เขตรอยต่อบนดาวเคราะห์น่าจะเอื้ออาศัยได้

 

ดาวเคราะห์นอกระบบบางส่วนก็มีซีกโลกหนึ่งที่หันเข้าเผชิญกับดาวฤกษ์แม่ของมันตลอดกาล ในขณะที่อีกซีกโลกก็อยู่ในความมืดมิดไม่สิ้นสุด เขตรอยต่อรูปวงแหวนระหว่างด้านกลางวัน-กลางคืนถาวรก็คือ เขตรอยต่อ(terminator zones) ในรายงานฉบับใหม่ นักวิจัยบอกว่าพื้นที่นี้มีศักยภาพที่จะค้ำจุนสิ่งมีชีวิตต่างดาวได้

      ในการศึกษาใหม่ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคาลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ ได้อธิบายว่าสิ่งมีชีวิตต่างดาวอาจจะมีอยู่บนดาวเคราะห์นอกระบบที่ห่างไกลภายในพื้นที่พิเศษที่เรียกว่า เขตรอยต่อ ซึ่งเป็นแถบบนดาวเคราะห์ที่ด้านหนึ่งจะหันเข้าหาดาวฤกษ์แม่ และอีกด้านจะมืดอยุ่ตลอด ได้อย่างไร

       โลก ในขณะนี้เป็นพิมพ์เขียวความสามารถในการเอื้ออาศัยได้ของดาวเคราะห์เพียงแบบเดียวที่เรามีอยู่ อาจจะมีชีวิตอยู่ในแห่งหนอื่นในกาแลคซีที่กว้างใหญ่ แต่โลกของเราเป็นพิภพเพียงแห่งเดียวที่เราทราบอย่างแน่นอนว่ามีชีวิตอยู่ ปัญหาก็คือ เราไม่พบอะไรที่เหมือนกับดาวเคราะห์บ้านเกิดของเราเปี๊ยบ ซึ่งมีขนาดและองค์ประกอบเหมือนกัน, อยู่ในพื้นที่ใกล้เคียงกันในระบบดาวเคราะห์ ในระยะทางที่เป็นย่านทำเลทอง ซึ่งจะมีอุณหภูมิเหมาะสมต่อการดำรงอยู่ของชีวิต

     ในบรรดาพิภพ 5300 แห่งที่พบจนถึงบัดนี้ เกือบทั้งหมดอยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่ของพวกมันมากกว่าโลกใกล้ดวงอาทิตย์ แต่ความใกล้ชิดนี้ ทำให้พิภพเหล่านั้นไม่เพียงแต่ร้อนแผดเผา แต่ถูกล๊อคไว้ ดาวเคราะห์เหล่านี้จะมีด้านกลางวันตลอดกาลและด้านกลางคืนที่ไม่มีวันสิ้นสุด  

     รายงานฉบับใหม่ได้พบว่าบนดาวเคราะห์นอกระบบที่มีสองบุคลิกและอยู่ในวงโคจรประชิด ก็อาจจะเอื้ออาศัยได้ Ana Lobo นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่แผนกฟิสิกส์และดาราศาสตร์ UCI ซึ่งนำการศึกษางานใหม่ ซึ่งเพิ่งจะเผยแพร่ใน Astrophysical Journal กล่าว Lobo กล่าวเสริมว่าดาวเคราะห์ลักษณะดังกล่าวจะพบได้ทั่วไปเนื่องจากมีอยู่รอบๆ ดาวฤกษ์ชนิดที่พบได้ถึง 70% ที่เรียกว่า ดาวแคระแดง(M dwarf star) ซึ่งมืดกว่าและเล็กกว่าดวงอาทิตย์ของเรา

     เขตรอยต่อสนธยา(terminator zones) เป็นเส้นแบ่งระหว่างด้านกลางวันและด้านกลางคืนบนดาวเคราะห์ เขตรอยต่ออาจจะปรากฏเฉพาะในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมไม่ร้อนหรือไม่เย็นเกินไป คุณต้องให้ดาวเคราะห์อยู่ในตำแหน่งที่มีอุณหภูมิเหมาะสมที่จะมีน้ำของเหลวอยู่ Lobo กล่าว เนื่องจากเท่าที่นักวิทยาศาสตร์รู้ น้ำของเหลวเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอย่างยิ่งต่อสิ่งมีชีวิต

ความน่าจะเอื้ออาศัยได้ในพื้นที่รอยต่อกลางวัน-กลางคืน

      บนด้านกลางคืนของดาวเคราะห์ที่มีรอยต่อ กลางคืนที่ยาวนานตลอดกาลน่าจะมีอุณหภูมิต่ำฮวบฮาบซึ่งอาจเป็นสาเหตุให้น้ำใดๆ ที่มีเยือกแข็งกลายเป็นน้ำแข็ง ส่วนด้านกลางวันที่อยู่ใต้ดาวฤกษ์แม่โดยตรง ก็น่าจะร้อนเกินกว่าที่จะมีน้ำอยู่ในที่เปิดโล่งได้นาน จะเป็นดาวเคราะห์ที่ด้านกลางวันก็ร้อนแผดเผาเกินกว่าจะเอื้ออาศัยได้ และด้านกลางคืนก็จะเยือกแข็งเกินไปอาจจะปกคลุมด้วยน้ำแข็ง คุณอาจจะมีธารน้ำแข็งขนาดใหญ่บนด้านกลางคืน Lobo กล่าว

