นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวเคราะห์หินดวงหนึ่งซึ่งมีมวลสูงถึง 17 เท่ามวลโลกและมีขนาดใหญ่กว่าโลกมากกว่าสองเท่า การค้นพบนี้ได้ท้าทายนักทฤษฎีก่อตัวดาวเคราะห์ที่จะอธิบายว่าพิภพลักษณะเช่นนี้ก่อตัวได้อย่างไร
ภาพจากศิลปินแสดงดาวเคราะห์เมกะเอิร์ธ Kepler-10c ซึ่งมีขนาด 2.3 เท่าโลกและมวล 17 เท่าโลก แม้ว่ามันจะเป็นของแข็งทั้งหมดแต่ก็อาจจะมีชั้นบรรยากาศบางๆ ซึ่งแสดงเป็นเมฆพริ้วในภาพ ดาวเคราะห์ดวงนี้และเพื่อนบ้านของมัน Kepler-10b ซึ่งเป็นพิภพลาวา(พื้นหลัง) ทั้งคู่โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ Kepler-10 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 570 ปีแสง
เราต้องประหลาดใจเมื่อเราตระหนักว่าเราได้พบอะไร Xavier Dumusque นักดาราศาสตร์ที่ศูนย์ฮาร์วาร์ดสมิธโซเนียนเพื่อดาราศาสตร์ฟิสิกส์(CfA) ซึ่งนำการวิเคราะห์ที่ใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ของนาซา ดาวเคราะห์ซึ่งมีชื่อว่า Kepler-10c ถูกพบครั้งแรกโดยกล้องเคปเลอร์ของนาซา เคปเลอร์หาดาวเคราะห์โดยวิธีการผ่านหน้า(transit) ซึ่งมองหาการมืดลงในความสว่างจากดาวฤกษ์เมื่อมีดาวเคราะห์ดวงหนึ่งผ่านหน้า ด้วยการตรวจสอบปริมาณที่มืดลง นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางทางกายภาพของดาวเคราะห์ได้ อย่างไรก็ตาม เคปเลอร์ไม่สามารถบอกได้ว่าดาวเคราะห์นั้นเป็นหินหรือก๊าซ
Kepler-10c เคยถูกตรวจสอบว่ามีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.3 เท่าของโลก(ประมาณ 29000 กิโลเมตร) แต่ยังไม่ทราบมวลจนกระทั่งบัดนี้ นี่ทำให้มันจัดอยู่ในกลุ่มดาวเคราะห์นอกระบบที่เรียกว่า มินิเนปจูน ซึ่งมีเปลือกก๊าซที่หนา ทีมใช้เครื่องมือ HARPS-North บนกล้องโทรทรรศน์แห่งชาติกาลิเลโอ ในหมู่เกาะคานารี่ เพื่อทำการสำรวจติดตามผลเพื่อตรวจสอบมวลของก้อนหินยักษ์ดวงนี้ พวกเขาพบว่าจริงๆ แล้วมันเป็นหิน ไม่ใช่ มินิเนปจูน มันมีมวลมากถึง 17 เท่าโลกมากกว่าที่คาดไว้ นี่แสดงว่า Kepler-10c จะต้องมีองค์ประกอบหินและของแข็งอื่นๆ ที่หนาแน่น
Kepler-10c ไม่ได้สูญเสียชั้นบรรยากาศของมันเมื่อเวลาผ่านไปเลย มันมีขนาดใหญ่มากพอที่จะดึงชั้นบรรยากาศที่มีไว้ได้ Dumusque อธิบาย มันจะต้องก่อตัวขึ้นในแบบที่เราเห็นในขณะนี้ ด้วยมวล 17 เท่าโลกทำให้มันถูกเรียกว่า เมกะเอิร์ธ(mega-Earth) เป็นหินซึ่งใหญ่กว่า ซุปเปอร์เอิร์ธ(super-Earths) ซึ่งก็เป็นดาวเคราะห์นอกระบบอีกกลุ่มที่มีขนาดใหญ่กว่าโลกเล็กน้อย
