เมนูนำทาง
ดาวเคราะห์นอกระบบ
ดาวเคราะห์นอกระบบที่ถูกค้นพบในปัจจุบันส่วนมากจะโคจรรอบดาวฤกษ์ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา คือเป็นดาวฤกษ์ในแถบกระบวนหลักซึ่งมีประเภทสเปกตรัม F, G หรือ K สาเหตุหนึ่งก็เนื่องมาจากโปรแกรมการค้นหาที่มุ่งศึกษาดาวฤกษ์ในประเภทนี้ ถึงอย่างไรก็ตามข้อมูลทางสถิติก็บ่งชี้ว่า โอกาสจะพบดาวเคราะห์ในระบบของดาวฤกษ์มวลน้อย (ดาวแคระแดง ซึ่งมีประเภทสเปกตรัม M) ก็ค่อนข้างน้อย หรือมิฉะนั้นตัวดาวเคราะห์เองก็อาจมีมวลต่ำมากทำให้ตรวจจับได้ยากขึ้น[24] การสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์เมื่อไม่นานมานี้ได้ค้นพบว่าดาวฤกษ์ในประเภทสเปกตรัม O ซึ่งมีความร้อนกว่าดวงอาทิตย์ของเรา จะมีปรากฏการณ์ การระเหยด้วยแสง ซึ่งส่งผลในทางขัดขวางการก่อตัวของดาวเคราะห์[25]
ดาวฤกษ์ส่วนมากจะประกอบด้วยธาตุเบา อาทิ ไฮโดรเจน และ ฮีเลียม โดยอาจมีส่วนประกอบธาตุหนักอย่างเหล็กในสัดส่วนเล็กน้อย สัดส่วนนี้เป็นตัวบ่งชี้ถึงค่าความเป็นโลหะของดาว ดาวฤกษ์ที่มีค่าความเป็นโลหะสูงจะมีโอกาสที่จะมีดาวเคราะห์สูงกว่า และดาวเคราะห์ของดาวฤกษ์กลุ่มนี้มีแนวโน้มจะมีมวลมากกว่าดาวเคราะห์ของดาวฤกษ์ซึ่งมีค่าความเป็นโลหะต่ำ[4]
การสำรวจพบดาวที่น่าจะเป็นดาวเคราะห์นอกระบบโดยมากมักเป็นการค้นพบโดยวิธีทางอ้อม ดังนั้นจึงสามารถระบุสมบัติทางฟิสิกส์และค่าองค์ประกอบวงโคจรได้เพียงบางส่วนเท่านั้น วิธีความเร็วแนวเล็งทำให้เราทราบค่าองค์ประกอบวงโคจรทั้งหมดยกเว้นความเอียง ซึ่งหมายรวมถึงค่าคาบการโคจร, ระยะครึ่งแกนเอก, ความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจร, ระยะเชิงมุม ตำแหน่งที่ดาวเคราะห์นอกระบบอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากที่สุด, เวลาที่ดาวเคราะห์นอกระบบอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากที่สุด และ ระยะครึ่งหนึ่งของแอมพลิจูด การที่ไม่ทราบค่าความเอียงทำให้ไม่ทราบมวล และทำให้สามารถระบุได้เพียงค่ามวลต่ำที่สุดเท่านั้น ในบางกรณีวัตถุท้องฟ้าที่ค้นพบอาจเป็นวัตถุมวลมากชนิดอื่น เช่นดาวแคระน้ำตาลหรือดาวแคระแดงก็ได้ อย่างไรก็ตามถ้าวงโคจรดาวเคราะห์นอกระบบมีลักษณะตั้งฉากกับท้องฟ้า (มุมเอียงเกือบ 90 องศา) เราอาจสามารถสังเกตเห็นการเคลื่อนผ่านของดาวเคราะห์ก็ได้ ซึ่งทำให้สามารถวัดค่ามวลที่แท้จริงและรัศมีของดาวได้ด้วย นอกจากนี้การสังเกตการณ์ทางด้านดาราศาตร์และการศึกษาทางด้านพลศาสตร์ในระบบดาวเคราะห์หลายดวงสามารถนำมาใช้กำหนดมวลของดาวเคราะห์ได้
การวัดสเปกตรัมระหว่างการเคลื่อนผ่านสามารถนำมาศึกษาส่วนประกอบของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่กำลังเคลื่อนผ่านได้[26] การเคลื่อนผ่านทุติยภูมิ (เกิดขึ้นเมื่อดาวเคราะห์อยู่หลังดาวฤกษ์) สามารถใช้ตรวจจับการแผ่รังสีอินฟราเรดจากดาวเคราะห์ได้โดยตรง นอกจากนี้การสังเกตการณ์ในช่วงอินฟราเรดสามารถศึกษารูปแบบความร้อนบนพื้นผิวใกล้ดาวเคราะห์ได้
ดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบส่วนมากจะมีมวลมาก ดังเช่นเดือนสิงหาคม 2008 ดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบเกือบทั้งหมดมีมวลมากกว่าโลกหลายสิบเท่า (ยกเว้นเพียง 12 ดวง) [2] มีอยู่หลายดวงที่คาดว่ามีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลมากที่สุดในระบบสุริยะเสียด้วย อย่างไรก็ตามการค้นพบดาวเคราะห์ที่มีมวลมากนี้เป็นผลอย่างหนึ่งที่เกิดจากปรากฏการณ์การเลือก เพราะวิธีการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบทุกวิธีที่ใช้ล้วนแต่นำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์มวลมากทั้งนั้น ความโน้มเอียงดังกล่าวนี้ทำให้การวิเคราะห์ทางสถิติผิดพลาดไป แต่ดูเหมือนว่าดาวเคราะห์มวลน้อยน่าจะสามารถพบได้มากกว่าดาวเคราะห์มวลมาก โดยสังเกตจากช่วงการกระจายมวลของดาวซึ่งนับรวมดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งหมด นอกจากนี้ นักดาราศาสตร์ยังได้ค้นพบดาวเคราะห์จำนวนมากที่มีมวลมากกว่าโลกเพียงไม่กี่เท่า ทั้งที่สามารถตรวจจับได้ยากมาก นี่บ่งชี้ว่าดาวเคราะห์ในลักษณะดังกล่าวนี้ย่อมเป็นดาวเคราะห์ที่พบได้ทั่วไป[4] ข้อมูลจากอุปกรณ์ตรวจวัดความเร็วเชิงรัศมีของดาวฤกษ์ความแม่นยำสูงนับถึงปี 2008 เครื่องมือวัดสเปกตรัมในหอดูดาวลาซียา ในประเทศชิลี ประมาณหนึ่งในสิบสี่จะเป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ ขณะที่หนึ่งในสามเป็นดาวเคราะห์หินที่มีมวลต่ำกว่าสามสิบเท่าของมวลโลก[27]
ดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนมากจะโคจรใกล้กับดาวฤกษ์มากกว่าในระบบสุริยะ ซึ่งเป็นผลจากการปรากฏการณ์การเลือก ด้วยวิธีการความเร็วแนวเล็งซึ่งสามารถตรวจจับดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรเล็ก ในตอนแรกนักดาราศาสตร์เคยประหลาดใจกับ "ดาวพฤหัสบดีร้อน" (Hot Jupiter) เหล่านี้ แต่ในปัจจุบันค่อนข้างแน่ชัดแล้วว่าดาวเคราะห์นอกระบบส่วนมาก (อย่างน้อยก็สำหรับดาวเคราะห์นอกระบบที่มีมวลมาก) จะมีวงโคจรที่ค่อนข้างใหญ่ บางดวงยังตั้งอยู่ในบริเวณซึ่งสามารถเกิดน้ำในรูปแบบของของเหลวหรือสิ่งมีชีวิต จึงมีความเป็นไปได้ที่จะพบดาวเคราะห์ยักษ์หนึ่งหรือสองดวงในระบบดาวเคราะห์นอกระบบซึ่งมีขนาดพอเหมาะคล้ายดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ในระบบสุริยะของเรา
