สมาคมดาราศาสตร์ไทย

พบดาวเคราะห์แบบโลกรอบดาวฤกษ์ดวงอื่น

พบดาวเคราะห์แบบโลกรอบดาวฤกษ์ดวงอื่น

1 พ.ค. 2550
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวเคราะห์ของระบบสุริยะอื่นดวงใหม่อีกดวงหนึ่ง เป็นดาวเคราะห์ที่ลักษณะใกล้เคียงโลกมากที่สุดในจำนวนดาวเคราะห์ของระบบสุริยะอื่นเท่าที่เคยพบมา

คณะนักดาราศาสตร์ชาวสวิส ฝรั่งเศส และโปรตุเกส ได้ใช้กล้องอีเอสโอ 3.6 เมตรสำรวจดาว กลีส 581 (Gliese 581) และได้ค้นพบดาวเคราะห์ที่มีมวลประมาณ เท่าของโลกดวงหนึ่ง ดาวเคราะห์ดวงนี้มีขนาดใหญ่กว่าโลกเพียง 50 เปอร์เซ็นต์ นับเป็นดาวเคราะห์ในระบบสุริยะอื่นที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยพบมา โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ครบรอบภายในเวลาเพียง 13 วัน อยู่ใกล้ดาวฤกษ์มาก มีรัศมีวงโคจรเพียงหนึ่งใน 14 ของรัศมีวงโคจรของโลก

ยิ่งกว่านั้น ยังพบว่าวงโคจรของดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ในเขตอาศัยได้ (habitable zone) ซึ่งเป็นบริเวณที่ไม่ร้อนเกินไปและไม่หนาวเกินไป มีอุณหภูมิเหมาะสมพอที่จะทำให้น้ำอยู่ในสถานะของเหลวได้

"เราประมาณว่าดาวเคราะห์ดวงนี้มีอุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ในช่วง ถึง 40 องศาเซลเซียส ดังนั้นถ้ามีน้ำที่นี่ น้ำก็จะเป็นของเหลว" สเตฟาน อูดรือ จากหอดูดาวเจนีวา หัวหน้าคณะของผู้เขียนรายงานการค้นพบกล่าว "ยิ่งกว่านั้นขนาดของมันยังใหญ่กว่าโลกเพียง 1.5 เท่าเท่านั้น แบบจำลองคาดว่าดาวเคราะห์ดวงนี้น่าจะเป็นหินเช่นเดียวกับโลก หรือไม่ก็ปกคลุมด้วยมหาสมุทร

น้ำที่เป็นของเหลวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการกำเนิดสิ่งมีชีวิต ดังนั้น การค้นพบโลกอื่นที่มีน้ำเหมือนโลกของเรา ย่อมเป็นเรื่องน่าสนใจเป็นพิเศษ

"ด้วยอุณหภูมิและระยะห่างของดาวเคราะห์ดวงนี้ มันน่าจะเป็นเป้าหมายที่สำคัญยิ่งของภารกิจสำรวจสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่จะเกิดขึ้นในอนาคต" อูดรือกล่าว

ก่อนหน้านี้สองปี นักดาราศาสตร์คณะเดียวกันนี้ได้พบดาวเคราะห์ดวงหนึ่งรอบดาวกลีส 581 มาก่อนแล้ว ดวงนี้มีมวลมากกว่าโลก 15 เท่า ซึ่งมีมวลประมาณดาวเนปจูน โคจรรอบดาวแม่ครบรอบทุก 5.4 วัน ในขณะนั้นนักดาราศาสตร์ได้พบสิ่งต้องสงสัยว่าอาจมีดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งอยู่ด้วย จึงได้สำรวจเพิ่มเติมจนในที่สุดก็ยืนยันได้ว่ามีดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งจริง มีมวลมากกว่าโลก เท่า โคจรรอบด้วยคาบ 84 วัน ดังนั้นขณะนี้ดาวกลีส 581 จึงมีบริวารไม่น้อยกว่า ดวงที่มีมวลไม่มากไปกว่า 15 มวลโลก นั่นย่อมแสดงถึงความไม่ธรรมดาของระบบสุริยะต่างถิ่นแห่งนี้

ดาวกลีส 581 เป็นดาวแคระแดง ร้อนน้อยกว่า และสว่างน้อยกว่าดวงอาทิตย์ อยู่ห่างจากโลกเพียง 20.5 ปีแสงในทิศทางของกลุ่มดาวคันชั่ง จัดเป็นหนึ่งในดาวฤกษ์ 100 ดวงแรกที่อยู่ใกล้โลกที่สุด มีมวลเพียงประมาณหนึ่งในสามของดวงอาทิตย์ ดาวแคระแดงเช่นนี้จะมีความสว่างสัมบูรณ์น้อยกว่าดวงอาทิตย์ไม่น้อยกว่า 50 เท่า และเป็นดาวประเภทที่มีมากที่สุดในดาราจักรของเราด้วย ในจำนวนดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด 100 ดวง มีดาวประเภทนี้อยู่ถึง 80 ดวง

