ของฝากจากระบบดาวที่อยู่ใกล้ที่สุด
การปรากฏตัวของวัตถุจากนอกระบบ(interstellar objects; ISOs) โอมูอามูอา และดาวหางโบริซอฟ ในปี 2017 และ 2019 ตามลำดับ ได้กระพือความสนใจ พวกมันเป็นอะไร มาจากที่ไหน โชคร้ายที่พวกมันเข้ามาไม่นานนักและไม่ยอมให้ความร่วมมือใดๆ กับเราในการศึกษารายละเอียดเลย
แต่อย่างไรก็ตาม พวกมันได้แสดงให้เห็นถึงบางอย่าง นั่นคือ วัตถุในทางช้างเผือกกำลังเคลื่อนที่ไปรอบๆ กาแลคซี เราไม่ทราบว่า ISO แต่ละดวงมาจากไหน แต่จะต้องมีอีกอยู่ข้างนอกนั่น แล้วจะมีวัตถุจากดาวเพื่อนบ้านของเราอีกมากน้อยแค่ไหนที่จะเข้ามาเยี่ยมเยือนระบบสุริยะของเรา
ระบบอัลฟา เซนทอไร(Alpha Centauri) เป็นระบบดาวที่อยู่ใกล้เรามากที่สุดเพียง 4.3 ปีแสงเท่านั้น ประกอบด้วยดาวฤกษ์ 3 ดวงคือ Alpha Centauri A และ Alpha Centauri B ซึ่งมีความสัมพันธ์แบบดาวคู่ และ Proxima Centauri ซึ่งเป็นดาวแคระแดงมืดๆ ดวงหนึ่ง ทั้งระบบอัลฟา เซนนี้กำลังเคลื่อนที่เข้าหาเรา และมันก็ให้โอกาสที่ดีเยี่ยมในการศึกษาว่าวัสดุสารจะเคลื่อนย้ายระหว่างระบบดาวแต่ละระบบได้อย่างไร
ภาพถ่ายระบบอัลฟา เซนทอไร ซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์ 3 ดวง มีระบบดาวคู่ Alpha Centauri A และ B ซึ่งไม่สามารถแยกออกจากกันได้ในภาพนี้ และ Proxima Centauri ดาวแคระแดงมืดดวงหนึ่งโคจรรอบคู่นี้ในระยะทางที่ไกล
งานวิจัยที่เผยแพร่ใน Planetary Science Journal ตรวจสอบว่ามีวัสดุสารจากระบบอัลฟา เซน ที่อาจมาถึงระบบสุริยะของเรามากแค่ไหน และจะมีมากแค่ไหนที่มาถึงแล้ว หัวข้อ A Case Study of Interstellar Material Delivery: Alpha Centauri มี Cole Greg และ Paul Wiegert จากแผนกฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และสถาบันเพื่อการสำรวจโลกและอวกาศ มหาวิทยาลัยเวสเทิร์น ออนตาริโอ คานาดา เป็นผู้เขียน รายงานบนเวบก่อนตีพิมพ์ arXiv
วัสดุสารข้ามระบบถูกพบในระบบสุริยะของเรามาก่อน แต่ก็ไม่ทราบกำเนิดและรายละเอียดการขนส่งของมัน ผู้เขียนเขียนไว้ ในที่นี้ เรานำเสนอระบบอัลฟา เซนทอไร เป็นกรณีศึกษาในการนำส่งวัสดุสารข้ามระบบเข้าสู่ระบบสุริยะของเรา ระบบอัลฟา เซน น่าจะมีดาวเคราะห์อยู่และกำลังเคลื่อนที่เข้าหาเราด้วยความเร็ว 22 กิโลเมตรต่อวินาที หรือราว 79000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
