สามารถดึงดาวเคราะห์ขนาดเท่าเนปจูนออกเป็นแกนหินได้

ในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบหลายพันดวงรอบๆ

ดาวฤกษ์ในกาแลคซีของเรา แต่มากกว่า 99% ของพวกมันโคจรรอบดาวฤกษ์ที่เล็กกว่า—ตั้งแต่ดาวแคระแดงไปจนถึงดาวที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์เล็กน้อย ซึ่งถือว่าเป็นดาวขนาดเฉลี่ย

มีการค้นพบดาวฤกษ์มวลมากเพียงไม่กี่ดวง เช่น ดาวฤกษ์ประเภท A ซึ่งเป็นดาวสีฟ้าสว่างซึ่งมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์นอกระบบส่วนใหญ่ที่สังเกตพบจะมีขนาดเท่ากับดาวพฤหัสบดีหรือใหญ่กว่า ดาวที่สว่างที่สุดในท้องฟ้ายามค่ำคืน เช่น ซิเรียสและเวก้า เป็นดาวประเภท A

มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ นักดาราศาสตร์ได้รายงานดาวเคราะห์ดวงใหม่ขนาดเท่าเนปจูนที่เรียกว่า HD 56414 b รอบๆ หนึ่งในดาวฤกษ์ประเภท A ที่เผาไหม้ด้วยความร้อนแต่มีอายุสั้น และให้คำใบ้ว่าเหตุใดดาวก๊าซขนาดยักษ์ จึง มีขนาดเล็กลง กว่าดาวพฤหัสบดีจะเห็นรอบดาว 1% ที่สว่างที่สุดในดาราจักรของเรา

วิธีการตรวจหาดาวเคราะห์นอกระบบในปัจจุบันหาดาวเคราะห์ที่มีคาบการโคจรรอบดาวฤกษ์สั้นและรวดเร็วได้ง่ายที่สุด แต่ดาวเคราะห์ที่เพิ่งค้นพบนี้มีคาบการโคจรนานกว่าที่เคยค้นพบในปัจจุบัน นักวิจัยแนะนำว่าดาวเคราะห์ขนาดเท่าเนปจูนที่หาง่ายกว่าซึ่งอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ประเภท A ที่สว่างจะถูกดึงก๊าซออกจากมันอย่างรวดเร็วโดยการแผ่รังสีดาวฤกษ์ที่รุนแรงและลดลงเป็นแกนกลางที่ตรวจไม่พบ

ในขณะที่ทฤษฎีนี้ได้รับการเสนอเพื่ออธิบายสิ่งที่เรียกว่าทะเลทรายเนปจูนร้อนรอบดาวสีแดงหรือไม่ ว่าสิ่งนี้ขยายไปถึงดาวที่ร้อนกว่าหรือไม่—ดาวประเภท A มีความร้อนมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 1.5 ถึง 2 เท่า—ไม่เป็นที่รู้จักเนื่องจากขาดแคลนดาวเคราะห์ที่รู้จัก ดวงดาวที่สว่างที่สุดของกาแล็กซี่บางดวง

“มันเป็นดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุดดวงหนึ่งที่เรารู้จักรอบๆดาวฤกษ์มวลสูง จริงๆ เหล่านี้ ” สตีเวน จิอาโคโลน นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ UC Berkeley กล่าว “อันที่จริง นี่คือดาวฤกษ์ที่ร้อนแรงที่สุดที่เรารู้จักโดยมีดาวเคราะห์ที่เล็กกว่าดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์ดวงนี้น่าสนใจเป็นอันดับแรก เพราะดาวเคราะห์ประเภทนี้หาได้ยากจริงๆ และเราคงไม่มีโอกาสพบดาวเคราะห์ประเภทนี้อีกมากใน ในอนาคตอันใกล้.”

