24 ก.ย. 2019 เวลา 17:34 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ชีวิตในหมู่คนแคระ
ดาวแคระแดงเป็นดาวฤกษ์แม่ของดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ในเอกภพ ไม่ว่าพวกเขาจะเป็นพ่อแม่ที่ดีหรือไม่ก็เป็นประเด็นถกเถียงที่รุนแรง (เครดิต: NASA-GSFC / S. Wiessinger)
เมื่อฉันเป็นเด็กที่หลงใหลในดาราศาสตร์ฉันได้เรียนรู้ว่าดาวส่วนใหญ่ในกาแลคซีของเราและที่อื่น ๆ นั้นคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรามาก ผู้มีอำนาจไม่น้อยไปกว่าคาร์ลเซแกนเขียนว่า“ ดวงอาทิตย์เป็นเรื่องธรรมดาแม้จะเป็นดาวธรรมดา” หากความเข้าใจนั้นลดความสำคัญของสถานที่ของเราในจักรวาลมันก็ทำให้ดูเหมือนว่าจะต้องมีโลกอื่น ๆ เรา. ถ้าดวงอาทิตย์เป็นดาวทั่วไปคงไม่เป็นดาวเคราะห์ทั่วไปใช่มั้ย
ยกเว้นเซแกนนั้นผิดหรืออย่างน้อยก็ทำให้เข้าใจผิด มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ของดวงดาวในทางช้างเผือกนั้นเย็นกว่าและมืดกว่าดวงอาทิตย์ สามในสี่เต็มเป็นดาวแคระแดงเล็กที่สุดของเล็ก นอกจากนี้ดาวแคระดูเหมือนว่าน่าจะมีดาวเคราะห์หินเป็นพิเศษ เมื่อรวมกันแล้วสถิติเหล่านี้บ่งชี้ว่ามีดาวเคราะห์กว่าล้านล้านดวงรอบดาวแคระแดงในกาแลคซีของเรา สิ่งที่ไม่รู้จักที่ยิ่งใหญ่ก็คือว่าดาวเคราะห์เหล่านั้นเป็นที่อยู่อาศัยจริงหรือไม่นั่นคือถ้าโลกขนาดปกติทั่วโลกออกมาจริง ๆ แล้วมีอะไรที่เหมือนเรา
ข่าวที่น่าตื่นเต้นคือเราไม่ต้องรอนานเพื่อค้นหา ดาวแคระแดงมืดสลัวเหลือเกิน แต่ขณะนี้นักดาราศาสตร์ตั้งเป้าไปที่พวกมันด้วยความตั้งใจจริงดาวเคราะห์ที่น่าสนใจทุกชนิดกำลังปรากฏขึ้น อาจมีชื่อเสียงมากที่สุดของเหล่านี้คือ Proxima b: ดาวเคราะห์มวลโลกประมาณที่โคจรอยู่ในเขตเอื้ออาศัยรอบ Proxima Centauri ดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด น้อยกว่าหนึ่งปีต่อมาทีมที่นำโดยMichaël Gillon จาก University of Liege ประกาศดาวเคราะห์ขนาดโลกเจ็ดดวงรอบดาวแคระแดง TRAPPIST-1 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 40 ปีแสง - เกือบ 10 เท่าไกลจาก Proxima b แต่ยังอยู่ในกลุ่ม เพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของดวงอาทิตย์
ดาวแคระแดงที่อยู่ใกล้เคียง TRAPPIST-1 มีระบบดาวเคราะห์ขนาดเจ็ดดวงซึ่งติดอยู่ในอวกาศที่เล็กกว่าช่องว่างระหว่างดวงอาทิตย์และดาวพุธมาก (เครดิต: ESO / O. Furtak)
นักดาราศาสตร์ได้เปิดเผยการค้นพบดาวแคระแดงที่สำคัญอีกสองดวงในเดือนที่ผ่านมา ดาวแดงจิ๋วที่รู้จักกันในชื่อ Teegarden’s Star มีดาวเคราะห์สองดวงโดยแต่ละดวงมีมวลอย่างน้อย 1.1 เท่าของมวลโลกอาจเป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ใหญ่กว่าซึ่งรวมถึงดาวเคราะห์อื่นที่ยังไม่ถูกตรวจพบ ดาวเคราะห์ที่เพิ่งค้นพบใหม่ทั้งสองอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์ซึ่งหมายความว่าอุณหภูมิพื้นผิวอาจตกอยู่ในช่วงที่อนุญาตให้มีน้ำของเหลว (หากคุณสงสัยเกี่ยวกับชื่อที่ผิดปกติชื่อ Teegarden’s Star ได้รับการตั้งชื่อตาม Bonnard Teegarden ซึ่งค้นพบดาวในปี 2003 เท่านั้นยังมีอีกมากที่ต้องสำรวจในลานด้านหลังกาแลคซีของเรา)