ในอีกราว 28000 ปีข้างหน้า มันจะมาถึงจุดที่ใกล้ที่สุดและอยู่ห่างราว 2 แสนเท่าหน่วยดาราศาสตร์(AU) จากดวงอาทิตย์ Greg และ Wiegert บอกว่าวัสดุสารที่อัลฟา เซน ผลักออกมามาถึงเราได้ และบางส่วนก็ถึงเรียบร้อยแล้ว ระบบอัลฟา เซน จัดเป็นระบบดาวที่เต็มวัยแล้วด้วยอายุ 5 พันล้านปี มีดาวเคราะห์อยู่ คาดกันว่าระบบที่เต็มวัยจะผลักวัสดุสารน้อยลง แต่เนื่องจากระบบมีดาวสามดวงและดาวเคราะห์อีกหลายดวง มันก็น่าจะผลักวัสดุสารออกมาจำนวนพอสมควร
แม้ว่าระบบดาวที่เต็มวัยจะผลักวัสดุสารน้อยลงกว่าในช่วงที่กำลังก่อตัวดาวเคราะห์ แต่การมีพหุดาราและดาวเคราะห์ก็เพิ่มความน่าจะเป็นที่การกระจายทางความโน้มถ่วงของสมาชิกจากแหล่งวัตถุดิบดาวเคราะห์(planetesimals) ใดๆ ที่เหลืออยู่ เช่นเดียวกับดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางที่ขณะนี้เองก็กำลังถูกผลักออกจากระบบสุริยะของเรา ผู้เขียนเขียนไว้
โครงสร้างของระบบสุริยะจนถึงห้วงอวกาศนอกระบบจนถึงระบบดาวที่อยู่ใกล้ที่สุด ระยะทางมีหน่วยเป็นหน่วยดาราศาสตร์(astronomical unit; AU) ในรูปเลขยกกำลัง
เราทราบว่าวัตถุขนาดใหญ่อย่าง โบริซอฟ(Borisov) และ โอมูอามูอา
('Oumuamua) เดินทางมาถึงระบบของเรา และเรายังทราบว่าฝุ่นข้ามระบบนี้ก็มาถึงระบบของเราแล้วด้วย ยานคาสสินีได้ตรวจพบและมีรายงานในปี 2003 แบบจำลองเดิมการผลักวัสดุสารจากระบบดาวที่มีอยู่นั้น ส่วนหนึ่งอ้างอิงจากสิ่งที่เราทราบจากระบบของเราเอง และวิธีที่มันผลักวัสดุสาร นักวิจัยอธิบายว่า สัดส่วนวัตถุลักษณะนี้ที่สำรวจพบได้ยังคงต่ำ และก็มีโอกาสเพียงหนึ่งในล้านที่จะมีสักดวงที่เข้ามาในระยะทาง 10 AU จากดวงอาทิตย์
นักวิจัยเดินเครื่องแบบจำลองเสมือนจริงเพื่อตรวจสอบว่ามีวัสดุสารจากระบบอัลฟา เซน มาถึงเรามากแค่ไหน แบบจำลองเดินเป็นเวลา 110 ล้านปี ในช่วงเวลาดังกล่าว อัลฟา เซน ผลักอนุภาค 1,090,000 อนุภาค พวกมันถูกผลักในทิศทางสุ่มด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน และมีเพียงส่วนน้อยนิดที่เข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์ โดยรวมแล้ว มีอนุภาค 350 ชิ้นจากระบบอัลฟา เซน ที่เข้ามาใกล้กับระบบสุริยะมากที่สุด หรือเพียง 0.03% จากจำนวนอนุภาครวมที่ผลักออกมา ผู้เขียนอธิบายไว้
