ดาวเคราะห์กำพร้าคืออะไร และเหตุใดจึงหาเจอยาก

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th

ท้องฟ้ายามคืนที่ไม่มีดาวส่องใกล้ ๆ อาจมีดาวเคราะห์ดวงหนึ่งกำลังผ่านไปในความมืด มันไม่มีพระอาทิตย์ขึ้น ไม่มีฤดูกาลแบบโลก และไม่มีวงโคจรให้กลับไปหา ดาวประเภทนี้ถูกเรียกว่า ดาวเคราะห์กำพร้า หรือดาวเคราะห์อิสระ เพราะไม่ได้ผูกอยู่กับดาวฤกษ์ดวงใด

ภาพจำของดาวเคราะห์มักเริ่มที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่การกำเนิดระบบดาวไม่ได้สงบเสมอไป ดาวเคราะห์อายุน้อยหลายดวงอาจเฉียดผ่านกันจนแรงโน้มถ่วงเปลี่ยนเส้นทาง บางดวงถูกดีดออกจากระบบเดิมด้วยความเร็วสูงพอจะไม่ย้อนกลับมาอีก บางวัตถุอาจก่อตัวโดดเดี่ยวจากกลุ่มก๊าซและฝุ่นคล้ายการเกิดดาวฤกษ์ เพียงมีมวลไม่มากพอจะจุดปฏิกิริยานิวเคลียร์

นักดาราศาสตร์ยังบอกจำนวนที่แน่นอนไม่ได้ เพราะวัตถุเหล่านี้แทบไม่สะท้อนหรือปล่อยแสงให้กล้องเห็น ดาวเคราะห์กำพร้าขนาดใหญ่และอายุน้อยอาจยังมีความร้อนตกค้างจึงตรวจพบในย่านอินฟราเรดได้บ้าง แต่ดาวที่เย็นและมีขนาดใกล้โลกจะซ่อนตัวได้เกือบสมบูรณ์

วิธีตามหาใช้ปรากฏการณ์ ไมโครเลนส์ความโน้มถ่วง หากดาวเคราะห์กำพร้าผ่านหน้าแสงจากดาวที่อยู่ไกลกว่า แรงโน้มถ่วงของมันจะหักเหและขยายแสงดาวเบื้องหลังชั่วคราว นักดาราศาสตร์จึงมองเห็นดาวดวงนั้นสว่างขึ้นผิดปกติ แม้ตัวต้นเหตุจะมืดสนิท

การสังเกตการณ์เช่นนี้ทำให้มีหลักฐานของดาวเคราะห์อิสระเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ การสำรวจด้วยกล้อง Euclid พบวัตถุอิสระหลายสิบดวงในเนบิวลานายพรานที่อยู่ห่างออกไปราว 1,500 ปีแสง โดยวัตถุชุดนั้นยังอายุน้อยราว 3 ล้านปีและมีขนาดอย่างน้อยประมาณ 4 เท่าของดาวพฤหัสบดี ขณะที่รายงานอีกชิ้นระบุการยืนยันดาวเคราะห์อิสระมวลราว 70 เท่าของโลก ที่อยู่ห่างเกือบ 9,950 ปีแสง

ตัวเลขเหล่านี้ไม่ได้แปลว่าเรานับประชากรทั้งหมดได้แล้ว แบบจำลองการก่อกำเนิดระบบดาวคาดว่าดาวเคราะห์กำพร้าในทางช้างเผือกอาจมีจำนวนมากระดับพันล้านดวงหรือมากกว่านั้น แต่ความไม่แน่นอนยังสูง โดยเฉพาะกลุ่มที่มีมวลต่ำระดับโลกซึ่งตรวจจับยากที่สุด

พื้นผิวของดาวเคราะห์กำพร้าส่วนใหญ่คงหนาวจัดจนก๊าซและน้ำแข็งเกาะตัวแน่น อุณหภูมิไม่ได้จำเป็นต้องเข้าใกล้ศูนย์สัมบูรณ์เสมอไป เพราะขึ้นกับอายุ มวล บรรยากาศ และความร้อนจากภายใน แต่หากไร้แหล่งความร้อนอื่น พื้นผิวก็ย่อมเย็นเกินกว่าน้ำเหลวจะคงอยู่ได้

ความมืดภายนอกไม่ได้ปิดโอกาสทั้งหมด นักวิทยาศาสตร์ศึกษาความเป็นไปได้ที่ความร้อนจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี ภูเขาไฟใต้ผิวดิน หรือแรงบีบยืดจากแรงโน้มถ่วงจะรักษาน้ำเหลวไว้ใต้ชั้นน้ำแข็งได้ แนวคิดนี้คล้ายมหาสมุทรใต้เปลือกน้ำแข็งของยูโรปาและเอนเซลาดัสในระบบสุริยะ

ยังไม่มีหลักฐานว่าสิ่งมีชีวิตอาศัยบนดาวเคราะห์กำพร้าดวงใด และภาพของสิ่งมีชีวิตประหลาดใต้ทะเลลึกยังอยู่ในขอบเขตสมมติฐาน งานจำลองล่าสุดเสนอว่า “ดวงจันทร์” ขนาดใกล้โลกที่โคจรรอบดาวเคราะห์กำพร้าขนาดยักษ์อาจรักษาน้ำเหลวได้นานหลายพันล้านปี หากมีความร้อนจากแรงน้ำขึ้นน้ำลงและบรรยากาศที่กักเก็บความร้อนได้ดี

ดาวเคราะห์กำพร้าจึงไม่ได้เป็นเพียงโลกที่หลุดวงโคจร พวกมันเป็นร่องรอยของความวุ่นวายในวัยเยาว์ของระบบดาว และเป็นเป้าหมายสำคัญสำหรับการค้นหาว่าโลกแบบไหนบ้างที่ยังเก็บพลังงานและน้ำไว้ได้ แม้ไม่มีดวงอาทิตย์อยู่บนฟ้า