23,970 Views
Favorite
คือ ดาวเคราะห์ที่โคจรล่องลอยไปในอวกาศ แต่ไม่ได้อยู่ในระบบสุริยะของเรา หรือ ดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นเป็นของตัวเอง ซึ่งในระบบสุริยะจะประกอบไปด้วยดาวฤกษ์อันเป็นดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง ตั้งอยู่จุดศูนย์กลาง (ดาวฤกษ์เทียบได้กับดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะ) และมีดาวเคราะห์หิน (Terrestrial Planets) หรือดาวเคราะห์ก๊าซ (Jovian Planets), ดวงจันทร์ (Moon), ดาวหาง (Comet) และดาวเคราะห์น้อย (Asteroids) โคจรอยู่โดยรอบ
กล้องโทรทรรศน์แทรพพิสต์ "TRAPPIST" (Transiting Planets and PlanetIsmals Small Telescope) เป็นกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่บนพื้นโลก ซึ่งตั้งอยู่ที่หอสังเกตการณ์ซีกโลกใต้แห่งยุโรป (ESO) ณ หอดูดาวลาซียา ในประเทศชิลี ได้สำรวจพบดาวฤกษ์ที่มีแสงสลัวดวงหนึ่งชื่อ 2MASS J23062928-0502285 หรือที่เรียกว่า ดาวแทรพพิสต์-วัน (TRAPPIST-1) ดาวดวงนี้เป็นดาวแคระอุณหภูมิต่ำ (Ultra-cool Dwarf) ที่มีดาวเคราะห์ขนาดใกล้เคียงกับโลก 3 ดวงโคจรอยู่โดยรอบ และอยู่ในกลุ่มดาวคนถือหม้อน้ำ (Aquarius) ห่างออกไปจากโลกของเราเป็นระยะทาง 40 ปีแสง ซึ่งการค้นพบดาวเคราะห์บริวารในครั้งนี้เกิดจากการที่นักดาราศาสตร์ได้สังเกตเห็นเงามืด อันเกิดจากการที่มีวัตถุผ่านเข้ามาบดบังแสงจากดาวฤกษ์ และนับเป็นครั้งแรกในตอนนั้นที่มีการค้นพบดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์ซึ่งเป็นดาวเเคระอุณหภูมิต่ำ
ต่อมากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HUBBLE) ได้เฝ้าสังเกตการณ์ดาวเคราะห์ 2 ดวงที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ดวงนี้มากที่สุด แม้จะยังไม่พบหลักฐานเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศใด ๆ แต่ผลสำรวจก็ได้หนุนสมมติฐานที่ว่าดาวเคราะห์ดวงที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มักจะมีสภาพเป็นก้อนหิน
เกิดการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงใหม่อีก 4 ดวงที่โคจรรอบดาวแทรพพิสต์-วัน (TRAPPIST-1) เมื่อรวมกับดาวเคราะห์ที่เคยสำรวจพบแล้ว ดาวแทรพพิสต์-วัน (TRAPPIST-1) จึงมีบริวารเป็นดาวเคราะห์รวมทั้งสิ้น 7 ดวง การสำรวจครั้งนี้ถูกค้นพบด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปีตเซอร์ (SPITZER) อันเป็นกล้องที่ทำการสังเกตการณ์ในช่วงคลื่นอินฟราเรด และกล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลกตัวเดิม คือ กล้องแทรพพิสต์ "TRAPPIST" (Transiting Planets and PlanetIsmals Small Telescope) ที่ใช้ศึกษาเรื่องการเคลื่อนที่ของดาว
_______________________________________________________________________
นักดาราศาสตร์ได้ใช้วิธีการ Transit Method หรือ วิธีการเคลื่อนผ่านหน้า ในการตรวจพบดาวเคราะห์ระบบนี้ โดยใช้การสังเกตแสงของดาวฤกษ์ที่ลดลง เมื่อมีดาวบริวารเคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์ดวงแม่ ซึ่งค่าความสว่างที่ลดลงนี้มีความสัมพันธ์กับขนาดของดาวเคราะห์ จึงทำให้เราทราบถึงรัศมีของดาวเคราะห์ โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปีตเซอร์นั้น (SPITZER) มีความสามารถในการตรวจวัดรังสีช่วงคลื่นอินฟราเรดจากดาวฤกษ์ได้เป็นอย่างดี และกล้องโทรทรรศน์แทรพพิสต์ (TRAPPIST) ก็ยังใช้ในการสังเกตความสว่างของดาวที่เปลี่ยนไป รวมถึงการเคลื่อนที่ของดาวอีกด้วย