“มีคำถามใหญ่เกี่ยวกับวิธีการที่ดาวเคราะห์ยังคงรักษาชั้นบรรยากาศเมื่อเวลาผ่านไป” Dressing กล่าว “เมื่อเราดูดาวเคราะห์ดวงเล็ก เรากำลังดูชั้นบรรยากาศที่ก่อตัวขึ้นจากจานอัดมวลสารหรือไม่ เรากำลังดูชั้นบรรยากาศที่ปล่อยก๊าซออกจากดาวเคราะห์เมื่อเวลาผ่านไปหรือไม่ หากเราทำได้ การมองดูดาวเคราะห์ที่ได้รับแสงในปริมาณที่ต่างกันจากดาวของพวกมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งความยาวคลื่นของแสงที่ต่างกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ดาว A อนุญาตให้เราทำ—มันทำให้เราเปลี่ยนอัตราส่วนของรังสีเอกซ์ต่อแสงอัลตราไวโอเลต ได้—จาก นั้นเราก็ลอง ดูว่าดาวเคราะห์คงชั้นบรรยากาศไว้ตลอดเวลาได้อย่างไร”

นักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์นอกระบบ (จุดสีดำ) นับพันรอบดาวในดาราจักรทางช้างเผือก แต่มีดาวเคราะห์ขนาดเท่าเนปจูนเพียงไม่กี่ดวงที่ถูกค้นพบในวงโคจรระยะเวลาสั้นรอบดาวฤกษ์ของพวกมัน ทำให้เกิดสิ่งที่นักดาราศาสตร์เรียกว่าทะเลทรายเนปจูนร้อน (พื้นที่สีชมพูเป็นตัวแทนของดาวเคราะห์ มีรัศมี 3-10

เท่าของโลก โดยมีคาบการโคจรน้อยกว่า 3 วัน) ดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวเนปจูนที่เพิ่งค้นพบ (ดาวสีเหลือง) แสดงให้เห็นว่าพวกมันอยู่ได้ไม่นานพอที่จะตรวจจับได้ ดาวเคราะห์ในแผนภูมินี้ถูกค้นพบเมื่อพวกเขาข้ามหน้าหรือผ่านหน้าดาวของพวกมัน ทำให้แสงของดาวมืดลง เทคนิคปัจจุบันจำกัดเฉพาะการค้นหาดาวเคราะห์ในวงโคจรระยะใกล้และใกล้เท่านั้น ซึ่งน้อยกว่า 100 วัน เครดิต: กราฟฟิคโดย Steven Giacalone โดยใช้ข้อมูลที่ได้รับความอนุเคราะห์จาก NASA

Giacalone และ Dressing รายงานการค้นพบของพวกเขาในบทความที่ได้รับการยอมรับจากThe Astrophysical Journal Lettersและโพสต์ออนไลน์

จากข้อมูลของ Dressing เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าดาวเคราะห์ขนาดเท่าเนปจูนที่มีการฉายรังสีสูงซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่มีมวลน้อยกว่านั้นหายากกว่าที่คาดไว้ แต่ไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดสำหรับดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ประเภท A หรือไม่ เพราะดาวเคราะห์เหล่านั้นยากต่อการตรวจจับ

และดาวประเภท A ก็เป็นสัตว์ที่แตกต่างจากดาวแคระ F, G, K และ M ที่เล็กกว่า ดาวเคราะห์ระยะใกล้ที่โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์จะได้รับรังสีเอกซ์และรังสีอัลตราไวโอเลต ในปริมาณ สูง แต่ดาวเคราะห์ระยะใกล้ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ประเภท A จะได้รับรังสีใกล้อัลตราไวโอเลตมากกว่ารังสีเอกซ์หรือรังสีอัลตราไวโอเลตสุดขั้ว

“การพิจารณาว่าทะเลทรายเนปจูนร้อนนั้นขยายไปถึงดาวประเภท A หรือไม่ ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความสำคัญของรังสีใกล้อัลตราไวโอเลตในการควบคุมการหลบหนีของชั้นบรรยากาศ” เธอกล่าว “ผลลัพธ์นี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจฟิสิกส์ของการสูญเสียมวลบรรยากาศและการตรวจสอบการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ขนาดเล็ก”

ดาวเคราะห์ HD 56414 b ถูกตรวจพบโดยภารกิจ TESS ของ NASA ขณะเคลื่อนผ่านดาวฤกษ์ HD 56414 Giacalone และเพื่อนร่วมงานยืนยันว่า HD 56414 เป็นดาวฤกษ์ประเภท A โดยได้รับสเปกตรัมด้วยกล้องโทรทรรศน์ 1.5 เมตรที่ดำเนินการโดย Small and Consortium ระบบกล้องโทรทรรศน์วิจัยรูรับแสงปานกลาง (SMARTS) ที่ Cerro Tololo ในชิลี

 

 

 

Releated