นักวิทยาศาสตร์พบดาวเคราะห์ในที่ที่ไม่ควรจะมีมันอยู่

By: terminus
Writer
on Thu, 09/12/2010 - 23:50

ตอนนี้นักดาราศาสตร์ทั่วโลกกำลังงุนงงกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (exoplanet) ดวงใหม่ที่ค้นพบโดยทีมของ Christian Marois แห่ง Herzberg Institute of Astrophysics เป็นอันมาก เพราะทฤษฎีที่กำเนิดดาวเคราะห์ที่มีอยู่ไม่สามารถอธิบายได้ว่ามันไปอยู่ตรงนั้นได้อย่างไร

เริ่มจากข้อมูลของตัวดาวเคราะห์ดวงใหม่ก่อน ดาวเคราะห์ดวงนี้มีชื่อว่า HR 8799e มีขนาดใหญ่เป็น 10 เท่าของดาวพฤหัส โคจรรอบดาวฤกษ์ HR 8799 ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 129 ปีแสง ดาวเคราะห์ HR 8799e อยู่ห่างจากดาวฤกษ์ของตัวเองเป็นระยะทาง 14.5 หน่วยดาราศาสตร์ (1 หน่วยดาราศาสตร์ = ระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์) ก่อนหน้านี้มีการค้นพบดาวเคราะห์บริวารของ HR 8799 แล้วสามดวง ซึ่งแต่ละดวงมีวงโคจรห่างจากดาว HR 8799 เป็นระยะทาง 24, 38 และ 68 หน่วยดาราศาสตร์

ปัญหามันอยู่ที่ปัจจุบันเรามีทฤษฎีการกำเนิดดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่เช่นนี้อยู่สองทฤษฎี แต่ตำแหน่งของดาวเคราะห์ทั้งสี่ดวงของ HR 8799 ดันไปขัดแย้งกับทั้งสองทฤษฎีนี้ซะได้

  • ทฤษฎีแรกคือ core accretion model ซึ่งอธิบายไว้ว่าแรกเริ่มเดิมทีตรงกลางของมวลก่อนกำเนิดดาวเคราะห์เป็นฝุ่นผงที่หมุนวนกันไปเรื่อยๆ เป็นเวลานับล้านปีจนเกิดเป็นแกนของแข็ง แกนของแข็งนี้จะดึงดูดก๊าซโดยรอบเข้ามารวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์

  • อีกทฤษฎีคือ gravitational instability ซึ่งบอกว่าก๊าซที่หมุนๆ รวมกันเองเกิดเป็นดาวเคราะห์เลยในชั่วเวลาแป๊บเดียว ("แป๊บเดียว" ของนักดาราศาสตร์หมายถึง 10,000 ปี)

core accretion model อธิบายได้เฉพาะดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลจากดาวฤกษ์ไม่เกิน 20 หน่วยดาราศาสตร์ เพราะหากมวลก่อนกำเนิดดาวเคราะห์อยู่ไกลมาก แกนมันจะหมุนช้าเกินไป ก๊าซรอบตัวมันจะกระจายตัวออกไปหมดซะก่อน ส่วน gravitational instability ก็ดันอธิบายได้เฉพาะดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลออกไปอย่างต่ำ 30 หน่วยดาราศาสตร์จากดาวฤกษ์ เพราะหากอยู่ใกล้เกินกว่านี้ ก้อนก๊าซจะร้อนและหมุนเร็วเกินกว่าจะจับตัวกันเป็นก้อนได้

อืม...ดูกันอีกครั้ง ระยะของดาวเคราะห์ทั้งสี่คือ 14.5, 24, 38 และ 68 หน่วยดาราศาสตร์ เรียกได้ว่ามีครบเลย ทั้งที่น้อยกว่า 20, ระหว่าง 20-30, ไกลกว่า 30 หน่วยดาราศาสตร์ ฉะนั้นไม่ว่าจะอธิบายด้วยทฤษฎีไหน ก็จะมีดาวเคราะห์อย่างน้อย 1 ดวงไม่เข้าพวกเสมอ

ถ้าจะอธิบายว่าดวงใกล้เกิดโดย core accretion model ส่วนที่เหลือเกิดจาก gravitational instability ก็ไม่เข้าทีอีก เพราะทั้งสี่ดวงมีมวลพอๆ กัน แถมมีการโคจรที่พ้องกันทั้งสี่ดวงอีกด้วย นักดาราศาสตร์ค่อนข้างมั่นใจว่ามันต้องเกิดขึ้นมาด้วยวิธีแบบเดียวกัน

ตอนนี้นักดาราศาสตร์เลยแถเดาไปก่อนว่า อาจจะเป็นเพราะแรงดึงดูดของดาวฤกษ์ HR 8799 และมวลสารรอบตัวมันมีอะไรแปลกประหลาดผิดปกติสักอย่าง ทำให้ดาวเคราะห์บางดวงที่เคยอยู่ใกล้ถูกลากออกไป หรือไม่ก็ ดาวเคราะห์ที่เคยอยู่ไกลถูกลากเข้ามาใกล้กว่าเดิม

ที่มา - Live Science, New Scientist, Nature News

2 Comments

wished's picture

คนเรายังเข้าใจอะไรผิดไปเยอะ และมีอะไรที่ไม่เข้าใจอีกเยอะ เราอาจจะล้าหลังจากที่ที่อื่นเป็นล้านปีก็ได้ - -.