.ค. 2563
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เมื่อปี 2559 ได้มีข่าวใหญ่ที่สั่นสะเทือนวงการดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ เมื่อนักวิจัยสองคนได้แก่ ไมค์ บราวน์ และ คอนสแตนติน บาทีจิน พบหลักฐานว่ายังมีดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งที่โคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ไกลจากดาวเนปจูนออกไป 

หลักฐานที่สนับสนุนทฤษฎีนี้เกิดจากการสังเกตว่าวัตถุไคเปอร์หลายดวงมีวงโคจรที่เกาะกลุ่มกันอย่างผิดสังเกต ซึ่งแสดงถึงอิทธิพลทางแรงโน้มถ่วงที่ได้รับจากวัตถุมวลสูงดวงหนึ่ง การคำนวณเผยว่าวัตถุที่มารบกวนนั้นน่าจะมีมวลมากกว่าโลก 5-10 เท่า

วัตถุไคเปอร์คือวัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ในแถบไคเปอร์ ซึ่งเป็นบริเวณรูปวงแหวนรอบระบบสุริยะ อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ถัดจากวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป (ราว 30 หน่วยดาราศาสตร์) วัตถุไคเปอร์มีขนาดไล่เรียงไปตั้งแต่ไม่กี่เมตรไปจนถึง 2,000 กิโลเมตร

แม้จะยังไม่มีการพบดาวเคราะห์ดวงนี้จริง ๆ แต่หลักฐานที่สนับสนุนหนักแน่นพอที่จะทำให้นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่ามีอยู่จริง จนถึงกับเรียกกันล่วงหน้าว่า ดาวเคราะห์หมายเลขเก้า

หลังการประกาศในครั้งนั้น นักสำรวจท้องฟ้าทั่วโลกได้เริ่มลงมือค้นหาดาวเคราะห์หมายเลขเก้ากันอย่างขมักเขม้น แต่จนถึงปัจจุบัน ก็ยังไม่มีใครค้นพบดาวเคราะห์ดวงนั้น 

วงโคจรวัตถุไคเปอร์บางดวงและดาวเคราะห์หมายเลขเก้า (จาก CalTech/R. Hurt (IPAC))


แม้กล้องที่ค้นหาวัตถุแปลกปลอมบนท้องฟ้าในปัจจุบันจะมีความไวมากจนน่าจะจับภาพของดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลระดับนั้นได้ แต่ก็อาจมีหลายเหตุผลที่ทำให้ยังตรวจไม่พบดาวเคราะห์หมายเลขเก้า เช่นดาวคราะห์ดวงนี้อาจมีพื้นผิวที่มืดคล้ำสะท้อนแสงอาทิตย์ได้น้อยจนดูริบหรี่มาก หรืออาจเป็นเพราะมีวงโคจรรีมากและอยู่ในตำแหน่งที่ไกลจากดวงอาทิตย์มาก หรืออาจมีสาเหตุอื่นอีก

คำว่าสาเหตุอื่นของ ซาแมนทรา ลอว์เลอร์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยริไจนา ประเทศแคนาดา ก็คือ ดาวเคราะห์หมายเลขเก้าไม่มีจริง

มีโครงการสำรวจท้องฟ้าโครงการหนึ่ง ชื่อว่า ออสซอส (OSSOS--Outer solar System Origins Survey) โครงการนี้สำรวจหาวัตถุไคเปอร์โดยใช้กล้องดูดาวแคนาดา-ฝรั่งเศส-ฮาวาย ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 3.6 เมตร เป็นโครงการที่ประสบความสำเร็จมาก ภายในเวลาห้าปี ออสซอสค้นพบวัตถุไคเปอร์เพิ่มขึ้นมากกว่า 800 ดวง ซึ่งทำให้จำนวนวัตถุไคเปอร์ที่รู้จักมีมากขึ้นเป็นเท่าตัว

วงโคจรของวัตถุไคเปอร์ที่มีรัศมีวงโคจรมากกว่า 250 หน่วดาราศาสตร์  (จาก Samantha Lawler)


การที่พบวัตถุไคเปอร์เพิ่มมากขึ้นเป็นจำนวนมาก ทำให้มีข้อมูลเชิงสถิติเกี่ยวกับวงโคจรของวัตถุไคเปอร์มากขึ้น ลอว์เลอร์ซึ่งอยู่ในคณะของออสซอสด้วยพบว่าวัตถุไคเปอร์ที่อยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มาก ๆ มีการกระจายของวงโคจรค่อนข้างสม่ำเสมอ ไม่มีการเกาะกลุ่มกันดังที่พบในข้อมูลชุดที่สนับสนุนทฤษฎีดาวเคราะห์หมายเลขเก้า จึงเกิดความสงสัยว่า มีดาวเคราะห์หมายเลขเก้าอยู่จริงหรือ

เพื่อให้คลายสงสัย ลอว์เลอร์และคณะได้สร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อหาคำตอบว่าจะมีกลไกอื่นใดบ้างที่จะมาตกแต่งวงโคจรของวัตถุไคเปอร์ได้ 

แบบจำลองแสดงการย้ายวงโคจรของดาวเคราะห์แก๊สมวลสูงจากวงโคจรที่เล็กกว่าไปสู่วงโคจรที่กว้างกว่า ซึ่งส่งผลกระทบต่อวงโคจรของวัตถุเล็กดวงอื่น เช่นวัตถุไคเปอร์ วงสีเหลืองแทนวงโคจรของดาวพฤหัสบดี วงสีส้มแทนวงโคจรของดาวเสาร์ วงสีน้ำเงินแทนวงโคจรของดาวยูเรนัส วงสีน้ำเงินเข้มแทนวงโคจรของดาวเนปจูน (จาก en:User:AstroMark)


"การคำนวณและการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แสดงว่า วงโคจรของวัตถุไคเปอร์มีลักษณะเป็นดังปัจจุบันได้จะต้องเกิดจากสาเหตุเดียวเท่านั้นคือ ดาวเนปจูนมีต้นกำเนิดอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์น้อยกว่าที่เป็นในปัจจุบัน แล้วต่อมาขยับวงโคจรถอยห่างออกไปจนอยู่ที่ตำแหน่งปัจจุบัน" ลอว์เลอร์อธิบาย 

ไม่มีดาวเคราะห์ลึกลับที่ไหนมาเกี่ยวข้อง