สถิติที่สำคัญของ Teegarden's Star รายละเอียดทางเทคนิคมากมายที่นี่ แต่มีสองสิ่งที่โดดเด่น ดาวเคราะห์ทั้งสองนั้นน่าจะอยู่อาศัยได้ และดาวฤกษ์นั้นสว่างประมาณ 1 ใน 1,500 เท่าดวงอาทิตย์
ในขณะเดียวกันนักวิจัยที่ทำงานกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศ TESS ใหม่ของนาซ่าเพิ่งเปิดตัวกระดาษอธิบายดาวเคราะห์แคระแดงดวงใหม่ที่น่าสนใจที่เรียกว่า LTT 1445Ab ใช่ดาวเคราะห์เหล่านี้ต้องการชื่อที่เป็นมิตรกับผู้ใช้มากขึ้น แต่อดทนกับฉันที่นี่ มันไม่ใช่แค่ดาวดวงเดียวมันเป็นทริปเล็ต - คู่ที่ค่อนข้างแน่นและดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไปอีกหนึ่งในสามอยู่ด้วยกัน ดาวเคราะห์โคจรรอบสามที่มีค่าซึ่งหมายความว่าในท้องฟ้านั้นเห็นดาวสองดวงกำลังเต้นกันจุดสีแดงสุกสว่างแต่ละจุดนั้นสว่างเท่าดวงจันทร์เต็มดวงบนโลก
มีรายละเอียดที่น่าหลงใหลหลายประการเกี่ยวกับ LTT 1445Ab เส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 1.35 เท่าของโลกดังนั้นมันน่าจะเป็นดาวเคราะห์หินเช่นเดียวกับเรา มันร้อนเกินไปสำหรับชีวิตอย่างที่เรารู้มีอุณหภูมิประมาณ 150 องศาเซลเซียส (300 องศาฟาเรนไฮน์) แต่มันก็ไม่ใช่สิ่งที่อยู่ไกลจากเครื่องหมาย เหนือสิ่งอื่นใด LTT 1445Ab– เราควรเรียกมันว่า“ Abby” ในตอนนี้หรือไม่ - เป็นดาวเคราะห์แคระแดง transiting ที่ใกล้ที่สุดซึ่งทำให้มันเป็นเป้าหมายที่ยอดเยี่ยมสำหรับการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์ต่อไป
การส่งผ่านความหมายว่าดาวเคราะห์ดูเหมือนจะผ่านหน้าดาวฤกษ์จากมุมมองของเรา ในระหว่างการขนส่งแสงดาวส่องผ่านดาวเคราะห์และส่องผ่านชั้นบรรยากาศใด ๆ ที่มันอาจมี อีกด้านหนึ่งของการโคจรของดาวเคราะห์นั้นหายไปหลังดาวฤกษ์ของมัน ไม่มีกล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่ที่ดีพอที่จะมองเห็นดาวเคราะห์แยกจากดาวฤกษ์ของมัน แต่โดยการวิเคราะห์นักดาราศาสตร์แสงสามารถแยกทั้งสองออกและเริ่มเปิดเผยรายละเอียดเกี่ยวกับดาวเคราะห์ นี่คือวิธีที่เราจะรู้ว่ามันมีชั้นบรรยากาศถ้ามีน้ำถ้ามีเมฆมีก๊าซชนิดอื่น ๆ ปรากฏอยู่อุณหภูมิที่แท้จริงนั้นเป็นอย่างไร
นี่คือสิ่งที่เงื่อนไขเป็นเหมือนบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ TRAPPIST-1f หรืออาจจะเป็นสิ่งที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง ภาพประกอบนี้เป็นจินตนาการส่วนใหญ่ (เครดิต: NASA / JPL-Caltech)
