WD 1856b ดาวเคราะห์ที่ใหญ่กว่าดาวฤกษ์แม่ของมัน
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์กำลังให้ช่องทางใหม่สู่อนาคตของระบบสุริยะอย่างระบบของเรา เมื่อหลายพันล้านปีก่อน ดาวฤกษ์ดวงหนึ่งที่คล้ายดวงอาทิตย์ใกล้จุดจบของชีวิต ได้ขยายพองตัวขึ้นกลายเป็นดาวยักษ์แดง ก่อนที่จะผลักชั้นก๊าซส่วนนอกๆ ออกมา เหลือทิ้งไว้แค่แกนกลางที่ร้อนจัดซึ่งเรียกว่า ดาวแคระขาว ในฐานะดาวยักษ์แดง ดาวก็น่าจะกลืนและทำลายดาวเคราะห์ใดๆ ที่อยู่ใกล้เคียงไป แต่นักดาราศาสตร์ก็ยังได้พบดาวเคราะห์นอกระบบขนาดพอๆ กับดาวพฤหัสฯ โคจรรอบดาวแคระขาวทุกๆ 34 ชั่วโมงด้วยระยะทางราว 3 ล้านกิโลเมตรเท่านั้น
เพื่อไขปริศนาว่าดาวเคราะห์นอกระบบดวงนี้อยู่รอดได้อย่างไร ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติได้ใช้กล้องเวบบ์เพื่อเฝ้าดูดาวเคราะห์ WD 1856b ขนาดพอๆ กับดาวพฤหัสฯ ดวงนี้ผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ของมัน ตรวจสอบอุณหภูมิและโมเลกุลในชั้นบรรยากาศของมัน พวกเขาพบว่าดาวเคราะห์นั้นอุ่นกว่าที่คาดไว้พอสมควรและตรวจสอบว่ามันน่าจะมาถึงวงโคจรระยะประชิดมากรอบแคระขาวได้อย่างไร ผลที่ได้จะเป็นหน้าต่างสู่อนาคตของดาวเคราะห์ที่คล้ายดาวพฤหัสฯ หลังจากการตายของดวงอาทิตย์ในอีกหลายพันล้านปีข้างหน้า
ผลสรุปเผยแพร่ในวารสาร Nature WD 1856b ถูกพบในปี 2020 โดย TESS และสปิตเซอร์ มันโคจรรอบดาวแคระขาว WD 1856+534 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 80 ปีแสง ดาวเคราะห์นี้มีขนาดพอๆ กับดาวพฤหัสฯ แต่แคระขาวที่มันโคจรมีขนาดพอๆ กับโลกเท่านั้น ดังนั้นดาวเคราะห์นี้จึงมีขนาดใหญ่กว่าดาวแม่ของมัน 7 เท่า Ryan MacDonald ผู้เขียนนำจากมหาวิทยาลัยเซนต์อันดรูว์ กล่าว
WD 1856b โคจรในระยะประชิดกับดาวฤกษ์แม่อย่างมาก ด้วยระยะทางใกล้กว่าโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ถึง 50 เท่า ถ้า WD 1856b โคจรอยู่ตรงนี้ตั้งแต่เริ่ม มันก็น่าจะถูกกลืนไปเมื่อดาวฤกษ์กลายเป็นดาวยักษ์แดง แล้วมันอยู่รอดจากการตายของดาวฤกษ์แม่และมาอยู่ในตำแหน่งปัจจุบันได้อย่างไร
ภาพเปรียบเทียบขนาดของระบบ WD 1856 กับระบบของเรา(ภาพบน) และดวงอาทิตย์กับโลก เทียบกับ WD 1856b กับดาวของมัน image credit: nature ภาพปก ดาวเคราะห์ WD 1856b ดังที่แสดงในภาพจากศิลปินนี้ เป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่ตายแล้วของมัน ใกล้กว่าโลกรอบดวงอาทิตย์ 50 เท่า การสำรวจจากกล้องเวบบ์ตรวจสอบอุณหภูมิของดาวเคราะห์และตรวจจับโมเลกุลในชั้นบรรยากาศ
