ถ้ามีพิภพหินดวงยักษ์ก่อตัวแทนแถบดาวเคราะห์น้อย
การวิจัยงานหนึ่งเพื่อศึกษาระบบสุริยะแบบทางเลือก คือระบบสุริยะที่มีดาวเคราะห์ดวงหนึ่งก่อตัวขึ้นในระยะทางระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสฯ แทนที่แถบดาวเคราะห์น้อยหลัก
งานศึกษาเผยแพร่ใน Icarus โดยมี Emily Simpson นักศึกษาปริญญาโทที่ฟลอริดาเทค เป็นผู้เขียนนำ และมีอาจารย์ที่ปรึกษาของเธอ Howard Chen ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์เป็นผู้เขียนร่วม การศึกษาใช้แบบจำลองสามมิติเพื่อจำลองว่าโครงสร้างระบบสุริยะจะพัฒนาแตกต่างไปอย่างไร ถ้ามีซุปเปอร์เอิร์ธ(super-Earth; ดาวเคราะห์หินคล้ายโลกดวงใหญ่ขึ้น) ที่มีมวลอย่างน้อยสองเท่าโลก ก่อตัวขึ้นแทนที่แถบดาวเคราะห์น้อย(main asteroid belt)
ถ้าแถบดาวเคราะห์น้อยแทนที่จะเป็นวงแหวนของดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กกว่าอย่างที่เป็นในปัจจุบัน แต่กลับก่อตัวดาวเคราะห์ดวงหนึ่งขึ้นระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสฯ แทน จะส่งผลต่อดาวเคราะห์วงใน โดยเฉพาะดาวศุกร์, โลก และดาวอังคาร อย่างไร
โครงสร้างของระบบสุริยะ แบ่งเป็นระบบสุริยะส่วนในซึ่งประกอบด้วย ดาวพุธ, ดาวศุกร์, โลกและดาวอังคาร มีแถบดาวเคราะห์น้อย คั่นระบบส่วนในกับระบบส่วนนอก ซึ่งประกอบด้วยดาวเคราะห์ยักษ์ ดาวพฤหัสฯ, ดาวเสาร์, ยูเรนัส และเนปจูน ภาพปก การศึกษางานหนึ่งจำลองระบบสุริยะในแบบที่แตกต่างออกไป เมื่อมีดาวเคราะห์เพิ่มขึ้นมาอีกหนึ่งดวง แทนที่แถบดาวเคราะห์น้อยในภาพจากศิลปินนี้
นับตั้งแต่การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบ(extrasolar planet/exoplanet) ดวงแรกในปี 1992 นักวิจัยก็สงสัยว่าระบบสุริยะซึ่งเป็นกลุ่มของดาวเคราะห์ที่พบรอบดาวฤกษ์ดวงหนึ่งๆ พบได้ทั่วไปแค่ไหน เช่นเดียวกับที่มีระบบดาวเคราะห์อื่นมากแค่ไหนที่ดูคล้ายระบบของเรา Chen บอกว่าระบบของเรานั้นหาได้ยาก เมื่อระบบดาวเคราะห์เกือบทั้งหมดจะมีขนาดกะทัดรัดกว่าระบบของเรา และหลายระบบก็ยังมีดาวเคราะห์ชนิดซุปเปอร์เอิร์ธ ด้วย
การเข้าใจว่าความสามารถในการเอื้ออาศัยได้ของดาวเคราะห์วงในในระบบของเรา น่าจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรถ้ามีซุปเปอร์เอิร์ธดวงหนึ่งอยู่ใกล้กับดาวอังคาร น่าจะนำทางงานวิจัยของนักดาราศาสตร์ชีววิทยาว่าระบบดาวเคราะห์แบบไหนอาจจะสามารถค้ำจุนชีวิต ในการศึกษา Simpson เสนอมวลดาวเคราะห์ที่เป็นไปได้ 5 ช่วงตั้งแต่ 1% มวลโลกจนถึง 10 เท่ามวลโลก โดยที่มวลแต่ละค่า เธอเดินแบบจำลอง 2 ล้านวงโคจรเพื่อดูผลกระทบต่อสถาปัตยกรรมที่มวลแต่ละค่ามีต่อระบบสุริยะของเรา