ค่าความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรเป็นการวัดว่าวงโคจรนั้นมีความรีเพียงใด ดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบส่วนมากจะมีค่าความรีค่อนข้างมาก นี่มิได้เป็นผลจากปรากฏการณ์การเลือก เพราะการตรวจจับดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์สามารถเป็นไปได้ไม่ว่าจะมีความรีของวงโคจรเพียงใด การที่ดาวเคราะห์นอกระบบมีวงโคจรที่รีมากจึงเป็นปริศนาข้อใหญ่ เนื่องจากทฤษฎีว่าด้วยการกำเนิดของดาวเคราะห์ในปัจจุบันกล่าวว่าดาวเคราะห์ควรถือกำเนิดขึ้นด้วยวงโคจรที่ค่อนข้างเป็นวงกลม (กล่าวคือไม่มีความรี) หนึ่งในทฤษฎีที่เป็นไปได้คืออาจมีดาวคู่ดวงเล็ก ๆ ดังเช่น ดาวแคระที (T dwarf: ดาวแคระน้ำตาลประกอบด้วยมีเทน) ซ่อนอยู่ในระบบดาวฤกษ์นั้นและเป็นสาเหตุให้วงโคจรของดาวเคราะห์มีลักษณะสุดโต่งดังที่เห็น[28] ทฤษฎีนี้ยังอธิบายได้อีกว่า ระบบสุริยะของเราต่างหากที่ผิดปรกติ เนื่องจากดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ยกเว้นดาวพุธ จะมีวงโคจรที่ค่อนข้างกลม [4]
นับถึงต้นปี ค.ศ. 2009 มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบแล้วมากกว่า 300 ดวง และยังมีการค้นพบเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดร. อลัน บอส แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนกีประมาณว่า อาจจะมีดาวเคราะห์นอกระบบถึงหนึ่งแสนล้านดวงเฉพาะในดาราจักรทางช้างเผือกของเรา ดร.บอส เชื่อว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบหลายดวงที่มีรูปแบบชีวิตอย่างง่าย และอาจมีอารยธรรมนับพัน ๆ แห่งอยู่ในดาราจักรของเรา ดร.บอส คาดว่าดาวฤกษ์ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ทุกดวงจะมีดาวเคราะห์คล้ายโลกเฉลี่ยแห่งละ 1 ดวง
งานวิจัยล่าสุดที่มหาวิทยาลัยเอดินเบอระพยายามจะระบุถึงจำนวนอารยธรรมที่อาจมีอยู่ในอวกาศภายนอก ผลงานวิจัยระบุว่าอาจมีนับเป็นจำนวนหลายพันแห่ง[29]
มีคำถามที่ยังตอบไม่ได้จำนวนมากเกี่ยวกับคุณสมบัติของดาวเคราะห์นอกระบบ อย่างเช่น รายละเอียดขององค์ประกอบของดาว และโอกาสที่ดาวเหล่านี้จะมีดวงจันทร์ของตัวเอง ในปัจจุบันพบว่าดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนมากไม่มีน้ำซึ่งแสดงว่ายังคงต้องมีการศึกษาสมบัติของดาวเคราะห์นอกระบบเพิ่มเติม อีกคำถามหนึ่งคือมีสิ่งมีชีวิตในดาวเคราะห์นอกระบบหรือไม่ ดาวเคราะห์หลาย ๆ ดวงมีวงโคจรอยู่ในระยะที่สามารถมีสิ่งมีชีวิตได้ ซึ่งมีโอกาสที่เงื่อนไขหลายประการทำให้ดาวเคราะห์เหล่านั้นเป็นดาวเคราะห์คล้ายโลก แต่ดาวเคราะห์เหล่านี้ส่วนมากเป็นดาวเคราะห์ยักษ์คล้ายดาวพฤหัสบดีมากกว่า ถ้าดาวเคราะห์เหล่านี้มีดวงจันทร์ขนาดใหญ่ เป็นไปได้ว่าดวงจันทร์เหล่านั้นจะสามารถเป็นแหล่งกำเนิดสิ่งมีชีวิตได้ การตรวจหาสิ่งมีชีวิตบนดาวที่อยู่ห่างไกล (ยังไม่นับว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีอารยธรรมหรือไม่) เป็นสิ่งที่น่าท้าทายอย่างยิ่งและอาจยังเป็นไปไม่ได้ในช่วงระยะเวลาหลายปีนี้ แม้ว่าการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นจะเป็นเรื่องปกติธรรมดาก็ตาม
เมนูนำทาง
ดาวเคราะห์นอกระบบใกล้เคียง
แหล่งที่มา
WikiPedia: ดาวเคราะห์นอกระบบ