Kepler-385 ระบบดาวเคราะห์เจ็ดดวง

 

ภาพจากศิลปินแสดง Kepler-385 และดาวเคราะห์อีกสองดวงของมัน

     ปฏิบัตการเคปเลอร์ของนาซาซึ่งปิดตัวในปี 2018 หลังจากตามล่าดาวเคราะห์นอกระบบได้อย่างเป็นกอบเป็นกำกว่า 9 ปีของการทำงาน กล้องโทรทรรศน์อวกาศได้พบดาวเคราะห์หลายพันดวง โดยมีจำนวนมากที่ได้รับการตั้งชื่อ แต่ก็ยังมีข้อมูลอีกมหาศาลที่นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบยังคงทำการวิเคราะห์อยู่

     ขณะนี้ ทีมนักวิจัยได้เปิดหน้าต่างสู่ระบบดาวเคราะห์ 7 ดวงในทะเลข้อมูลจากเคปเลอร์ ดาวฤกษ์ซึ่งเรียกว่า Kepler-385 อยู่ห่างออกไปราว 4670 ปีแสง มีการยืนยันดาวเคราะห์บางส่วนของมันย้อนกลับไปในปี 2014 ในขณะที่อีกหลายดวงยังคงเป็นเพียงว่าที่ดาวเคราะห์ แต่ในบัญชีรายชื่อที่เพิ่งปรับปรุงขึ้นใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้ยืนยันว่าที่ส่วนที่เหลือ และเผยให้เห็นรายละเอียดใหม่ๆ ในระบบดาวเคราะห์ที่พบได้ยากแห่งนี้

     รายงานที่ประกาศบัญชีรายชื่อใหม่ มี Jack Lissauer เป็นผู้เขียนนำ ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์วิจัยที่ศูนย์วิจัยเอมส์ของนาซา รายงานเผยแพร่ใน Journal of Planetary Science เราได้รวบรวมบัญชีว่าที่ดาวเคราะห์จากเคปเลอร์และคุณสมบัติของพวกมันอย่างเที่ยงตรงที่สุดเท่าที่เคยทำมา Lissauer กล่าว ดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนมากถูกพบโดยปฏิบัติการเคปเลอร์ของนาซา และบัญชีรายชื่อใหม่ก็จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้อีกมากเกี่ยวกับคุณลักษณะของพวกมัน

     นักวิทยาศาสตร์เบื้องหลังบัญชีรายชื่อใหม่บอกว่าบัญชีรวมว่าที่ดาวเคราะห์จากเคปเลอร์ทั้งหมดที่พบ ที่โคจรและผ่านหน้า(transit) ดาวฤกษ์เดี่ยว หนึ่งในระบบที่น่าสนใจคือ Kepler-385 ซึ่งมีดาวเคราะห์ 7 ดวงแออัดกันรอบดาวฤกษ์แม่ ทั้งหมดมีขนาดใหญ่กว่าโลกแต่ก็ยังเล็กกว่าเนปจูน ดาวฤกษ์แม่ Kepler-385 คล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา แต่เพียงใหญ่กว่า(10%) และร้อนกว่า(5%) เล็กน้อย เป็นหนึ่งในดาวฤกษ์เพียงไม่กี่ดวงที่พบดาวเคราะห์หรือว่าที่ดาวเคราะห์มากกว่า 6 ดวงในวงโคจร ตัวอย่างอีกระบบที่เป็นที่รู้จักก็คือ ระบบ TRAPPIST-1 ที่มีดาวเคราะห์ขนาดพอๆ กับโลก 7 ดวง

ภาพจากศิลปินเปรียบเทียบขนาดในระบบ Kepler-385

     ดาวเคราะห์วงในสุด 2 ดวงต่างก็มีขนาดใหญ่กว่าโลกเล็กน้อย ที่ระยะทางราว 10% วงโคจรโลกรอบดวงอาทิตย์ จากบัญชีใหม่ Kepler-385b(12.8 เท่ามวลโลก คาบการโคจร 10 วัน) และ Kepler-385d(13.2 เท่ามวลโลก คาบการโคจร 15 วัน) ทั้งคู่น่าจะเป็นหิน และอาจจะมีชั้นบรรยากาศแต่ก็น่าจะบางมากๆ ส่วนอีก 5 ดวงที่เหลือมีรัศมีราว 2 เท่าของโลก และน่าจะมีชั้นบรรยากาศหนาทึบ

      การหวนกลับมาพิจารณาบัญชีรายชื่อดาวเคราะห์นอกระบบของเคปเลอร์ ได้ให้การวิเคราะห์คุณสมบัติดาวเคราะห์นอกระบบในทีเดียว Jason Rowe ผู้เขียนร่วม ประธานกลุ่มวิจัยดาราศาสตร์ฟิสิกส์ดาวเคราะห์นอกระบบแห่งคานาดา และศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยบิชอป ในควิเบค คา

นาดา กล่าว การปรับปรุงคุณสมบัติทั้งดาวฤกษ์ดาวเคราะห์ทั้งหมดได้ช่วยให้เราได้ทำการศึกษาคุณสมบัติพื้นฐานของระบบดาวเคราะห์ในเชิงลึก เพื่อให้เข้าใจดาวเคราะห์นอกระบบได้ดีขึ้น และเปรียบเทียบพิภพห่างไกลเหล่านี้โดยตรงกับระบบของเรา และเพื่อจับตาดูรายละเอียดของระบบแต่ละแห่งเช่น Kepler-385

