ระบบดาวเคราะห์สองตระกูล
การวิเคราะห์ตัวอย่างระบบดาวเคราะห์ราว 300 แห่งที่ถูกตรวจสอบมาเป็นอย่างดี จากระบบกว่าพันแห่งในทางช้างเผือก ทีมนักวิจัยนานาชาติได้พบว่าระบบพหุดาวเคราะห์ที่พบ จำแนกได้เป็นสองตระกูลอย่างชัดเจน
การศึกษาซึ่งเผยแพร่ใน Nature Astronomy นำทีมโดยสถาบันเพื่อดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งชาติอิตาลี(INAF) เป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึง “ความเชื่อมโยงทางพันธุกรรม” ที่แท้จริงระหว่างดาวฤกษ์แม่ กับดาวเคราะห์ของมัน ที่กำหนดการเกิด, วิวัฒนาการพลวัตและเสถียรภาพในอนาคตของระบบดาวเคราะห์ทั้งหมด
ตระกูลแรกประกอบด้วยระบบขนาดใหญ่ที่กว้างใหญ่ ซึ่งมักจะมีมวลรวมระหว่างสองถึงสิบเท่าระบบสุริยะของเรา โคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าและอุดมด้วยโลหะ(metal; นักดาราศาสตร์ใช้เรียกธาตุที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียม) มากกว่าดวงอาทิตย์ของเรา และตระกูลที่สองมีระบบมวลต่ำขนาดกะทัดรัด ซึ่งมีดาวเคราะห์ที่มีขนาดและมวลใกล้เคียงกันหมด ในรูปแบบที่เรียกว่า ถั่วลันเตาในฝักเดียวกัน(peas-in-a-pod)
ดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดใน TRAPPIST-1 เทียบกับระบบดวงจันทร์กาลิเลโอ(Galilean moons) ของดาวพฤหัสฯ และดาวเคราะห์วงในทั้งสี่ในระบบสุริยะ ภาพปก ภาพจากศิลปินแสดงระบบดาวเคราะห์ทั้ง 2 ตระกูล
ดาวเคราะห์เหล่านี้โคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีมวลและความเป็นโลหะ(metallicity) ใกล้เคียงหรือต่ำกว่าของดวงอาทิตย์ และเกือบทั้งหมดอยู่ในระยะทางที่เล็กกว่าวงโคจรดาวพุธรอบดวงอาทิตย์
เพื่อแยกแยะดาวเคราะห์เหล่านี้ นักวิจัยใช้ตัวแปรชุดหนึ่งซึ่งช่วยให้เปรียบเทียบคุณลักษณะของระบบที่แตกต่างเหล่านั้นได้ ยกตัวอย่างเช่น ระบบในตระกูลแรกมี “อุณหภูมิพลวัต”(dynamical temperature) ที่สูง
เมื่อตรวจสอบโดยตัวแปรที่จำแนกความผิดแปลกของระบบจากการเรียงตัวที่ไม่ถูกรบกวน โดยมีวงโคจรที่กลมทั้งหมดในระนาบเดียวกัน คุณลักษณะนี้บอกถึงอดีตที่เกิดจากความไร้เสถียรภาพด้านแรงโน้มถ่วงที่รุนแรง, การชนครั้งใหญ่ และการผลักดาวเคราะห์ เปรียบเทียบแล้ว สมาชิกในตระกูลที่สองแสดงร่องรอยความเป็นมาทางพลวัตที่รุนแรงน้อยกว่า ใกล้เคียงกับระบบสุริยะของเรา
คำถามพื้นฐานที่เราเริ่มต้นก็คือ อะไรที่กำหนดคุณลักษณะของระบบดาวเคราะห์อย่างที่เราได้เห็นในปัจจุบัน? พวกมันเป็นอย่างนี้มาแต่เกิดหรือถูกสลักเสลาจากวิวัฒนาการตามเวลา? สุดท้าย ความจริงดูเหมือนจะซ่อนอยู่ตรงกลาง Diego Turrini นักวิจัยจาก INAF และผู้เขียนร่วมคนแรกในบทความ อธิบาย ผลสรุปได้แสดงว่ามีความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมระหว่างระบบดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์แม่ของพวกมัน และนี่ก็ขึ้นอยู่กับว่าพวกมันก่อตัวขึ้นรอบดาวฤกษ์แบบไหน ความเชื่อมโยงนี้ยังกำหนดชะตากรรม
แม้แต่การแตกต่างเล็กน้อยในสภาพแวดล้อมการก่อตัวดาวเคราะห์ อันเนื่องจากคุณสมบัติของดาวฤกษ์แม่ที่แตกต่าง ก็ส่งผลเปลี่ยนแปลงธรรมชาติของระบบที่กำลังก่อตัว และวิวัฒนาการในอนาคตของมันได้ เป็นตัวกำหนดไม่ว่ามันจะเผชิญกับความไร้เสถียรภาพ หรือการชนครั้งใหญ่หรือไม่
ระบบ TRAPPIST-1 เป็นระบบดาวเคราะห์ที่เรียกว่า peas-in-a-pod มีดาวเคราะห์หินเจ็ดดวงที่มีขนาดและมวลใกล้เคียงกัน(ระบุตัวอักษร b ถึง h) เทียบกับขนาดของดาวพุธ, ดาวศุกร์, โลก, ดวงจันทร์ของโลก และดาวอังคาร พร้อมอัตราการอาบรังสีดาวฤกษ์ของพิภพแต่ละดวงเทียบกับโลก
ความยากหลักในระหว่างการวิเคราะห์ข้อมูลก็คือ การตรวจสอบว่าระบบดาวเคราะห์แยกเป็นสองตระกูลนั้นมีอยู่จริงหรือไม่ หรือเป็นเพียงภาพลวงตาที่เกิดจากข้อจำกัดทางเทคโนโลจีจากเทคนิคการสำรวจในปัจจุบัน Camilla Danielski นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยบาเลนเซีย อดีตนักวิจัยหลังปริญญาเอก INAF และผู้เขียนคนแรกร่วมในงานนี้ กล่าวเสริม ในตอนท้าย มันจะชัดเจนว่าผลจากการคัดสรรทำหน้าที่เป็นเพียงยอดของภูเขาน้ำแข็ง เผยให้เห็นการมีอยู่ของความแตกต่างระหว่างระบบเหล่านี้ในด้านโครงสร้างที่ซ่อนอยู่ลึกกว่า
ยังคงต้องการแบบจำลองเสมือนจริงเพื่อศึกษาวิวัฒนาการระบบดาวเคราะห์ที่มีสภาวะตั้งต้นที่แตกต่างกัน เพื่อตรวจสอบสมมุติฐานนี้ Danae Polychroni นักวิจัย INAF ซึ่งเป็นที่ปรึกษาในงานศึกษานี้ กล่าวว่า ลำดับเหตุการณ์ที่สร้างคุณสมบัติทางพลวัตที่สอดคล้องมากที่สุดกับตระกูลระบบที่กว้างและมีขนาดใหญ่ ก็คือ ลำดับเหตุการณ์ที่ระบบไม่เสถียรมาตั้งแต่เกิด ปริมาณวัสดุสารรอบดาวฤกษ์แม่ที่จะเป็นวัตถุดิบให้กับดาวเคราะห์ก่อตัว ยิ่งมากขึ้นเท่าใด ก็จะทำให้พวกมันก่อตัวขึ้นใหญ่เกินไป ระบบไม่อาจอยู่ในสภาพเสถียรได้
การค้นพบยังระบุว่าสภาพแวดล้อมดาวแบบเดิมๆ ส่งผลโดยตรงต่อชะตากรรมของดาวเคราะห์และการอยู่รอดของพิภพที่อาจจะมีศักยภาพในการค้ำจุนชีวิต ได้อย่างไร การเข้าใจความเชื่อมโยงนี้เป็นสิ่งสำคัญในการชี้นำการสำรวจหาสถาปัตยกรรมระบบดาวเคราะห์ที่คล้ายกับระบบของเรา และเพื่อค้นหาดาวเคราะห์ที่อาจจะเอื้ออาศัยได้คล้ายกับโลกด้วย
แหล่งข่าว phys.org : planetary systems reveal two distinct families tied to their host stars
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