"ดาวแคระแดงเป็นเป้าหมายในฝันสำหรับการค้นหาดาวเคราะห์ เนื่องจากดาวประเภทนี้สว่างไม่มาก และเขตอบอุ่นอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากกว่าเขตอบอุ่นของดวงอาทิตย์" ซาเวียร์ บอนฟิลส์ ผู้ร่วมงานจากมหาวิทยาลัยลิสบอนเน้น "ดาวเคราะห์ที่อยู่ในเขตนี้จะถูกตรวจจับได้ง่ายด้วยวิธีการวัดความเร็วตามแนวรัศมี ซึ่งเป็นวิธีที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในการค้นหาดาวเคราะห์ในระบบสุริยะอื่น"
การค้นพบครั้งนี้ต้องยกความดีให้อุปกรณ์ชื่อฮาปส์  (HARPS -- High Accuracy Radial Velocity for Planetary Searcher) ที่ติดอยู่ที่กล้องดูดาวอีเอสโอ 3.6 เมตร ที่ลาซียา ฮาปส์นับเป็นสเปกโทรกราฟที่มีความแม่นยำสูงที่สุดตัวหนึ่งในโลก สามารถวัดความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไปเพียงหนึ่งเมตรต่อวินาทีได้ ดังนั้นความเร็วที่ผันแปรไปเพียง 2-3 เมตรต่อวินาทีซึ่งสเปกโทรกราฟส่วนใหญ่บนโลกอาจมองเห็นเป็นเพียงสัญญาณรบกวนธรรมดาจะกลายเป็นภาพที่เด่นชัดสำหรับฮาปส์ ฮาปส์เป็นอุปกรณ์ที่มีส่วนช่วยในการค้นหาดาวเคราะห์ในระบบสุริยะอื่นมาแล้วหลายดวง รวมถึงการค้นพบดาวเคราะห์แบบเนปจูนสามดวงของดาวเอชดี 69830 เมื่อกลางปีที่แล้วด้วย

"ในจำนวนดาวเคราะห์ที่มวลต่ำกว่า 20 มวลโลกที่พบแล้ว 13 ดวง มีถึง 11 ดวงที่เป็นผลงานของฮาปส์" มิเคิล ไมออร์ จากหอดูดาวเจนีวาอวด

"แม้แต่การค้นหาดาวเคราะห์มวลระดับโลกที่โคจรรอบดาวแคระแดงก็ไม่ยากเกินเอื้อมสำหรับฮาปส์" ไมออร์คุยทิ้งท้ายอย่างมั่นใจ

ภาพวาดระบบสุริยะของดาวกลีส 581 ตามจินตนาการของศิลปิน จากการใช้ฮาปส์ของกล้องโทรทรรศน์อีเอสโอ 3.6 เมตร นักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์ถึงสามดวงโคจรอบดาวฤกษ์ดวงนี้ ดาวเคราะห์ทั้งสามมีมวลค่อนข้างน้อย ดวงที่เบาที่สุดมีมวลเพียง 5 เท่าของโลกเท่านั้น (ภาพจาก ESO)

ภาพวาดระบบสุริยะของดาวกลีส 581 ตามจินตนาการของศิลปิน จากการใช้ฮาปส์ของกล้องโทรทรรศน์อีเอสโอ 3.6 เมตร นักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์ถึงสามดวงโคจรอบดาวฤกษ์ดวงนี้ ดาวเคราะห์ทั้งสามมีมวลค่อนข้างน้อย ดวงที่เบาที่สุดมีมวลเพียง 5 เท่าของโลกเท่านั้น (ภาพจาก ESO)

กล้องอีเอสโอ 3.6 เมตร (ภาพจาก ESO)

กล้องอีเอสโอ 3.6 เมตร (ภาพจาก ESO)

ดาวกลีส 581 (ภาพจาก ESO)

ดาวกลีส 581 (ภาพจาก ESO)

การเปลี่ยนแปลงความเร็วตามแนวรัศมีของดาวกลีส 581 	แต่ละภาพแสดงการเปลี่ยนแปลงความเร็วที่เป็นผลจากดาวเคราะห์แต่ละดวงโดยตัดผลจากดาวเคราะห์ดวงอื่นออก ภาพบนแสดงผลจากดาวเคราะห์ดวงใหญ่ที่มีมวล 15 มวลโลก มีคาบ 5 วัน ภาพกลางแสดงผลจากดาวเคราะห์ดวงเล็กสุดที่มีมวล 5 มวลโลก ภาพล่างแสดงผลจากดาวเคราะห์ดวงที่มีมวล 8 มวลโลก การวัดมีค่าความผิดพลาดราว 1 เมตรต่อวินาทีเท่านั้น (ภาพจาก ESO)

การเปลี่ยนแปลงความเร็วตามแนวรัศมีของดาวกลีส 581 แต่ละภาพแสดงการเปลี่ยนแปลงความเร็วที่เป็นผลจากดาวเคราะห์แต่ละดวงโดยตัดผลจากดาวเคราะห์ดวงอื่นออก ภาพบนแสดงผลจากดาวเคราะห์ดวงใหญ่ที่มีมวล 15 มวลโลก มีคาบ 5 วัน ภาพกลางแสดงผลจากดาวเคราะห์ดวงเล็กสุดที่มีมวล 5 มวลโลก ภาพล่างแสดงผลจากดาวเคราะห์ดวงที่มีมวล 8 มวลโลก การวัดมีค่าความผิดพลาดราว 1 เมตรต่อวินาทีเท่านั้น (ภาพจาก ESO)

ที่มา: