อรุณรุ่งแห่งระบบสุริยะต่างด้าว
เป็นครั้งแรกที่ทีมนักวิจัยนานาชาติได้ระบุช่วงเวลาเมื่อดาวเคราะห์เริ่มต้นก่อตัวขึ้นรอบๆ ดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง ด้วยการใช้ ALMA และกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ พวกเขาได้สำรวจการกำเนิดของแสงแรกจากวัสดุสารที่กำลังก่อตัวดาวเคราะห์ เป็นแร่ร้อนที่เพิ่งจะเริ่มแข็งตัว การค้นพบนี้เป็นครั้งแรกที่จำแนกระบบดาวเคราะห์ได้ในช่วงเริ่มแรกของการก่อตัว และเปิดหน้าต่างสู่อดีตของระบบสุริยะของเรา
เป็นครั้งแรกที่เราได้จำแนกช่วงเวลาแรกสุดเมื่อการก่อตัวดาวเคราะห์ได้เริ่มต้นขึ้นรอบๆ ดาวฤกษ์ดวงหนึ่งที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ Melissa McClure ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยไลเดน ในเนเธอร์แลนด์ส และผู้เขียนนำการศึกษาใหม่ที่เผยแพร่ใน Nature กล่าว Merel van’t Hoff ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยเพอร์ดู ผู้เขียนร่วม ได้เปรียบเทียบการค้นพบของพวกเขาว่าเป็นภาพระบบสุริยะทารก เรากำลังได้เห็นระบบแห่งหนึ่งที่ดูเหมือนสิ่งที่ระบบของเราน่าจะเป็นเมื่อมันยังเพิ่งเริ่มก่อตัวขึ้นมา
ระบบดาวเคราะห์ที่เพิ่งเริ่มต้นรอบ HOPS-315 ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ทารก(protostar) ที่อยู่ห่างออกไปราว 1300 ปีแสง และก็คล้ายกับดวงอาทิตย์ในวัยทารก รอบๆ ดาวทารกเหล่านั้น นักดาราศาสตร์มักจะได้เห็นดิสก์ฝุ่นและก๊าซที่เรียกว่า ดิสก์กำเนิดดาวเคราะห์(protoplanetary disk) ซึ่งเป็นที่เกิดของดาวเคราะห์ใหม่ๆ
ภาพ HOPS-315 โดย ALMA เป็นดาวฤกษ์ทารกที่ยังคงก่อตัวอยู่
ในขณะที่นักดาราศาสตร์เคยได้เห็นดิสก์อายุน้อยที่มีดาวเคราะห์ยักษ์มวลสูงที่เพิ่งเกิดใหม่ซึ่งคล้ายกัลป์ดาวพฤหัสฯ McClure กล่าวว่า เราก็ทราบแล้วว่าของแข็งส่วนแรกสุดของดาวเคราะห์ หรือ วัตถุดิบก่อตัวดาวเคราะห์(planetesimals) จะต้องก่อตัวเร็วกว่านั้น ในขั้นก่อนหน้านั้น
ในระบบสุริยะของเรา วัสดุสารของแข็งกลุ่มแรกสุดควบแน่นขึ้นใกล้กับตำแหน่งปัจจุบันของโลกรอบดวงอาทิตย์ ถูกพบในอุกกาบาตโบราณ นักดาราศาสตร์ตรวจอายุของหินดึกดำบรรพ์เหล่านี้เพื่อตรวจสอบว่านาฬิกาในการก่อตัวระบบสุริยะเริ่มต้นเมื่อใด อุกกาบาตดังกล่าวจะเต็มไปด้วยผลึกแร่ที่ประกอบด้วยซิลิกอนมอนอกไซด์(SiO) และสามารถควบแน่นภายใต้อุณหภูมิที่สูงสุดขั้วที่ปรากฏในดิสก์ดาวเคราะห์อายุน้อยได้
เมื่อเวลาผ่านไป ของแข็งที่เพิ่งควบแน่นขึ้นใหม่เหล่านั้นก็จะเกาะเข้าด้วยกัน กลายเป็นเมล็ดพันธุ์ให้กับการก่อตัวดาวเคราะห์เมื่อพวกมันมีขนาดและมวลเพิ่มขึ้นพร้อมๆ กัน วัตถุดิบก่อตัวดาวเคราะห์ไซส์กิโลเมตรดวงแรกๆ ในระบบสุริยะซึ่งจะเจริญกลายเป็นดาวเคราะห์อย่างเช่น โลกหรือแกนกลางของดาวพฤหัสฯ ก่อตัวขึ้นไม่นานหลังจากการควบแน่นของผลึกแร่เหล่านี้
ไดอะแกรมแสดงการควบแน่นของซิลิกอนมอนอกไซด์กลายเป็นแร่ผลึกซิลิเกตรอบๆ HOPS-315