     แต่บัญชีรายชื่อใหม่ก็ยังมีอะไรมากกว่าแค่ระบบที่หาได้ยากและน่าสนใจแห่งนี้ Kepler-385 เป็นเพียงหนึ่งในความโดดเด่นท่ามกลางว่าที่ดาวเคราะห์เกือบ 4400 ดวงและระบบพหุดาวเคราะห์อีกราว 700 แห่งในงานนี้ ด้วยการตรวจสอบดาวฤกษ์ที่เป็นต้นสังกัดของดาวเคราะห์ทั้งหมดเหล่านี้ ที่ปรับปรุงใหม่ โดยเฉพาะจากปฏิบัติการไกอา นักวิจัยจึงสามารถวิเคราะห์การกระจายของช่วงเวลาการผ่านหน้าได้ดีขึ้น

ภาพจากศิลปินแสดง Kepler-385 ระบบของดาวเคราะห์เจ็ดดวงที่พบในบัญชีรายชื่อว่าที่ดาวเคราะห์ที่พบโดยกล้องเคปเลอร์ฉบับใหม่

    ช่วงเวลาการผ่านหน้า(transit duration) เป็นเครื่องมือที่สำคัญในการตรวจสอบการกระจายตัวของดาวเคราะห์ เมื่อมีความเกี่ยวข้องกับความรี(eccentricity) ของวงโคจร ตั้งแต่ที่วงโคจรเป็นวงกลม(ความรีเป็น 0) จนถึงพวกที่มีวงโคจรเรียวยาว ดาวเคราะห์เกือบทั้งหมดมีข้อมูลไม่เพียงพอที่จะระบุความรีของพวกมันได้ทีละดวง แต่นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการที่สามารถแจกแจงการกระจายความรีในกลุ่มประชากรดาวเคราะห์ที่ผ่านหน้า นี่เป็นส่วนที่สำคัญของบัญชีเคปเลอร์ และก็ทำให้นักวิจัยได้ข้อสรุปใหม่ๆ มา หนึ่งในนั้นก็คือ ธรรมชาติของวงโคจรดาวเคราะห์ในระบบพหุดาวเคราะห์

      ในขณะที่การศึกษาก่อนหน้านี้ได้บอกว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กและระบบที่มีดาวเคราะห์ผ่านหน้ามากกว่า ดูจะมีความรีวงโคจรที่น้อยกว่า แต่ผลสรุปเหล่านั้นพึ่งพาแบบจำลองที่สลับซับซ้อน Eric Ford ผู้เขียนร่วมจากแผนกดาราศาสตร์และดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ที่เพนน์สเตท กล่าว ผลสรุปใหม่ของเราแสดงโดยตรงและไม่ได้พึ่งพาแบบจำลอง โดยบอกว่าระบบที่มีดาวเคราะห์ผ่านหน้ามากกว่า จะมีวงโคจรที่กลมมากกว่า

      ส่วนในแง่ของศักยภาพความสามารถในการเอื้ออาศัยได้นั้น Kepler-385 เป็นข้อยกเว้น ดาวเคราะห์ทั้ง 7 ดวงทั้งหมดอยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้และอาบด้วยรังสีที่เข้มข้น ในความเป็นจริง ทั้งเจ็ดได้รับความร้อนจากดาวฤกษ์แม่ของพวกมันต่อพื้นที่ มากกว่าดาวเคราะห์ใดๆ ในระบบของเรา แต่งานใหม่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับความสามารถในการเอื้ออาศัย มันเป็นแค่บัญชีรายชื่อเคปเลอร์อันใหม่ที่มีรายละเอียดและความเที่ยงตรงมากกว่าที่ทำก่อนหน้านี้

     ก็ผ่านไปกว่าทศวรรษแล้วนับตั้งแต่ที่เคปเลอร์หยุดรวบรวมข้อมูลจากพื้นที่สำรวจเป้าหมายของมัน ผู้เขียนเขียนในรายงาน อย่างไรซะ บัญชีรายชื่อว่าที่ดาวเคราะห์จากเคปเลอร์ก็ยังคงเป็นชุดข้อมูลดาวเคราะห์นอกระบบที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยทำมา ขณะนี้ เมื่อเรามีข้อมูลดาวเคราะห์ทั้งหมดเหล่านี้ที่ดีขึ้น ใครจะรู้ว่ามันจะสร้างผลงานอะไรออกมาอีก

     การสำรวจหลักของเคปเลอร์ยุติในปี 2013 และตามมาด้วยปฏิบัติการภาคต่อ K2 ซึ่งดำเนินงานจนถึงปี 2018 ข้อมูลจากเคปเลอร์ยังคงสร้างการค้นพบใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับกาแลคซีของเรา หลังจากที่ปฏิบัติการได้แสดงให้เราเห็นว่ามีดาวเคราะห์อยู่มากกว่าดาวฤกษ์ การศึกษาใหม่นี้ได้ให้ภาพที่ชัดเจนมากขึ้นว่าดาวเคราะห์แต่ละดวงและระบบต้นสังกัดของพวกมันมีสภาพอย่างไร ช่วยให้เรามีมุมมองเกี่ยวกับพิภพมากมายนอกระบบสุริยะของเราที่ดีขึ้น

แหล่งข่าว sciencealert.com : NASA just revealed a 7-planet system hiding in old mission data
                space.com : 7 scorching-hot exoplanets discovered circling the same star
                nasa.gov : scorching, seven-planet system revealed by new Kepler exoplanet list