      Lobo พร้อมกับ Aomawa Shields รองศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ UCI ได้ทำแบบจำลองภูมิอากาศดาวเคราะห์ที่มีเขตรอยต่อ โดยใช้ซอฟท์แวร์ที่จะใช้เพื่อจำลองภูมิอากาศบนดาวเคราะห์ของเราเป็นหลัก แต่ปรับแต่งเล็กน้อยรวมถึงการหมุนรอบตัวของดาวเคราะห์ที่ช้าลง

      นี่น่าจะเป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์สามารถแสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์ลักษณะนี้ก็อาจจะมีภูมิอากาศที่เอื้ออาศัยได้ในส่วนรอยต่อกลางวัน-กลางคืนเท่านั้น ที่ผ่านมา นักวิจัยมักจะศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบที่ปกคลุมด้วยมหาสมุทรเพื่อสำรวจหาว่าที่ดาวเคราะห์ที่เอื้ออาศัยได้ แต่ขณะนี้เมือ่ Lobo และทีมของเธอได้แสดงว่าดาวเคราะห์ที่มีเขตรอยต่อก็เป็นที่หลบภัยสำหรับสิ่งมีชีวิตได้ มันก็จะเพิ่มทางเลือกให้กับนักดาราศาสตร์ที่ตามล่าหาสิ่งมีชีวิต

     เรากำลังดึงความสนใจไปที่ดาวเคราะห์ที่มีน้ำอย่างจำกัด ซึ่งไม่ได้มีมหาสมุทรที่ใหญ่ครอบคลุมทั่วดาวเคราะห์ แต่ก็อาจจะมีทะเลสาบหรือแหล่งน้ำของเหลวขนาดเล็กกว่าอื่นๆ และภูมิอากาศเหล่านั้นก็น่าจะเกิดขึ้นได้ Lobo กล่าว กุญแจหนึ่งสู่การค้นพบนี้ก็คือ การระบุให้แน่ชัดว่าดาวเคราะห์ที่มีรอยต่อชนิดใดที่สามารถรักษาน้ำของเหลวไว้ได้ ถ้าดาวเคราะห์ปกคลุมด้วยน้ำเกือบทั้งหมด ดังนั้นแล้ว น้ำที่หันเข้าหาดาวฤกษ์ก็น่าจะระเหยและกลายเป็นชั้นไอน้ำที่หนาทึบครอบคลุมทั่วดาวเคราะห์เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก แต่ถ้ามีแผ่นดิน ปรากฏการณ์เหล่านี้ไม่น่าจะเกิดขึ้น

อุณหภูมิพื้นผิว(°C) กับตำแหน่งใต้ดาวที่ใจกลาง เส้นสีดำบ่งชี้ถึงเขตรอยต่อ

      Ana(Lobo) ได้แสดงว่าถ้ามีแผ่นดินในสัดส่วนสูงบนดาวเคราะห์นั้น ลำดับเหตุการณ์ที่เราเรียกว่า ความสามารถในการเอื้ออาศัยได้ของเขตรอยต่อ(terminator habitability) ก็จะเกิดขึ้นได้ง่ายกว่ามาก Shields กล่าว สถานะความสามารถในการเอื้ออาศัยได้แบบใหม่ที่ทีมของเราได้พบ ไม่ได้เป็นเพียงเรื่องราวในนิยายวิทยาศาสตร์อีกต่อไป Ana ทำสำเร็จโดยแสดงว่าสถานะเหล่านี้ก็มีความเสถียรทางภูมิอากาศด้วย

          การตระหนักว่าเขตรอยต่อเป็นที่ที่อาจจะมีชีวิตได้ ยังหมายความว่านักดาราศาสตร์จะต้องปรับวิธีที่พวกเขาใช้เพื่อศึกษาภูมิอากาศของดาวเคราะห์นอกระบบเพื่อค้นหาสัญญาณสิ่งมีชีวิตด้วย เนื่องจากชีวสัญญาณที่ชีวิตสร้างขึ้นอาจจะปรากฏอยู่แค่ในบางส่วนที่จำเพาะในชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์

     งานนี้ยังช่วยให้ข้อมูลความพยายามในอนาคตโดยทีมที่จะใช้กล้องโทรทรรศน์อย่างกล้องเวบบ์ หรือ กล้องโทรทรรศน์นักสำรวจอินฟราเรดช่วงตาเห็นอุลตราไวโอเลตขนาดใหญ่(Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor telescope) ซึ่งขณะนี้กำลังอยู่ในขั้นตอนพัฒนา เพื่อจะสำรวจหาดาวเคราะห์ที่อาจจะมีสิ่งมีชีวิตต่างดาวอยู่ ด้วยการสำรวจสถานะภูมิอากาศที่น่าพิศวงเหล่านี้ เราได้เพิ่มโอกาสที่จะค้นหาและจำแนกดาวเคราะห์ที่เอื้ออาศัยได้ในอนาคตได้อย่างสมบูรณ์แบบ Lobo กล่าว

แหล่งข่าว phys.org : “terminator zones” on distant planets could harbor life, astronomers say
                sciencealert.com : terminator zones on harsh planets may sustain life in an endless twilight