K2-360b ดาวเคราะห์ที่มีความหนาแน่นพอๆ กับตะกั่ว
นักดาราศาสตร์ได้พบดาวเคราะห์นอกระบบซุปเปอร์เอิร์ธใหม่ดวงหนึ่ง ที่มีความหนาแน่นพอๆ กับตะกั่ว พิภพหินดวงนี้อาจจะเป็นซากแกนกลางที่เหลืออยู่ของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ ที่เข้าไปใกล้ดวงอาทิตย์ของมันมากเกินไป
K2-360 b เป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่บีบอัดมวล 7.7 เท่าโลกไว้ในทรงกลมที่มีขนาดเพียง 1.6 เท่าโลกเท่านั้น เมื่อคำนวณดูจะพบว่ามันมีความหนาแน่นราว 11 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ใกล้เคียงกับตะกั่ว นี่ทำให้มันกลายเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่หนาแน่นที่สุดในกลุ่มซุปเปอร์เอิร์ธคาบสั้นมาก(ultra-short period super-Earth) ซึ่งเป็นกลุ่มที่พิเศษมากๆ แต่กระนั้น K2-360 b ก็ยังหนาแน่นที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์นอกระบบที่เคยพบมา
คาบของดาวเคราะห์ หรือที่เราเรียกทั่วไปว่า หนึ่งปีของมัน คือเวลาที่มันใช้เพื่อโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ของมัน สำหรับ K2-360 b จัดเป็น “สั้นมาก” โดยหนึ่งปีสั้นกว่าหนึ่งวันของโลก คือ เพียง 21 ชั่วโมงเทานั้น จากที่มันอยู่ในระยะประชิดกับดาวฤกษ์แม่ ไม่เพียงแต่จะช่วยให้นักดาราศาสตร์พบมันได้ แต่ยังให้เงื่อนงำบางอย่างว่ามันมามีความหนาแน่นที่สูงมากๆ อย่างนี้ได้อย่างไร
K2-360 b ถูกพบในปี 2016 เมื่อพบเงาของดาวเคราะห์กำลังผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ โดยปฏิบัติการ K2 การสำรวจติดตามผลได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้ตรวจสอบมวลและรัศมีของดาวเคราะห์ ซึ่งจากค่าทั้งสอง ก็จะสามารถใช้คำนวณความหนาแน่นได้ ความหนาแน่นที่พอๆ กับตะกั่วของดาวเคราะห์ชนิดซุปเปอร์เอิร์ธดวงนี้ทำให้มันไปอยู่ในกลุ่มที่จำเพาะมากๆ
ด้วยความหนาแน่นสูงเป็นสองเท่าของโลก(มีความหนาแน่น 5.5 g/cm^3) และยังสูงกว่าพิภพความหนาแน่นสูงเกือบทั้งหมดเช่น GJ 376b และ TOI-1853b ยกเว้นแต่ TOI-4603b ซึ่งมีความหนาแน่น 14.1 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร แต่วัตถุนี้อาจไม่ใช่ดาวเคราะห์นอกระบบ เมื่อมันอาจจะเรียกว่าเป็นดาวแคระน้ำตาล หรือดาวฤกษ์แท้ง
ที่ปลายอีกด้านเป็นดาวเคราะห์นอกระบบในระบบ Kepler-51 ซึ่งมีความหนาแน่นเพียง 0.03 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งก็พอๆ กับขนมสายไหม
กราฟแสดงมวล(แนวนอน) และรัศมี(แนวตั้ง) เทียบกับโลก ระบุตำแหน่งของดาวเคราะห์ทั้งสองใน K2-360 ภาพปก ภาพจากศิลปินแสดงดาวเตราะห์นอกระบบ K2-360b ซึ่งมีความหนาแน่นสูงใกล้เคียงกับตะกั่ว
เพื่อที่จะค้นหาสาเหตุที่ K2-360b หนาแน่นแข็งแกร่งขนาดนั้น ทีมได้สร้างแบบจำลองภายในของซุปเปอร์เอิร์ธนี้ โดยมีรากฐานจากการสำรวจมันและดาวฤกษ์แม่ จากสิ่งนี้ ดูเหมือนว่าดาวเคราะห์อาจจะมีแกนกลางเหล็กขนาดใหญ่ที่มีมวลถึง 48%
แล้ว กระสุนปืนใหญ่นี้ก่อตัวขึ้นได้อย่างไร นักวิจัยบอกว่า จริงๆ แล้วมันอาจจะเป็นแกนกลางของพิภพที่ครั้งหนึ่งเคยมีขนาดใหญ่กว่านี้ และอยู่ไกลจากดาวฤกษ์แม่อย่างมาก เมื่อเวลาผ่านมา มันก็อพยพเข้ามา ซึ่งการแผ่รังสีที่แรงกล้าจะฉีกก๊าซในชั้นบรรยากาศออกไป เหลือทิ้งไว้แค่ก้อนหินแข็งที่น่าจะปกคลุมด้วยมหาสมุทรลาวา
เงื่อนงำของลำดับเหตุการณ์นี้พบได้ในการส่ายของดาวฤกษ์แม่ เมื่อพบว่า K2-360b ไม่ได้อยู่เพียงลำพัง ไกลออกไปยังมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่มากอีกดวง K2-360c ซึ่งมีขนาดและความหนาแน่นใกล้เคียงกับเนปจูน แบบจำลองพลวัตบ่งชี้ว่า K2-360c น่าจะผลักดาวเคราะห์วงในเข้าสู่วงโคจรประชิดปัจจุบัน ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการอพยพความรีสูง(high-eccentricity migration) Alessandro Trani จากสถาบันนีล บอห์ร กล่าว
กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงที่ตอนแรกเริ่มทำให้วงโคจรของดาวเคราะห์วงในมีความรีสูงมากๆ ก่อนที่แรงบีบฉีกจะค่อยๆ ปรับแต่งให้มันเข้าใกล้ดาวฤกษ์ อีกทาง ก็คือ การปรับวงโคจรให้กลมโดยแรงบีบฉีกอาจจะเกิดขึ้นจากแกนการหมุนรอบตัวที่เอียงจากวงโคจร การศึกษานี้เป็นเพียงแค่ข้อพิสุจน์ว่าเอกภพนั้นเต็มไปด้วยดาวเคราะห์ประหลาดที่มีแต่นักเขียนนิยายไซไฟเท่านั้นที่จะฝันถึง งานวิจัยเผยแพร่ในวารสาร Scientific Reports
แหล่งข่าว sciencealert.com : record-breaking super-Earth has the density of lead, scientists say
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