เคยคิดกันว่าพิภพหินที่มีขนาดใหญ่อย่างนี้ไม่น่าจะมีอยู่ได้ แรงโน้มถ่วงที่มหาศาลของวัตถุที่มีขนาดใหญ่เช่นนี้น่าจะสะสมเปลือกก๊าซในระหว่างการก่อตัว เจริญเติบโตจนเป็นดาวเคราะห์ก๊าซเช่นเนปจูน หรือแม้แต่ดาวพฤหัส อย่างไรก็ตาม คิดกันว่าดาวเคราะห์นี้เป็นของแข็งซึ่งประกอบด้วยหินเป็นส่วนใหญ่ Natalie Batalha นักวิทยาศาสตร์ปฏิบัติการเคปเลอร์ที่ศูนย์วิจัยเอมส์ กล่าวว่า เพียงแต่คุณคิดว่าคุณรู้ปรุโปร่งทั้งหมดแล้ว ธรรมชาติก็ให้สิ่งที่ชวนประหลาดใจครั้งใหญ่อีก ในกรณีนี้ด้วย นี่ไม่ใช่ความมหัศจรรย์ของวิทยาศาสตร์หรอกหรือ
Kepler-10c โคจรรอบดวงฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ดวงหนึ่งทุกๆ 45 วันทำให้มันร้อนเกินกว่าจะค้ำจุนชีวิตในแบบที่เรารู้จักได้ มันอยู่ห่างออกไป 560 ปีแสงในกลุ่มดาวมังกร(Draco) ระบบแห่งนี้ยังมีพิภพลาวาขนาด 3 เท่ามวลโลก Kepler-10b ซึ่งเป็นดาวเคราะห์หินดวงแรกที่ค้นพบในข้อมูลเคปเลอร์โคจรด้วยคาบ 20 ชั่วโมง การค้นพบนี้นำเสนอในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกัน(AAS) ครั้งที่ 224 ที่บอสตัน
นักวิทยาศาสตร์คิดกันว่าจริงๆ แล้วระบบ Kepler-10 น่าจะมีอายุมากถึง 11 พันล้านปี ก่อตัวขึ้นในระยะเวลาไม่ถึง 3 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบง การก่อตัวของระบบนี้ในช่วงต้นของเอกภพบอกว่าแม้ว่ามวลสารจะยังกระจัดกระจาย แต่ก็มีธาตุหนักอย่างซิลิกอนและเหล็กมากพอที่จะสร้างพิภพหินได้ตั้งแต่ช่วงแรกๆ ของประวัติเอกภพ Dimitar Sasselov จาก CfA ผู้อำนวยการ Harvard Origins of Life Initiative กล่าว การค้นพบมันบอกเราว่าดาวเคราะห์หินน่าจะก่อตัวขึ้นเร็วกว่าที่เคยคิดไว้ และถ้าคุณผลิตหินได้ ก็สร้างชีวิตได้
การค้นพบใหม่ได้สนับสนุนแนวคิดที่ว่าดาวอายุมากน่าจะมีพิภพโลกหินอยู่ ช่วยให้นักดาราศาสตร์มีดาวฤกษ์ชนิดที่อาจค้ำจุนพิภพคล้ายโลกที่หลากหลายมากขึ้น แทนที่จะตัดดาวอายุมากออกไปก็อาจต้องลองพิจารณาดูอีกครั้ง
ยังเป็นไปได้ที่นักล่าดาวเคราะห์นอกระบบจะพบเมกะเอิร์ธเพิ่มขึ้นเมื่อพวกเขายังคงสำรวจเอกภพต่อไป ในการประชุม AAS เดียวกันนี้ Lars A. Buchhave นักดาราศาสตร์จาก CfA เพิ่งพบความสัมพันธ์ระหว่างคาบดาวเคราะห์กับขนาดที่ดาวเคราะห์จะเปลี่ยนผ่านจากหินไปเป็นก๊าซ ซึ่งหมายความว่านักวิทยาศาสตร์น่าจะพบดาวเคราะห์ที่คล้าย Kepler-10c มากขึ้นถ้าขยับการหาข้อมูลในวงโคจรที่ยาวขึ้น