ข้อมูลเชิงลึกทั้งหมดเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจดาวเคราะห์แคระแดงและโดยการขยายเพื่อกำหนดว่าชีวิตทั่วไปอาจอยู่ในจักรวาลได้อย่างไร เรารู้อยู่แล้วว่าดวงดาวส่วนใหญ่ไม่เหมือนดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์แคระแดงใด ๆ ที่อาจเป็นเช่นนั้นแน่นอนว่ามันไม่เหมือนกับโลก สิ่งที่พวกเขาชอบเป็นเรื่องของการเก็งกำไรทางวิทยาศาสตร์มาก แม้จะมีภาพประกอบที่ดูมั่นใจมากมายคุณสามารถพบสิ่งที่ลอยอยู่บนอินเทอร์เน็ต (ส่วนมากมาจากแหล่งที่มีชื่อเสียงเช่น NASA และหอดูดาวยุโรปใต้) คำตอบที่ซื่อสัตย์เพียงอย่างเดียวคือไม่มีใครรู้
เนื่องจากดาวแคระแดงมืดสลัวและเยือกเย็นดาวเคราะห์ที่มีชีวิตจะต้องอยู่ในวงโคจรที่อยู่ใกล้มาก ๆ ในช่วงระยะเวลาสั้น ๆ แรงโน้มถ่วงจากดาวฤกษ์แม่น่าจะชะลอการหมุนของดาวเคราะห์จนกระทั่งมันถูกล็อคไว้อย่างเป็นระเบียบโดยมีซีกโลกหนึ่งหันหน้าเข้าหาดาวตลอดเวลาและดาวอีกดวงหนึ่งหันหน้าหนีตลอดเวลา
นั่นฟังดูเป็นสถานการณ์ที่น่ารังเกียจสำหรับชีวิต - การอบข้างหนึ่งการแช่แข็งอื่น - แต่การปรากฏตัวของบรรยากาศที่สำคัญสามารถป้องกันไม่ให้เกิดขึ้น และแม้ว่าการล็อคด้วยคลื่นจะเกิดขึ้นบรรยากาศและมหาสมุทรสามารถกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ คำตัดสิน: ดาวเคราะห์แคระแดงอาจหรือไม่ก็น่าอยู่
ดาวแคระแดงแสดงความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม เมื่อดวงดาวยังเด็กมากพวกมันจะสว่างกว่าเมื่อพวกมันสงบลง ดาวเคราะห์ใด ๆ ที่อยู่ใกล้พอที่จะรู้สึกสบายในยุคกลางของดาวฤกษ์อาจถูกทำให้สุกเร็ว ดาวแคระแดงก็มีแนวโน้มที่จะหลุดพ้นจากรังสีที่ทรงพลังซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปอาจทำให้ดาวเคราะห์ในชั้นบรรยากาศหลุดออกไป
ข่าวที่น่ากลัว แต่ที่นี่ก็มีปัจจัยอื่น ๆ ที่ต้องพิจารณาเช่นกัน ดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลอย่างใกล้ชิดในระบบดาวแคระแดงก็จะเพิ่มกระแสน้ำซึ่งกันและกันทำให้การตกแต่งภายในของพวกเขาร้อน ดาวเคราะห์ที่ร้อนแรงและมีธรณีวิทยาสามารถรักษาสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งซึ่งจะทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันรังสีจากดาวฤกษ์ กิจกรรมทางธรณีวิทยาอาจช่วยเติมเต็มการสูญเสียบรรยากาศ ระบบดาวเคราะห์แคระอาจเกิดมาพร้อมกับน้ำจำนวนมากและดาวหางจำนวนมากที่สามารถช่วยเติมเต็มสิ่งที่สูญเสียไป คำตัดสิน (อีกครั้ง): ดาวเคราะห์แคระแดงอาจหรืออาจไม่น่าอยู่
วิธีเดียวที่จะได้คำตอบที่มีความหมายเกี่ยวกับดาวเคราะห์แคระแดงคือการตรวจสอบตัวอย่างชีวิตจริงและดูว่าพวกมันเป็นอย่างไร สภาพแวดล้อมอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากดาวเคราะห์สู่ดาวเคราะห์และระบบไปยังระบบ เกือบจะแน่นอนว่าดาวเคราะห์เหล่านี้มีระบบที่ค่อนข้างแตกต่างจากโลก ในขณะที่เราเรียนรู้เพิ่มเติมเราจะค้นหาเกี่ยวกับโอกาสที่แท้จริงสำหรับชีวิตในหมู่คนแคระ และในที่สุดเราก็จะพบว่าดาวเคราะห์ทั่วไปรอบ ๆ ดาวฤกษ์ทั่วไปนั้นเป็นอย่างไร
โฆษณา