ตรวจสอบขนาดดาวเคราะห์คล้ายโลกที่อยู่ใกล้มากที่สุด

 

     กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ตรวจสอบขนาดของดาวเคราะห์นอกระบบขนาดพอๆ กับโลกที่อยู่ใกล้เรามากที่สุด เมื่อมันเคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์เพื่อนบ้านของเรา เป็นการเรียงตัวที่เรียกว่า การผ่านหน้า(transit) เปิดหน้าต่างสู่การศึกษาติดตามผลเพื่อดูว่ามันจะมีชั้นบรรยากาศหรือไม่ แบบใด

    ดาวเคราะห์ขนาดเล็กดวงนี้ LTT 1445Ac ถูกพบเป็นครั้งแรกโดยดาวเทียม TESS ในปี 2022 แต่เรขาคณิตระนาบการโคจรของดาวเคราะห์นี้เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์แม่ของมัน เมื่อมองจากโลกนั้นยังมีความคลาดเคลื่อนเนื่องจาก TESS ไม่ได้มีความละเอียดอย่างที่ต้องการ นี่หมายความว่าการตรวจสอบอาจเป็นสิ่งที่เรียกว่า การผ่านหน้าแบบเฉี่ยว(grazing transit) เมื่อดาวเคราะห์เคลื่อนที่ผ่านบนพื้นที่ส่วนเล็กๆ ของดาวฤกษ์แม่เท่านั้น ซึ่งน่าจะให้ค่าเส้นผ่าศูนย์กลางดาวเคราะห์ที่ต่ำลงและไม่เที่ยงตรง

      ก็มีโอกาสที่ระบบแห่งนี้จะมีเรขาคณิตแบบโชคร้ายอย่างนั้น และถ้าเป็นอย่างนั้น เราก็ไม่น่าจะตรวจสอบขนาดที่แท้จริงของมันได้ แต่ด้วยความสามารถของกล้องมุมกว้าง 3(WFC3) ของฮับเบิล เราจึงระบุเส้นผ่าศูนย์กลางของมันได้ Emily Pass จากศูนย์ฮาร์วาร์ดสมิธโซเนียนเพื่อดาราศาสตร์ฟิสิกส์ กล่าว

การผ่านหน้าแบบเต็มดวง เทียบกับการผ่านหน้าของดาวเคราะห์แบบเฉี่ยว(แถวล่าง) ทำให้คำนวณขนาดเปรียบเทียบดาวเคราะห์/ดาวฤกษ์ผิดไป 

     การสำรวจจากฮับเบิลแสดงว่าดาวเคราะห์ก็เคลื่อนที่ผ่านหน้าดิสก์ดาวฤกษ์แบบเต็มดวงดาวเคราะห์ ได้ให้ขนาดที่แท้จริงที่ 1.07 เท่าเส้นผ่าศูนย์กลางโลก(มวล 1.37 เท่าโลก) นี่หมายความว่า ดาวเคราะห์นี้เป็นพิภพหินเหมือนกับโลก โดยมีแรงโน้มถ่วงที่พื้นผิวใกล้เคียงกัน แต่ด้วยคาบการโคจรเพียง 3.12 วันรอบดาวฤกษ์แม่ อุณหภูมิที่พื้นผิวอยู่ที่ราว 260 องศาเซลเซียส ร้อนเกินไปสำหรับสิ่งมีชีวิตในแบบที่เรารู้จักดี

     ดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์ LTT 1445A ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งในระบบไตรดาราอันประกอบด้วยดาวฤกษ์ชนิดแคระแดง 3 ดวงที่อยู่ห่างออกไป 22 ปีแสงในกลุ่มดาวแม่น้ำ(Eridanus) ดาวฤกษ์แม่ยังมีดาวเคราะห์อีก 2 ดวง ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่า LTT 1445Ac ส่วนดาวฤกษ์อีกสองดวง LTT 1445B และ C จับคู่ในวงโคจรที่แนบชิด อยู่ห่างจากดาวฤกษ์แม่ออกไปราว 4.8 พันล้านกิโลเมตร ก็เห็นได้ในภาพฮับเบิล การเรียงตัวของดาวฤกษ์ทั้งสามและวงโคจรที่หันข้าง(edge-on) ของคู่ BC บอกว่าทุกๆ สิ่งในระบบเป็นแบบระนาบร่วม(co-planar) รวมถึงดาวเคราะห์ที่พบด้วย

     ดาวเคราะห์ที่ผ่านหน้ามีความน่าสนใจเนื่องจากเราสามารถแจกแจงคุณสมลักษณะชั้นบรรยากาศด้วยการตรวจสอบสเปคตรัม ไม่เพียงด้วยฮับเบิลแต่กล้องเวบบ์ก็ได้ การตรวจสอบของเรามีความสำคัญเนื่องจากมันบอกเราว่านี่น่าจะเป็นดาวเคราะห์หินที่อยู่ใกล้มากๆ เรากำลังรอคอยที่จะสำรวจติดตามผลซึ่งจะช่วยให้เราได้เข้าใจความหลากหลายของดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อื่นๆ ได้ดีขึ้น Pass กล่าว

ภาพจากศิลปินแสดงระบบ LTT 1445 

     กล้องฮับเบิลยังคงเป็นเครื่องมือสำคัญในการแจกแจงคุณลักษณะดาวเคราะห์นอกระบบของเรา Laura Kreidberg จากสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อดาราศาสตร์ ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ กล่าว มีดาวเคราะห์หินล้ำค่าเพียงสามสี่ดวงเท่านั้นที่อยู่ใกล้มากพอที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของพวกมันได้ ด้วยระยะเพียง 22 ปีแสง LTT 1445Ac จึงเป็นเพื่อนบ้านติดกัน ดังนั้นจึงเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ที่ดีที่สุดบนท้องฟ้าที่จะติดตามผลและเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติชั้นบรรยากาศของมัน ผลวิจัยเผยแพร่ใน Astronomical Journal

 

แหล่งข่าว hubblesite.org : NASA’s Hubble measures the size of the nearest transiting earth-sized planet
                esa_hubble.org : Hubble measures the size of the nearest transiting earth-sized planet
                sciencealert.com : earth-sized world found orbiting a star just 22 light-years away