ขอบคุณข้อมูลจาก
http://www.darasart.com/webnews/index.asp?news=1278 
(ข่าวดาราศาสตร์) mega-earth
ภาพจากศิลปินแสดงดาวเคราะห์เมกะเอิร์ธ Kepler-10c ซึ่งมีขนาด 2.3 เท่าโลกและมวล 17 เท่าโลก แม้ว่ามันจะเป็นของแข็งทั้งหมดแต่ก็อาจจะมีชั้นบรรยากาศบางๆ ซึ่งแสดงเป็นเมฆพริ้วในภาพ ดาวเคราะห์ดวงนี้และเพื่อนบ้านของมัน Kepler-10b ซึ่งเป็นพิภพลาวา(พื้นหลัง) ทั้งคู่โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ Kepler-10 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 570 ปีแสง
เราต้องประหลาดใจเมื่อเราตระหนักว่าเราได้พบอะไร Xavier Dumusque นักดาราศาสตร์ที่ศูนย์ฮาร์วาร์ดสมิธโซเนียนเพื่อดาราศาสตร์ฟิสิกส์(CfA) ซึ่งนำการวิเคราะห์ที่ใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ของนาซา ดาวเคราะห์ซึ่งมีชื่อว่า Kepler-10c ถูกพบครั้งแรกโดยกล้องเคปเลอร์ของนาซา เคปเลอร์หาดาวเคราะห์โดยวิธีการผ่านหน้า(transit) ซึ่งมองหาการมืดลงในความสว่างจากดาวฤกษ์เมื่อมีดาวเคราะห์ดวงหนึ่งผ่านหน้า ด้วยการตรวจสอบปริมาณที่มืดลง นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางทางกายภาพของดาวเคราะห์ได้ อย่างไรก็ตาม เคปเลอร์ไม่สามารถบอกได้ว่าดาวเคราะห์นั้นเป็นหินหรือก๊าซ
Kepler-10c เคยถูกตรวจสอบว่ามีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.3 เท่าของโลก(ประมาณ 29000 กิโลเมตร) แต่ยังไม่ทราบมวลจนกระทั่งบัดนี้ นี่ทำให้มันจัดอยู่ในกลุ่มดาวเคราะห์นอกระบบที่เรียกว่า มินิเนปจูน ซึ่งมีเปลือกก๊าซที่หนา ทีมใช้เครื่องมือ HARPS-North บนกล้องโทรทรรศน์แห่งชาติกาลิเลโอ ในหมู่เกาะคานารี่ เพื่อทำการสำรวจติดตามผลเพื่อตรวจสอบมวลของก้อนหินยักษ์ดวงนี้ พวกเขาพบว่าจริงๆ แล้วมันเป็นหิน ไม่ใช่ มินิเนปจูน มันมีมวลมากถึง 17 เท่าโลกมากกว่าที่คาดไว้ นี่แสดงว่า Kepler-10c จะต้องมีองค์ประกอบหินและของแข็งอื่นๆ ที่หนาแน่น
Kepler-10c ไม่ได้สูญเสียชั้นบรรยากาศของมันเมื่อเวลาผ่านไปเลย มันมีขนาดใหญ่มากพอที่จะดึงชั้นบรรยากาศที่มีไว้ได้ Dumusque อธิบาย มันจะต้องก่อตัวขึ้นในแบบที่เราเห็นในขณะนี้ ด้วยมวล 17 เท่าโลกทำให้มันถูกเรียกว่า เมกะเอิร์ธ(mega-Earth) เป็นหินซึ่งใหญ่กว่า ซุปเปอร์เอิร์ธ(super-Earths) ซึ่งก็เป็นดาวเคราะห์นอกระบบอีกกลุ่มที่มีขนาดใหญ่กว่าโลกเล็กน้อย
