นักวิทยาศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่มีขนาดใกล้เคียงกับดาวพฤหัสบดี แต่มีอายุน้อยกว่าและโคจรใกล้กับดาวฤกษ์ดวงแม่มาก ซึ่งเรียกดาวเคราะห์ประเภทนี้ว่า ดาวพฤหัสบดีร้อน (Hot Jupiter) การค้นพบครั้งนี้อาจช่วยตอบข้อสงสัยของนักวิทยาศาสตร์ได้ว่าดาวเคราะห์ประเภทนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร?

baby hot jupiter 16 (Medium)

ภาพจำลองของดาวเคราะห์ประเภทดาวพฤหัสบดีร้อน 

Credits: NASA/JPL-Caltech


ความเข้าใจของมนุษย์เกี่ยวกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์มาจากดาวเคราะห์ทั้ง 8 ดวงในระบบสุริยะ แต่ในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาตร์ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะมากกว่า 4,000 ดวง สามารถจัดประเภทดาวเคราะห์เหล่านี้ได้หลากหลายมากกว่าที่พบในระบบสุริยะ หนึ่งในประเภทดาวเคราะห์ที่ยังคงเป็นปริศนา คือ ดาวเคราะห์ประเภทพฤหัสบดีร้อน ซึ่งเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ แต่กลับอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ดวงแม่มาก แตกต่างจากระบบสุริยะของเราที่มีดาวพุธ (ดาวเคราะห์หิน) อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด

งานวิจัยครั้งนี้ศึกษาดาวเคราะห์ประเภทดาวพฤหัสบดีร้อนที่ชื่อว่า HIP 67522 b มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าโลก 10 เท่า และอยู่ห่างจากโลกประมาณ 490 ปีแสง ใช้เวลาโคจรรอบดาวฤกษ์ดวงแม่ประมาณ 7 วัน ค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเทสส์ของนาซา (Transiting Exoplanet Survey Satellite : TESS) และพบว่าดาวฤกษ์ดวงแม่มีอายุเพียง 17 ล้านปี ซึ่งนั่นหมายความว่า HIP 67522 b จะก่อตัวเป็นดาวเคราะห์หลังจากนั้นไม่นานนัก ในขณะที่ดาวเคราะห์ประเภทนี้ส่วนใหญ่มีอายุมากกว่า 1,000 ล้านปี นับว่าเป็นดาวเคราะห์ประเภทดาวพฤหัสบดีร้อนที่มีอายุน้อยที่สุด

Asron Rizzuto ผู้นำทีมในการศึกษาครั้งนี้กล่าวว่า “เราสามารถเรียนรู้ระบบสุริยะของเราจากการศึกษาดาวเคราะห์และวัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่เราจะไม่รู้เลยว่าระบบสุริยะที่เราอาศัยอยู่นี้มันพิเศษหรือแตกต่างไปจากระบบดาวเคราะห์อื่น ๆ บนท้องฟ้าหรือไม่ ถ้าเราไม่ออกไปค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ” 

การโยกย้ายของดาวเคราะห์ยักษ์

นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับดาวเคราะห์ประเภทดาวพฤหัสบดีร้อน ที่โคจรอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ดวงแม่ไว้ 3 ข้อ ได้แก่

ข้อที่ 1 ดาวเคราะห์ประเภทดาวพฤหัสบดีร้อน ก่อตัวขึ้นและอยู่ตรงบริเวณใกล้ดาวฤกษ์ดวงแม่มาตลอด ไม่ได้โยกย้ายไปไหน แต่อย่างไรก็ดีข้อสมมติฐานนี้ยากที่จะจินตนาการว่าดาวเคราะห์แก๊สก่อตัวในสภาพที่ร้อนจนสามารถแผดเผาวัสดุต่าง ๆ จนระเหยได้เช่นนี้ได้อย่างไร 

ข้อที่ 2 สันนิษฐานว่าดาวเคราะห์ประเภทดาวพฤหัสบดีร้อนก่อตัวขึ้นเลยเขตที่เรียกว่า “snow line” ออกไป เป็นบริเวณที่ไกลจากดาวฤกษ์จนเย็นพอที่จะก่อตัวดาวเคราะห์แก๊สได้ และคาดในยุคแรกเริ่มนั้นแรงโน้มถ่วงของจานก่อกำเนิดดาวเคราะห์ส่งผลให้ดาวเคราะห์แก๊สมีวงโคจรเข้าใกล้ดาวฤกษ์มากขึ้น

ข้อที่ 3 ดาวเคราะห์แก๊สก่อตัวอยู่ห่างไกลจากดาวฤกษ์ออกไปมากกว่านี้ แต่ต่อมาได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงของเคราะห์ดวงอื่นที่อยู่รอบดาวฤกษ์ดวงแม่ดวงเดียวกัน รบกวนวงโคจรดาวพฤหัสบดีร้อนจึงย้ายตำแหน่งไป ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานกว่ามาก ขัดแย้งกับดาวเคราะห์ HIP 67522 b ที่เป็นดาวเคราะห์อายุน้อย ข้อสมมติฐานนี้จึงไม่สมเหตุสมผลกับกับระบบดาวเคราะห์ดวงนี้

อย่างไรก็ตามข้อมูลจาก HIP 67522 b ยังไม่เพียงพอที่จะอธิบายได้ว่าดาวเคราะห์ประเภทดาวพฤหัสบดีร้อน ก่อตัวขึ้นได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์จึงต้องค้นหาดาวเคราะห์ประเภทดาวพฤหัสบดีร้อนที่มีอายุน้อยดวงอื่นเพิ่มเติม เพื่อให้ได้ข้อสรุปที่ชัดเจนเพิ่มมากขึ้น



เรียบเรียง : พัชริดา ยั่งยืนเจริญสุข - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.

อ้างอิง : https://www.nasa.gov/feature/jpl/young-giant-planet-offers-clues-to-formation-of-exotic-worlds

| Category: ข่าวดาราศาสตร์ | Hits: 149