งานวิจัยบอกว่าแม้จะเป็นส่วนน้อยนิด แต่ก็อาจมีจำนวนที่มาก ผู้เขียนบอกว่า จำนวนของอนุภาคจากอัลฟา เซน ที่มีขนาดใหญ่กว่า 100 เมตรภายในเมฆออร์ต(Oort cloud) ในปัจจุบันอาจมีถึง 1 ล้านดวง อย่างไรก็ตาม วัตถุเหล่านี้ตรวจจับได้ยากมากๆ เกือบทั้งหมดน่าจะอยู่ในเมฆออร์ตห่างไกลจากดวงอาทิตย์อย่างมาก วัตถุจากอัลฟา เซน อาจจะเข้ามาถึงพรมแดนส่วนนอกสุดกู่ของระบบสุริยะซึ่งเป็นขอบนอกของเมฆออร์ต ด้วยอัตราราว 50 ต่อปี Wiegart กล่าว
โอมูอามูอา ('Oumuamua) วัตถุดวงแรกที่นักดาราศาสตร์พบว่ามาจากนอกระบบสุริยะในภาพจากศิลปินนี้(ซ้าย) และ(ขวา) ภาพถ่ายดาวหางโบริซอฟ(Borisov)
คู่นักวิจัยอธิบายว่า สัดส่วนของวัตถุลักษณะดังกล่าวที่สำรวจพบได้ก็ยังคงต่ำ และมีโอกาสเพียงหนึ่งในล้านที่จะเข้ามาในระยะทาง 10 AU จากดวงอาทิตย์ หรือราววงโคจรดาวเสาร์ นักวิจัยยังบอกว่าเนื่องจากอนุภาคที่เดินทางเข้ามาในระบบของเราด้วยความเร็วที่สูง ผู้มาเยือนจากต่างระบบเหล่านี้จำนวนมากก็ไม่น่าจะอ้อยสร้อยอยู่ในอวกาศรอบๆ ดวงอาทิตย์ แต่พวกมันจะวิ่งผ่านเข้ามาแล้วจากไปเหมือนกับโอมูอามูอา และโบริซอฟ
งานวิจัยยังแสดงถึงเส้นทางที่สมเหตุสมผลที่อนุภาคจากระบบอัลฟา เซน จะมาถึงระบบสุริยะ อนุภาคขนาดเล็กที่น่าจะปรากฏเป็นดาวตกในชั้นบรรยากาศของโลก ไม่น่าจะมาถึงเราได้ พวกมันจะต้องเผชิญกับแรงมากเกินไปในเส้นทาง ซึ่งรวมถึงสนามแม่เหล็ก, การลากจากตัวกลางในห้วงอวกาศ(interstellar medium; ISM) และการทำลายผ่านการชนแบบเปะปะ
พวกเขาคำนวณขนาดที่เล็กที่สุดของอนุภาคที่จะเดินทางมาถึงได้ เราสกัดตัวแปรที่น่าสนใจของอนุภาค 350 ชิ้นแต่ละชิ้นจากแบบจำลองและคำนวณขนาดที่เล็กที่สุดที่ต้องมีเพื่อที่เม็ดฝุ่นจะเดินทางตามเส้นทางเพื่ออยู่รอดจากผลกระทบทั้งสามอย่าง นักวิจัยพบว่ามีเพียงอนุภาคที่มีความกว้าง 3.30 ไมครอนขึ้นไป ที่จะอยู่รอดการเดินทางนี้ได้
เส้นทางโคจรของวัตถุจากนอกระบบสุริยะสองดวง ในขณะที่โอมูอามูอาเข้ามาในระบบสุริยะส่วนใน ส่วนโบริซอฟเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด ในตำแหน่งที่เลยวงโคจรดาวอังคารออกไป
พวกเขาอธิบายว่า ด้วยขนาดและความเร็วนี้ อนุภาคเดินทาง 125 พาร์เซค ในตัวกลางอวกาศก่อนที่การทำลายเม็ดอนุภาคจะส่งผล, 4200 พาร์เซคสำหรับการลากใน ISM และเพียง 1.5 พาร์เซคสำหรับแรงแม่เหล็ก ดังนั้นแล้ว อนุภาคทั้งหมดของเราจะถูกจำกัดไว้ด้วยพลังแม่เหล็ก ผู้เขียนยังชี้ให้เห็นว่าเม็ดอนุภาคขนาดจิ๋วเหล่านั้นตรวจจับไม่ได้ด้วยเครื่องมือเรดาร์ดาวตกอย่าง Zephyr Meteor Radar Network หมายเหตุ 1 พาร์เซค ราวๆ 3.26 ปีแสง