วีดีโอแสดงวิธีการ Transit Method จาก, https://www.youtube.com/user/astrocarrie
_____________________________________________________________________
เป็นดาวแคระอุณหภูมิต่ำ (Ultra-cool Dwarf) ที่มีอุณหภูมิพื้นผิวราว ๆ 2,277 องศาเซลเซียส (ดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิที่ผิวสูงถึง 5,500 องศาเซลเซียส) มันจึงมีอุณหภูมิต่ำกว่าดวงอาทิตย์เกือบครึ่งหนึ่ง และมีความสว่างน้อยกว่าดวงอาทิตย์ถึง 2,000 เท่า ดาวดวงนี้มีมวลเพียง 1 ใน 12 เท่าของดวงอาทิตย์เท่านั้น และมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 1 ใน 8 ของดวงอาทิตย์ มันจึงมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ และใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
จากข้อมูลที่นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการสำรวจมวลและความหนาแน่นโดยเฉลี่ยของดาวเคราะห์ทั้ง 7 ดวง พบว่าดาวเคราะห์ทั้งหมดนั้นมีขนาดใกล้เคียงกับโลกของเรา ในจำนวน 6 ดวงที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มากกว่านั้นเป็นดาวเคราะห์หิน และดาวอย่างน้อย 3 ดวง คือ แทรพพิสต์-วันดี (TRAPPIST-1d) แทรพพิสต์-วันอี (TRAPPIST-1e) และแทรพพิสต์-วันเอช (TRAPPIST-1h) ยังมีพื้นผิวของสสารที่เป็นของเหลวคล้ายน้ำปกคลุมอยู่ด้วย ทั้งนี้มวลของดาวเคราะห์แทรพพิสต์-วันเอช (TRAPPIST-1h) ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ลำดับที่ 7 ยังไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นดาวเคราะห์ประเภทใด แต่นักวิทยาศาสตร์ได้คาดเดาไว้ว่ามันคงเป็นเหมือนกับลูกบอลหิมะ เนื่องจากอยู่ห่างจากดาวฤกษ์มากที่สุดนั่นเอง
VR 3 มิติ จำลองสภาพแวดล้อมบนดาวเคราะห์ TRAPPIST-1d จาก, https://www.youtube.com/watch?v=o2MgG6KhO1E
_______________________________________________________________________
ดาวเคราะห์ทั้ง 7 ดวง ล้วนมีขนาดและมวลที่ใกล้เคียงกันกับโลก โดยดาวเคราะห์ 3 ใน 7 ดวงนั้นน่าจะมีปัจจัยที่เกื้อหนุนให้เกิดสิ่งมีชีวิตนอกโลกได้ เมื่ออิงจากระยะทางความห่างระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์ในระบบนี้ จะพบว่าดาวเคราะห์ดวงที่อยู่ห่างจากดาวฤกษ์ในลำดับที่ 4 ถึง 6 น่าจะมีอุณหภูมิที่เหมาะสม ไม่ร้อนและไม่เย็นจนเกินไป ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่น้ำสามารถคงสถานะเป็นของเหลวได้ อาณาเขตดังกล่าวในห้วงอวกาศจึงจัดว่าเป็นพื้นที่ ๆ เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต (Habitable Zone) จึงมีความเป็นไปได้ว่าเราอาจได้พบกับสิ่งมีชีวิตจากนอกโลก หรือแม้แต่ค้นพบโลกใบใหม่ของเราในอนาคตก็เป็นได้
