23 ม.ค. 2023 เวลา 04:18 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

พิภพขนาดเท่าโลกใบที่สองในระบบ TOI 700

เมื่ออยากจะค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์ที่ใกล้เคียงกับโลกมากที่สุดก็ดูน่าจะเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี ขณะนี้ เราได้พบดาวเคราะห์ดวงใหม่ TOI-700 e เพิ่มเติมเข้ามาเป็นรายชื่อกลุ่มนำ
เพิ่งมีการยืนยัน TOI-700 e โคจรอยู่ภายในเขตเอื้ออาศัยได้(habitable zone) ของดาวฤกษ์แม่ TOI-700 ซึ่งเป็นพื้นที่ในอวกาศที่น่าจะมีอุณหภูมิเหมาะสมที่จะมีน้ำในรูปของเหลวปรากฏอยู่บนพื้นผิวได้ อุ่นเกินกว่าจะมีปื้นน้ำแข็งปกคลุม แต่ก็ยังเย็นพอที่ไอน้ำจะควบแน่นได้ คิดกันว่าดาวเคราะห์ชนิดนี้น่าจะเป็นสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับชิวิตในแบบที่เรารู้จัก
ต้องขอบคุณดาวเทียม TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite) ที่ได้พบ TOI-700 e และจากชื่อของมัน(TOI-Tess Object of Interest) เป็นดาวเคราะห์ดวงที่สองที่พบในเขตเอื้ออาศัยได้ในระบบแห่งนี้ ร่วมกับ TOI-700 d ซึ่งถูกพบก่อนหน้านี้ในปี 2020 พร้อมกับเพื่อนบ้านของมัน TOI-700 b และ c Emily Gilbert นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ จากห้องทดลองไอพ่นขับดัน(JPL) กล่าวว่า นี่เป็นหนึ่งในระบบเพียงไม่กี่แห่งที่มีดาวเคราะห์ขนาดเล็กหลายดวงในเขตเอื้ออาศัยได้ที่เรารู้จัก
ภาพจากศิลปินแสดง TOI-700 e พิภพขนาดใกล้เคียงกับโลกในเขตเอื้ออาศัยได้รอบดาวฤกษ์แม่ของมัน จะเห็นดาวเคราะห์เพื่อนบ้านอีกดวงที่มีขนาดใกล้เคียงกับโลก TOI-700 d อยู่ไกลๆ
นี่ทำให้ระบบ TOI-700 เป็นความคาดหวังที่จะทำการสำรวจติดตามผล ดาวเคราะห์ e มีขนาดเล็กกว่า d ประมาณ 10% ดังนั้นระบบยังแสดงว่าการสำรวจจาก TESS เพิ่มเติมจะช่วยเราค้นหาพิภพที่มีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ ได้อย่างไร TOI-700 เป็นดาวฤกษ์เย็นขนาดเล็กที่เรียกว่า ดาวแคระแดง(M Dwarf) อยู่ห่างออกไป 100 ปีแสงในกลุ่มดาวปลาทอง(Dorado) ดาวชนิดนี้ไม่ได้มีขนาดใหญ่หรือร้อนเท่ากับดวงอาทิตย์(แต่มีกิจกรรมการปะทพลังงานบ่อยกว่าดวงอาทิตย์-ผู้แปล)
ดังนั้น ดาวเคราะห์จะต้องอยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่มากขึ้นเพื่อให้มีสภาวะอบอุ่นพอที่น้ำจะไม่เยือกแข็ง โชคดีที่ TOI-700 เป็นแคระแดงที่ค่อนข้างเงียบ โดยไม่พบการลุกจ้าที่อาจเลยตลอด 2 ปีแรกของ TESS
และสำหรับ TOI-700 e ซึ่งเชื่อว่ามีขนาด 95% ของโลกและเป็นหินซะส่วนใหญ่ อยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้ส่วนที่อาจมีน้ำปรากฏอยู่บางช่วงเวลาความเป็นมาของดาวเคราะห์(optimistic habitable zone) ในขณะที่ TOI-700 d อยู่ในส่วนที่แคบกว่าของเขตเอื้ออาศัยได้นี้ ซึ่งนักดาราศาสตร์คิดว่าน่าจะมีน้ำในสภาพของเหลวอยู่เกือบตลอดความเป็นมาของดาวเคราะห์(conservative habitable zone)
ดาวเคราะห์ดวงในสุดในระบบ TOI-700 b มีขนาดราว 90% ของโลก และโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ทุกๆ 10 วัน ส่วน TOI-700 c มีขนาด 2.5 เท่าโลก และโคจรครบรอบทุกๆ 16 วัน