ในการค้นพบใหม่ นักดาราศาสตร์ได้พบหลักฐานแร่ร้อนเหล่านี้ที่เริ่มควบแน่นในดิสก์ของ HOPS-315 ผลสรุปได้แสดงว่าซิลิกอนมอนอกไซด์มีอยู่รอบดาวฤกษ์ทารกในสถานะก๊าซ และภายในผลึกแร่เหล่านั้นด้วย ซึ่งบ่งบอกว่ามันเพิ่งจะเริ่มต้นกลายเป็นของแข็งเอง Edwin Bergin ผู้เขียนร่วม ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยมิชิกัน กล่าวว่า ไม่เคยพบกระบวนการนี้ในดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์มาก่อนเลย
แร่เหล่านี้ถูกจำแนกได้เป็นครั้งแรกโดยใช้กล้องเวบบ์ เพื่อระบุว่าสัญญาณมาจากที่ใดกันแน่ ทีมสำรวจระบบแห่งนี้โดยใช้ ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ในทะเลทรายอะตาคามา ชิลี ด้วยข้อมูลเหล่านี้ ทีมตรวจพบว่าสัญญาณทางเคมีนั้นมาจากพื้นที่ขนาดเล็กแห่งหนึ่งในดิสก์รอบดาว ซึ่งเทียบเท่ากับวงโคจรของแถบดาวเคราะห์น้อย(asteroid belt) ในระบบสุรยะของเรา
เราได้มองเห็นว่าแร่เหล่านี้อยู่ในตำแหน่งเดียวกันในระบบต่างด้าว เหมือนกับที่เราได้พบพวกมันในดาวเคราะห์น้อยในระบบสุริยะของเรา Logan Francis ผู้เขียนร่วม นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยไลเดน กล่าว ด้วยเหตุนี้ ดิสก์ของ HOPS-315 จึงเป็นตัวแทนที่ดีเยี่ยมในการศึกษาความเป็นมาของระบบของเราเอง ตามที่ van’t Hoff บอกว่า ระบบแห่งนี้เป็นหนึ่งในระบบที่ดีที่สุดที่แน่ชัดเพื่อพิสูจน์กระบวนการบางส่วนเกิดขึ้นในระบบสุริยะของเรา
ดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์ที่ ALMA ถ่ายภาพไว้ บางส่วนก็มีช่องว่างที่เห็นได้ชัดเจนซึ่งคิดกันว่าเป็นที่ที่มีดาวเคราะห์ทารกกำลังก่อตัวขึ้น
เราจะศึกษาการก่อตัวของระบบของเราโดยมีพื้นฐานจากวัสดุสารในสถานะที่ปรากฏอยู่ บางครั้งก็พบแร่โบราณที่เหลือรอดอย่างไม่บุบสลายนับตั้งแต่ที่ระบบก่อตัวขึ้นเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน บางครั้งก็มาจากการศึกษาดาวเคราะห์ฯอยและดาวหางที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงสภาพมากเท่ากับที่ดาวเคราะห์เป็น ไม่ว่าทางใด ก็ต้องทำการสืบสวนในรายละเอียดขนานใหญ่
HOPS-315 ในตอนนี้มีมวลเพียง 60% ของดวงอาทิตย์ แต่มันก็ยังคงเจริญเติบโตต่อไป ในอีกราวหนึ่งล้านปี มันน่าจะมีมวลพอๆ กับดวงอาทิตย์ของเรา ความคล้ายนี้ก็มากพอที่ HOPS-315 อาจจะช่วยเราให้เข้าใจปีแรกๆ ของระบบสุริยะของเราเอง มันยังให้โอกาสแก่นักดาราศาสตร์ในการศึกษาการก่อตัวดาวเคราะห์ในช่วงต้น โดยเป็นตัวแทนของระบบสุริยะที่เพิ่งเกิดขึ้นทั่วกาแลคซี
Elizabeth Humphreys ผู้จัดการโครงการ ALMA ของยูโรป ซึ่งไม่ได้มีส่วนในการศึกษานี้ กล่าวว่า ฉันประทับใจอย่างยิ่งกับการศึกษานี้ ซึ่งเผยให้เห็นขั้นแรกๆ สุดของการก่อตัวดาวเคราะห์ มันบอกว่าสามารถใช้ HOPS-315 เพื่อให้เข้าใจว่าระบบของเราก่อตัวอย่างไร ผลที่ได้เน้นให้เห็นความแข็งแกร่งจากการร่วมมือของเวบบ์กับอัลมาในการศึกษาดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์
แหล่งข่าว phys.org – cosmic baby steps: for the first time, astronomers witness the dawn of a new solar system
sciencealert.com – birth of a solar system witnessed in spectacular scientific first
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