การศึกษาใหม่ใช้เวบบ์เพื่อเฝ้าดูดาวเคราะห์ผ่านหน้าดาวฤกษ์ การผ่านหน้านี้ได้ให้ข้อมูลที่เป็นอัตลักษณ์เกี่ยวกับมวลดาวเคราะห์ ซึ่งมีมวล 4 ถึง 11 เท่าดาวพฤหัสฯ ทีมยังตรวจสอบอุณหภูมิดาวเคราะห์ได้ ในระหว่างการผ่านหน้า แสงจากดาวฤกษ์ถูกกั้นไว้บางส่วน แต่ในช่วงอินฟราเรดจะถูกกั้นน้อยกว่าในช่วงความยาวคลื่นอื่นๆ ความแตกต่างก็คือแสงอินฟราเรดที่เปล่งจากดาวเคราะห์จากความร้อนของมันเอง
ข้อมูลบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์มีอุณหภูมิ 126 องศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าที่น่าจะเป็นถ้าแหล่งความร้อนเดียวของมันเป็นแสงจากแคระขาว(ร้อนกว่าที่คาดไว้ 240 องศา) การค้นพบนี้จึงเป็นกุญแจสำคัญที่พิสูจน์ว่าดาวเคราะห์มาถึงวงโคจรปัจจุบันได้อย่างไร
Christopher O’Connor จากมหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์น ในอิลลินอยส์ ผู้เขียนร่วมรายงาน ซึ่งรับผิดชอบการตามรอยอุณหภูมิย้อนเวลากลับไป เขากล่าวว่า คำถามใหญ่ก็คือ WD 1856b มาจนในตำแหน่งปัจจุบันได้อย่างไร และก็มีทฤษฎี 2 อย่าง อย่างแรกก็คือดาวเคราะห์ถูกกลืนโดยดาวฤกษ์แม่เมื่อมันกำลังจะตาย และก็รอดมาได้ อีกอย่างก็คือ มีการอพยพ(migration) เกิดขึ้นอันเนื่องจากแรงจากแรงโน้มถ่วงของวัตถุอื่นๆ ในระบบ แคระขาวนี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบไตรดารา และดาวฤกษ์ข้างเคียงวงนอกก็อาจส่งอิทธิพลต่อวงโคจรของ WD 1856b
นักวิจัยตระหนักว่าไม่มีแหล่งพลังงานอื่นใดที่สร้างความร้อนในทุกวันนี้ ดังนั้นมันจะต้องเป็นพลังงานที่เหลืออยู่จากช่วงเวลาก่อนหน้านี้เมื่อดาวเคราะห์ถูกทำให้ร้อนขึ้น ด้วยการใช้แบบจำลองว่าดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์อย่าง WD 1856b เย็นตัวลงเมื่อเวลาผ่านไปได้อย่างไร ร่วมกับข้อมูลใหม่จากเวบบ์ ทีมก็สามารถตรวจสอบอุณหภูมิย้อนเวลากลับไปและระบุได้ว่าการทำให้ร้อนนี้เกิดขึ้นมานานแค่ไหนแล้ว ซึ่งช่วงเวลาจะเป็นกุญแจตรวจสอบว่าการร้อนขึ้นเกิดขึ้นจากการถูกกลืนโดยยักษ์แดง หรือในระหว่างการอพยพเข้ามา
กล้องเวบบ์ตรวจสอบองค์ประกอบในชั้นบรรยากาศ WD 1856b เมื่อมันโคจรผ่านหน้าดาวแม่ ได้พบร่องรอยของมีเธน มันโคจรอบดาวแคระขาวที่มีขนาดพอๆ กับโลก ด้วยเหตุนี้ ดาวเคราะห์จึงกั้นแสงดาวได้มากกว่าครึ่งหนึ่ง(ภาพที่สองเมื่อสำรวจการผ่านหน้าของดาวเคราะห์จาก GTC และสปิตเซอร์)