TOI-700 e ใช้เวลา 28 วันเพื่อโคจรหนึ่งรอบ วงโคจรอยู่ระหว่างดาวเคราะห์ c และ d ในขณะที่ TOI-700 d ซึ่งอยู่ไกลออกไปเล็กน้อย ใช้เวลา 37 วัน เนื่องจาก TOI-700 e มีขนาดเล็กกว่า TOI-700 d จึงต้องใช้ข้อมูลจำนวนมากกว่าเพื่อยืนยันว่าเป็นสัญญาณจากดาวเคราะห์ใหม่จริงๆ
วงโคจรของดาวเคราะห์ในระบบ TOI-700
Ben Hord นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยมารีแลนด์ กล่าวว่า ถ้าดาวฤกษ์อยู่ใกล้กว่านี้อีกหน่อย หรือดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่กว่านี้อีกหน่อย เราก็อาจจะได้พบ TOI-700 e ตั้งแต่ข้อมูลปีแรกจาก TESS แต่สัญญาณนี้แผ่วมากจนเราต้องใช้การสำรวจการผ่านหน้าอีกปีเพื่อจำแนกมัน
TOI-700 e และ d ต่างก็ถูกยึดจับด้วยแรงบีบฉีก(tidal locked) หรือพูดอีกอย่างก็คือ ด้านหนึ่ง์ของดาวเคราะห์จะหันเข้าหาดาวฤกษ์เสมอ ในแบบเดียวกับที่เราได้เห็นด้านเดิมๆ ของดวงจันทร์เมื่อมองจากโลก การมีซีกโลกด้านเดียวที่อาบแสงดาวอย่างคงที่จะลดความน่าจะเป็นที่จะมีสิ่งมีชีวิตเชิงซ้อนจะเริ่มอุบัติขึ้นอย่างราบรื่นไป
แม้ว่าจะเป็นเพียงดาวเคราะห์ที่เหมาะสม ก็ไม่ได้แบบว่าจะดีเยี่ยมสำหรับชีวิต พวกมันแค่บอกเราอย่างหรือสองอย่างเกี่ยวกับการค้นหาระบบสุริยะแห่งอื่นๆ ที่อาจจะเหมาะกับชีวิต ด้วยการศึกษาระบบแห่งนี้ นักดาราศาสตร์ก็จะสามารถเข้าใจวิวัฒนาการของระบบของเรา และดาวเคราะห์เพื่อนบ้านมาอยู่ในวงโคจรปัจจุบันของพวกมันได้อย่างไร
เดิมแค่มีดาวเคราะห์สามดวงในระบบ ก็ทำให้นักวิทยาศาสตร์เปรียบเทียบ TOI-700 กับระบบ TRAPPIST-1 ซึ่งเป็นระบบรอบดาวแคระแดงอีกแห่ง อยู่ไกลออกไป 40 ปีแสง โดยมีดาวเคราะห์เจ็ดดวง Gilbert กล่าวว่า แน่นอนว่าเป็นการเปรียบเทียบที่น่าสนใจ แต่ระบบ TOI-700 นั้นง่ายที่จะศึกษาอย่างต่อเนื่องมากกว่า จากที่ TRAPPIST-1 เป็นแคระแดงที่มีกิจกรรมรุนแรงกว่าและมืดกว่า ระบบของมันจึงต้องแออัดกัน
แม้ว่าจะมีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่า 5000 ดวงจนถึงตอนนี้ แต่ TOI-700 e ก็เป็นตัวอย่างที่เราต้องเรียนรู้เกี่ยวกับมันอีกมากมาย Joey Rodriguez นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิชิกันสเตท กล่าว การศึกษาติดตามผลระบบ TOI-700 ด้วยหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินและในอวกาศกำลังดำเนินไป
TESS เพิ่งจบปีที่สองในการสำรวจซีกฟ้าเหนือ Allison Youngblood นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์วิจัย และนักวิทยาศาสตร์ผู้ช่วยโครงการ TESS กล่าว เรากำลังเฝ้ารอการค้นพบที่น่าตื่นเต้นอื่นๆ ในขุมทรัพย์คลังข้อมูลของปฏิบัติการ งานวิจัยเผยแพร่ใน Astrophysical Journal Letters และนำเสนอในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันครั้งที่ 241 ที่ซีแอตเติล
แหล่งข่าว sciencealert.com : NASA just discovered a rare Earth-sized planet in a habitable zone
jpl.nasa.gov : NASA’s TESS discovers planetary system’s second Earth-size world
space.com : astronomers find 2nd Earth-size planet in intriguing alien solar system
1
โฆษณา