_______________________________________________________________________
เนื่องจากดาวฤกษ์ในระบบนี้มีมวลและขนาดที่เล็กกว่าดวงอาทิตย์มาก จึงทำให้ดาวเคราะห์มีวงโคจรอยู่ในระยะที่ไม่ห่างจากดาวฤกษ์นัก โดยดาวเคราะห์แทรพพิสต์-วันเอช (TRAPPIST-1h) ที่เราเห็นว่าอยู่ไกลที่สุด ยังมีวงโคจรที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ของมันมากกว่าระยะห่างระหว่างวงโคจรของดาวพุธกับดวงอาทิตย์เสียอีก ส่วนดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ก็ยังมีวงโคจรที่อยู่ใกล้กันมากกว่าวงโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรา
ดาวเคราะห์ในระบบแทรพพิสต์-วัน (TRAPPIST-1) ที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ที่สุดทั้ง 6 ดวง จะใช้เวลาในการโคจรรอบดาวฤกษ์ตั้งแต่ 1.5-12 วัน ส่วนดาวเคราะห์แทรพพิสต์-วันเอช (TRAPPIST-1h) ที่อยู่ไกลออกไปนั้น จะใช้เวลาประมาณ 20 วัน ในการโคจรรอบดาวฤกษ์
เนื่องจากดาวเคราะห์แต่ละดวงนั้นอยู่ใกล้กันมาก ทำให้นักดาราศาสตร์เชื่อว่าหากเราไปยืนอยู่บนดาวเคราะห์ดวงใดดวงหนึ่ง เราจะสามารถมองเห็นพื้นผิวหรือเมฆบนชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ได้ และเห็นในขนาดที่ใหญ่กว่าการยืนมองดวงจันทร์จากบนโลกเสียอีก
ดาวเคราะห์ในระบบนี้อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ซึ่งเป็นจุดศูนย์กลางมาก นักดาราศาสตร์จึงเชื่อว่าแรงดึงดูดจากดาวฤกษ์อาจทำให้ดาวเคราะห์เหล่านี้อยู่ในสภาวะ “ไทดัลล็อค” (Tidal Lock) คือ สภาวะที่ดาวฤกษ์จะดึงให้ดาวเคราะห์หันหน้าไปทางดาวฤกษ์อยู่เพียงด้านเดียวตายตัว (ลักษณะเดียวกันกับดวงจันทร์ที่หันหน้าเข้าหาโลกเพียงด้านเดียว) ทำให้บนดาวเคราะห์เหล่านี้มีสภาพแวดล้อมที่ถูกแบ่งออกเป็น 2 ด้านอย่างชัดเจน คือ ด้านที่มีอุณหภูมิอบอุ่นและเป็นช่วงกลางวันโดยถาวร กับด้านที่มีอุณหภูมิเย็นเยือกและเป็นช่วงกลางคืนโดยถาวร
วีดีโอแสดงให้เห็นถึงสภาวะ“ไทดัลล็อค” จาก, http://www.space.com/35782-trappist-1-planets-tidally-locked-to-star-have-short-orbits-video.html
___________________________________________
หลังจากการค้นพบล่าสุดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปีตเซอร์ (SPITZER) กล้องโทรทรรศน์อวกาศของนาซ่าตัวอื่น ๆ ก็ยังคงเฝ้าทำการสำรวจระบบสุริยะแทรพพิสต์-วัน (TRAPPIST-1) เพิ่มเติม โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HUBBLE) จะเริ่มต้นศึกษาเรื่องการมีอยู่ของชั้นบรรยากาศ โดยสังเกตการณ์ดาวเคราะห์ 4 ดวง ซึ่งรวมถึงดาวเคราะห์ที่อยู่เขตพื้นที่ ๆ เอื้อต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตด้วย นอกจากนี้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ (Kepler) ซึ่งมีเป้าหมายสำคัญในการค้นหาดาวเคราะห์คล้ายโลกที่โคจรรอบดาวฤกษ์ ก็มุ่งศึกษาระบบแทรพพิสต์-วัน (TRAPPIST-1) ด้วยเช่นกัน
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb) จะถูกส่งขึ้นสู่ห้วงอวกาศเพื่อสำรวจหลักฐานทางเคมี ร่องรอยของน้ำ มีเทน ออกซิเจน โอโซน และองค์ประกอบอื่นในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ รวมถึงวิเคราะห์อุณหภูมิและความดันที่พื้นผิวของดาวเคราะห์อีกด้วย
กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ยักษ์บนพื้นโลก 2 แห่ง คือ The European Extremely Large Telescope (E-ELT) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ทำงานในย่านความถี่ที่ตามองเห็นได้ของหอสังเกตการณ์ซีกโลกใต้แห่งยุโรป (ESO) ที่จะตั้งอยู่ที่เซอร์โรอาร์มาโซเนส