ทีมสรุปได้ว่าดาวเคราะห์ถูกทำให้ร้อนเมื่อราว 3 ถึง 5.5 พันล้านปีหลังจากที่ดาวกลายเป็นแคระขาวแล้ว ในลำดับเหตุการณ์เช่นนี้ ดาวเคราะห์เคยอยู่ในวงโคจรที่ไกลซึ่งรักษาให้มันอยู่อย่างปลอดภัยไกลจากดาวแม่ในสถานะยักษ์แดง และเพิ่งอพยพเข้ามาในตำแหน่งปัจจุบันในภายหลัง เมื่อดาวเคราะห์เคลื่อนเข้ามา ปฏิสัมพันธ์ของมันกับแรงโน้มถ่วงของแคระขาว ก็น่าจะทำให้มันสะสมความร้อนอุ่นขึ้นมาพอสมควร และค่อยๆ สูญเสียความร้อนเย็นตัวลงอย่างช้าๆ ตั้งแต่นั้นมา O’Connor กล่าว
แสงจากดาวที่ผ่านทะลุชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์ยังนำพาข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบเคมีของมันด้วย Victoria Boehm ผู้เขียนร่วมจากมหาวิทยาลัยคอร์เนล กล่าวว่า เราได้เห็นร่องรอยของอนุภาคเมฆและไฮโดรคาร์บอนขนาดเล็ก ซึ่งน่าจะเป็นมีเธน นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่ผ่านหน้าดาวที่ตายแล้ว เราเพิ่งสำรวจการผ่านหน้าของ WD 1856b เพิ่มอีก 4 ครั้งด้วยเวบบ์เมื่อเร็วๆ นี้เพื่อตรวจสอบองค์ประกอบเคมีในชั้นบรรยากาศให้ลึกขึ้น และแทบรอผลสรุปไม่ไหว
ในอีกราว 5 พันล้านปีข้างหน้า เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในแกนกลางดวงอาทิตย์ของเราจะหมดลง และมันจะพองตัวใหญ่กว่าตอนนี้ถึง 100 เท่ากลายเป็นยักษ์แดง จากนั้นมันจะทิ้งเปลือกก๊าซส่วนนอกออกมาและจบชีวิตในฐานะแคระขาว ดาวพุธ, ศุกร์ และอาจจะรวมถึงโลกจะถูกทำลายโดยยักษ์แดง อย่างไรก็ตาม ชะตากรรมของดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลกว่าโดยเฉพาะพวกก๊าซยักษ์ยังไม่ชัดเจน การค้นหาและศึกษาดาวเคราะห์ในวงโคจรรอบซากของดาวฤกษ์ที่คล้ายดวงอาทิตย์ หลังจากที่มันตายลงจะมีความหมายต่อการเรียนรู้สิ่งที่อาจเกิดกับระบบของเราในอนาคต
WD 1856 เป็นส่วนหนึ่งของระบบไตรดารา ซึ่งดาวฤกษ์อื่นในระบบอาจส่งแรงผลักต่อดาวเคราะห์ WD 1856b ให้อพยพเข้าไปใกล้ดาวฤกษ์แม่ของมันซึ่งกลายเป็นดาวแคระขาว
เรามักจะมองย้อนเวลาไปเมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ แต่นี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถมองไปข้างหน้ากับสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับดาวเคราะห์วงนอกรอบซากของดาวฤกษ์ที่คล้ายดวงอาทิตย์ MacDonald กล่าว มันก็เหมือนกับการนั่งไทม์แมชชีนไปดูอนาคตของระบบสุริยะของเรา
แหล่งข่าว science.nasa.gov : NASA’s Webb studies how planet survived death of its star
iflscience.com : the temperature of a giant planet reveals how it survived its star’s death – Earth might do the same
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