ผลสรุปเหล่านี้ถูกจำกัดโดยความเข้าใจอันน้อยนิดเกี่ยวกับอัตราการผลักวัสดุสารของระบบสุริยะ ซึ่งงานวิจัยนี้อ้างอิงถึงส่วนหนึ่ง โชคร้ายที่ก็ไม่แน่ชัดเกี่ยวกับอัตราการผลักวัสดุสารจากระบบอัลฟา เซน เองด้วย
อย่างไรก็ตาม แม้มีคำถามติดค้างในใจ งานวิจัยก็แสดงว่าวัสดุสารบางส่วนเดินทางมาถึงเราได้และก็มาถึงเรียบร้อยแล้ว เกือบทั้งหมดใช้เวลาเดินทางไม่ถึง 10 ล้านปีเพื่อมาถึงเรา แต่มันจะต้องมีขนาดใหญ่กว่า 10 ไมครอนเพื่ออยู่รอดการเดินทางนี้ ประเมินว่าจะมีประมาณ 10 อนุภาคจากอัลฟา เซน ที่จะกลายเป็นดาวตกให้ตรวจจับได้ในชั้นบรรยากาศโลกในปัจจุบัน โดยจำนวนเพิ่มขึ้นอีก 10 เท่าในอีก 28,000 ปีข้างหน้า
จากแบบจำลองเสมือนจริงแสดงตำแหน่งของอนุภาค(สีเขียว) หลังจากเดินเครื่องแบบจำลอง อนุภาคกระจายในทุกทิศทางรอบตำแหน่งของอัลฟา เซนทอไร(ดาวสีดำ) โดยกระจุกตัวใกล้เคียงกับตำแหน่งโดยประมาณของเมฆออร์ต(สีบานเย็น) เกือบทั้งหมดใช้เวลาไม่ถึง 10 ล้านปี
งานวิจัยได้เสนอตัวอย่างที่ชัดเจนว่าระบบสุริยะของเราไม่ได้อยู่โดดเดี่ยวเลย ถ้าวัสดุสารจากระบบดาวสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระเข้าและออกจากระบบอื่น ก็เปิดหน้าต่างอีกบานสู่กระบวนการก่อตัวดาวเคราะห์ ถ้าระบบอัลฟา เซน มีดาวเคราะห์นอกระบบอยู่ วัสดุสารบางส่วนที่มาถึงเราก็น่าจะมาจากแหล่งวัสดุสารเดียวกันกับที่ใช้ก่อตัวดาวเคราะห์ขึ้นมา จึงเป็นไปได้ที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์เหล่านั้นได้โดยตรง โดยไม่ต้องข้ามห้วงอวกาศไปเอง
การเข้าใจกลไกที่ขนย้ายวัสดุสารจากอัลฟา เซนทอไร มาที่ระบบของเราอย่างลึกซึ้งไม่เพียงแต่จะช่วยให้ความเข้าใจการขนย้ายข้ามระบบให้ลึกขึ้น แต่ยังเปิดเส้นทางใหม่ในการสำรวจความเชื่อมโยงระหว่างระบบดาวต่างๆ และศักยภาพที่จะแลกเปลี่ยนวัสดุสารทั่วกาแลคซี ผู้เขียนสรุปไว้
แหล่งข่าว phys.org – interstellar visitors: material from Alpha Centauri may already be here
sciencealert.com – Alpha Centauri particles already lurk in our solar system, study suggests
space.com – the solar system is teeming with 1 million “alien invaders” from Alpha Centauri
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
