ค้นพบ Kepler-10c ดาวเคราะห์หินขนาดมหึมา

ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน นักดาราศาสตร์พยายามศึกษาและสำรวจหาดาวเคราะห์ที่มีความคล้ายคลึงกับโลกมากและความเป็นไปได้ที่จะพบสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ซึ่งที่ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ส่วนใหญ่ที่พบจะเป็นดาวเคราะห์หินขนาดเล็กและเป็นดาวเคราะห์แก๊สที่มีขนาดใกล้เคียงกับดาวพฤหัสบดี

ภาพที่ 1 แสดงภาพจำลองดาวเคราะห์เคปลอร์ -10c จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิิสิกส์ (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) 

ที่มา : http://www.sci-news.com/astronomy/science-kepler10c-mega-earth-01961.html 

        จากทีมงาน Kepler โดย Xavier Dumusque นักดาราศาสตร์จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ดสมิท โซเนียน (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) ได้เผยถึงความประหลาดใจต่อสิ่งที่เขาและทีมงานได้เห็นและค้นพบเป็นอย่างมาก ตั้งแต่เริ่มมีการศึกษามาจนถึงปัจจุบัน นั้นเชื่อว่าไม่น่าจะมีดาวเคราะห์หินที่มีขนาดใหญ่ได้ ดังภาพที่ 1 เพราะดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ จะมีการสะสมแก๊สไฮโดรเจนจำนวนมากที่ทำให้มีขนาดใหญ่ และดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่เช่นนี้ ส่วนมากจะเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์เช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดีที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ

        จากการสังเกตการณ์โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Kepler ของนาซ่า ในเดือน มกราคม ปี ค.ศ. 2011 เผยว่ามีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะสองดวงที่โคจรอยู่รอบดาวฤกษ์แม่

        ดวงแรก คือ ดาวเคราะห์ Kepler-10b ซึ่งเป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะมีลักษณะเป็นดาวเคราะห์หินขนาดเล็ก มีขนาดใหญ่กว่า 1.4เท่าของโลก และหลังจากการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์สำรวจในระยะหลังพบดาวเคราะห์ Kepler-10c โดยทีมนักดาราศาสตร์โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าดอพเพลอร์ (Doppler Effect) 

        เพื่อที่จะศึกษาคาบการโคจรของดาวเคราะห์ Kepler-10c ผลที่ได้พบว่าดาวเคราะห์ดวงนี้โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ในเวลาประมาณ 45.29วัน ดังแสดงในภาพที่ 2 

ภาพที่ 2 แสดงคาบการของโคจรของดาวเคราะห์ Kepler-10c จากแสงที่ลดลง (ฺBrightness)เมื่อเทียบกับเวลา(Time) ที่มา :http://kepler.nasa.gov/news/nasakeplernews/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=127 

        เนื่องจากข้อมูลที่ได้ยังมีรายละเอียดไม่มากนัก ทำให้ทราบแค่เพียงคาบของการโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ ซึ่งต้องอาศัยข้อมูลสนับสนุนจากกล้องโทรทรรศน์ที่ตั้งอยู่ที่ภาคพื้นดิน (ground-based telescopes) ในหมู่เกาะคานารี ของประเทศสเปน ช่วยในการวัดมวลของดาวเคราะห์จากเทคนิควิธีของการวัดความเร็วในแนวเล็ง (radial-velocity) และเทคนิคการวัดแสงของดาวฤกษ์แม่เมื่อมีดาวเคราะห์เคลื่อนที่ผ่าน(Transit) ดังภาพที่ 3  

ภาพที่ 3 แสดงการจำลองการเคลื่อนที่ผ่านของดาวเคราะห์ Kepler-10c หน้าดาวฤกษ์แม่

ที่มา : http://kepler.nasa.gov/files/mws/Fressin5.jpg 

        นักดาราศาสตร์ได้นำข้อมูลจากการสำรวจของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Kepler มาสร้างกราฟแสง ดังภาพที่ 4 และข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์มาสร้างกราฟแสงดังภาพที่ 5 ทำให้นักดาราศาสตร์ ทราบว่า ดาวเคราะห์ Kepler-10c มีระยะห่างจากโลกถึง 560ปีแสง อยู่ใกล้กับกลุ่มดาว Cygnus และ กลุ่มดาว Lyra  มีขนาดใหญ่กว่าโลก 2.3 เท่า (แสดงการเปรียบเทียบกับโลก ดังภาพที่ 6) แต่หนักมากกว่าโลกถึง 17 เท่า ซึ่ง Kepler-10c มีความหนาแน่นมากกว่าที่นักดาราศสตร์คาดไว้มาก ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้ถูกจัดอยู่ในประเภทใหม่  