เคยคิดกันว่าพิภพหินที่มีขนาดใหญ่อย่างนี้ไม่น่าจะมีอยู่ได้ แรงโน้มถ่วงที่มหาศาลของวัตถุที่มีขนาดใหญ่เช่นนี้น่าจะสะสมเปลือกก๊าซในระหว่างการก่อตัว เจริญเติบโตจนเป็นดาวเคราะห์ก๊าซเช่นเนปจูน หรือแม้แต่ดาวพฤหัส อย่างไรก็ตาม คิดกันว่าดาวเคราะห์นี้เป็นของแข็งซึ่งประกอบด้วยหินเป็นส่วนใหญ่ Natalie Batalha นักวิทยาศาสตร์ปฏิบัติการเคปเลอร์ที่ศูนย์วิจัยเอมส์ กล่าวว่า เพียงแต่คุณคิดว่าคุณรู้ปรุโปร่งทั้งหมดแล้ว ธรรมชาติก็ให้สิ่งที่ชวนประหลาดใจครั้งใหญ่อีก ในกรณีนี้ด้วย นี่ไม่ใช่ความมหัศจรรย์ของวิทยาศาสตร์หรอกหรือ
Kepler-10c โคจรรอบดวงฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ดวงหนึ่งทุกๆ 45 วันทำให้มันร้อนเกินกว่าจะค้ำจุนชีวิตในแบบที่เรารู้จักได้ มันอยู่ห่างออกไป 560 ปีแสงในกลุ่มดาวมังกร(Draco) ระบบแห่งนี้ยังมีพิภพลาวาขนาด 3 เท่ามวลโลก Kepler-10b ซึ่งเป็นดาวเคราะห์หินดวงแรกที่ค้นพบในข้อมูลเคปเลอร์โคจรด้วยคาบ 20 ชั่วโมง การค้นพบนี้นำเสนอในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกัน(AAS) ครั้งที่ 224 ที่บอสตัน
นักวิทยาศาสตร์คิดกันว่าจริงๆ แล้วระบบ Kepler-10 น่าจะมีอายุมากถึง 11 พันล้านปี ก่อตัวขึ้นในระยะเวลาไม่ถึง 3 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบง การก่อตัวของระบบนี้ในช่วงต้นของเอกภพบอกว่าแม้ว่ามวลสารจะยังกระจัดกระจาย แต่ก็มีธาตุหนักอย่างซิลิกอนและเหล็กมากพอที่จะสร้างพิภพหินได้ตั้งแต่ช่วงแรกๆ ของประวัติเอกภพ Dimitar Sasselov จาก CfA ผู้อำนวยการ Harvard Origins of Life Initiative กล่าว การค้นพบมันบอกเราว่าดาวเคราะห์หินน่าจะก่อตัวขึ้นเร็วกว่าที่เคยคิดไว้ และถ้าคุณผลิตหินได้ ก็สร้างชีวิตได้
การค้นพบใหม่ได้สนับสนุนแนวคิดที่ว่าดาวอายุมากน่าจะมีพิภพโลกหินอยู่ ช่วยให้นักดาราศาสตร์มีดาวฤกษ์ชนิดที่อาจค้ำจุนพิภพคล้ายโลกที่หลากหลายมากขึ้น แทนที่จะตัดดาวอายุมากออกไปก็อาจต้องลองพิจารณาดูอีกครั้ง
ยังเป็นไปได้ที่นักล่าดาวเคราะห์นอกระบบจะพบเมกะเอิร์ธเพิ่มขึ้นเมื่อพวกเขายังคงสำรวจเอกภพต่อไป ในการประชุม AAS เดียวกันนี้ Lars A. Buchhave นักดาราศาสตร์จาก CfA เพิ่งพบความสัมพันธ์ระหว่างคาบดาวเคราะห์กับขนาดที่ดาวเคราะห์จะเปลี่ยนผ่านจากหินไปเป็นก๊าซ ซึ่งหมายความว่านักวิทยาศาสตร์น่าจะพบดาวเคราะห์ที่คล้าย Kepler-10c มากขึ้นถ้าขยับการหาข้อมูลในวงโคจรที่ยาวขึ้น
ขอบคุณข้อมูลจาก
http://www.darasart.com/webnews/index.asp?news=1278