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เธอตามรอยการเปลี่ยนแปลง ความเอียง(obliquities) ซึ่งเป็นค่าที่บอกว่าดาวเคราะห์เอียงจากแกนการหมุนแค่ไหน และความรี
(eccentricities) ซึ่งบอกว่าวงโคจรของดาวเคราะห์ไม่กลมแค่ไหน แกนที่เอียงส่ายส่งผลต่ออุณหภูมิในแต่ละฤดูกาล ยิ่งเอียงมากก็ทำให้เกิดสภาพอุณหภูมิสุดโต่งมากขึ้น ในขณะที่เอียงน้อยกว่าก็สร้างฤดูกาลที่แตกต่างกันน้อยกว่า
ความรีบอกถึงความยาวของแต่ละฤดูกาล ความรีที่น้อยเกลี่ยฤดูกาลทั้งสี่ให้มีความยาวนานใกล้เคียงกัน ขณะที่ความรีที่สูงทำให้เกิดความไม่สมดุลของจำนวนวันในแต่ละฤดูกาล
Simpson และ Chen พบว่าแบบจำลองเสมือนจริงมวลต่ำ สร้างผลกระทบต่อความสามารถในการเอื้ออาศัยได้ของดาวเตราะห์วงในในระดับที่น้อยกว่า พวกเขาพบการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในความเอียงคือ ดาวอังคารจะควงส่ายเพิ่มขึ้นมาก แต่โดยรวมแล้ว ระบบสุริยะส่วนในก็ยังคงเอื้ออาศัยได้
ถ้าเป็นดาวเคราะห์ระดับหนึ่งหรือสองเท่ามวลโลก ซึ่งถือว่าเป็นดาวเคราะห์ที่ค่อนข้างใหญ่ ระบบสุริยะส่วนในของเราก็ยังคงค่อนข้างอยู่ดี เราอาจจะเจอกับฤดูร้อนที่ร้อนขึ้นเล็กน้อย หรือฤดูหนาวที่หนาวเย็นลงเล็กน้อย เนื่องจากแกนเอียงที่เพิ่มขึ้น แต่เราก็ยังคงใช้ชีวิตของเราไปได้ Chen อธิบาย
อย่างไรก็ตาม กับแบบจำลองดาวเคราะห์มวลสูงขึ้น ก็จะมีการเปลี่ยนแปลงแบบวายป่วงกับโครงสร้างของระบบ เมื่อจำลองถึงระดับ 10 เท่ามวลโลก Simpson ได้พบว่าดาวเคราะห์วงในเจอกับแกนเอียงอย่างรุนแรงมากและวงโคจรที่รีมาก ทำให้เกิดการเหวี่ยงของอุณหภูมิระหว่างฤดูกาลจนอันตราย มวลระดับนี้ยังอาจผลักวงโคจรเข้าใกล้ดาวศุกร์มากขึ้น และหลุดจากเขตเอื้ออาศัยได้(habitable zone) ในปัจจุบันไป
ในขณะที่งานเป็นเพียงทฤษฎีเท่านั้น การสำรวจเหล่านี้ก็อาจช่วยนักดาราศาสตร์ชีววิทยาให้ทำนายว่าชีวิตมีโอกาสอยู่รอดในระบบดาวเคราะห์ได้อย่างไร และในที่ใด งานวิจัยยังให้แนวคิดว่าซุปเปอร์เอิร์ธจะมีขนาดใหญ่ได้แค่ไหนก่อนที่จะเริ่มรบกวนความเป็นไปได้ของชีวิตรอบๆ มัน ถ้าเราได้พบระบบที่คล้ายระบบของเรา แต่มีความเป็นมาที่แตกต่างไปเล็กน้อย คือแทนที่จะมีแถบดาวเคราะห์น้อยแต่กลับมีดาวเคราะห์อยู่ พื้นที่ส่วนในของระบบจะยังคงเอื้ออาศัยได้หรือไม่
คำตอบก็คือขึ้นอยู่กับว่าดาวเคราะห์นั้นมีขนาดใหญ่แค่ไหน Simpson กล่าว ถ้ามันใหญ่เกินไป ก็น่าจะสร้างความหายนะให้กับดาวเคราะห์ภายในวงโคจร
แหล่งข่าว scitechdaily.com : what if the asteroid belt had formed a super-Earth? Scientists reveal the shocking impact
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