ภาพที่ 4 แสดงกราฟแสดงของขณะที่ดาวเคราะห์มีการเคลื่อนที่ผ่าน (transit) ซึ่งได้จากกล้องโทรทรรศน์Kepler

ที่มา : http://kepler.nasa.gov/files/mws/Fressin7.jpg

ภาพที่ 5 แสดงกราฟแสดงของขณะที่ดาวเคราะห์มีการเคลื่อนที่ผ่าน (transit) ซึ่งได้จากกล้องโทรทรรศน์สปิตเซอร์ที่มา:http://kepler.nasa.gov/news/nasakeplernews/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID

ภาพที่ 6 แสดงการเปรียบเทียบขนาดของดาวเคราะห์ Kepler-10c กับโลก

ที่มา : http://www.expressandstar.com/editors-picks/2014/06/04/new-mega-earth-discovery/ 

        จากกราฟแสงทั้งสองแสดงให้เห็นถึงแสงของดาวฤกษ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงเมื่อมีดาวเคราะห์เคลื่อนที่ผ่าน ดาวเคราะห์ Kepler-10c จัดว่าเป็นดาวเคราะห์ที่ ไม่ได้อยู่ในเขต ที่เรียกว่า habitable zone ดังที่แสดงในภาพที่ 7 และเนื่องจากมันอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มาก ดาวเคราะห์ดวงนี้จึงร้อนเกินกว่าที่มีสิ่งมีชีวิตจะอาศัยอยู่ได้ และยังอยู่ในระบบดาวเคราะห์เดียวกับ Kepler-10b ซึ่งพบว่าเป็นดาวเคราะห์ลาวาที่โคจรรอบดาวฤกษ์ด้วยความเร็วสูงทุกๆ 20 ชั่วโมง

        แต่จากจำนวนครั้งที่สำรวจดาวเคราะห์ดวงนี้ พบว่ามันอาจจะขยายออกมาอยู่ในเขต habitable zone ก็เป็นไปได้  

ภาพที่ 7 แสดงขอบเขตของวงโคจรของดาวเคราะห์ Kepler-10c และ Kepler-10b 

ที่มา : http://www.expressandstar.com/editors-picks/2014/06/04/new-mega-earth-discovery/ 

        ทีมนักดาราศาสตร์เผยว่า ระบบดาวฤกษ์เคปเลอร์-10 ซึ่งเป็นศูนย์กลางของดาวเคราะห์ Kepler-10b และดาวเคราะห์ Kepler-10c นั้นมีอายุประมาณถึง 1.1 หมื่นล้านปี และก่อกำเนิดขึ้นในช่วงเวลาไม่ถึง 3 พันล้านปีหลังกำเนิด “บิกแบง” (Big Bang) แสดงว่า เอกภพอาจสร้างดาวเคราะห์หินขนาดใหญ่ขึ้นมาได้ ถึงแม้ว่าในช่วงเวลา ดังกล่าวนั้นจะขาดแคลนธาตุหนักอย่างซิลิกอนและเหล็ก ซึ่งเอกภพในช่วงเริ่มต้นนั้นสร้างขึ้นจากไฮโดรเจนและฮีเลียมเท่านั้น

        การค้นพบดาวเคราะห์หินที่นักดาราศาสตร์ให้ชื่อมันว่า “ก็อดซิลลา” แห่งดาวเคราะห์หิน ครั้งนี้ ถือว่าเป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่มีขนาดใหญ่มาก ที่เขย่าความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ในการเข้าใจการกำเนิดของเอกภพในอดีต

        ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่นักดาราศาสตร์ได้พยายามค้นหาและศึกษามันเพิ่มเติมขึ้นเรื่อยๆ เพื่อที่จะหาว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงไหนบ้างที่อาจพบสิ่งมีชีวิต หรือมีความคล้ายคลึงกับโลกมากที่สุด ซึ่งทางสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ จะนำข้อมูลการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ มานำเสนอเพิมเติมต่อไป โดยผู้อ่านสามารถติดตามได้ทางเว็บไซด์ของสถาบันฯ 

เรียบเรียงโดย

นายบุญญฤทธิ์ ชุนหกิจ  เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์

แปลจาก : http://phys.org/news/2014-06-dragon-mega-earth-draco-notions-planetary.html