นับตั้งแต่เริ่มต้นการศึกษาจักรวาล มนุษยชาติได้ค้นหาดาวเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายกับโลกของเรา เราไม่ได้มองหาเพียงแค่ลักษณะที่คล้ายคลึงกันเท่านั้น แต่ยังมองหาตำแหน่งของดาวเคราะห์เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ของมันที่จะทำให้มันอยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ จนถึงปัจจุบัน ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะKepler-442bเป็นเพียงดวงเดียวที่มีลักษณะที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตอย่างที่เราทราบกันดีบนโลก
ในบทความนี้ เราจะบอกคุณว่าอะไรคือลักษณะที่ทำให้ดาวเคราะห์นอกระบบ Kepler 442b มีลักษณะเฉพาะ และมีความสำคัญต่อเราอย่างไร
เคปเลอร์ 442b
ไม่มีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่คล้ายโลกดวงใดที่ทราบว่าอาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ มีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่จะรองรับสิ่งมีชีวิตอย่างที่เราคุ้นเคยบนโลก ดาวเคราะห์เหล่านั้นมีชีวภาคที่อุดมสมบูรณ์ไปด้วยพืช จุลินทรีย์ และสัตว์ มีเพียงดวงเดียวคือ Kepler-442b ที่ได้รับรังสีจากดาวฤกษ์ในปริมาณที่ใกล้เคียงกับที่จำเป็นต่อการดำรงอยู่ของชีวภาคขนาดใหญ่
ดาวเคราะห์นอกระบบเป็นดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ของเรา ดังนั้นจึงไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะของเรา
งานวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในประกาศรายเดือนของ Royal Astronomical Society ได้ประเมินเงื่อนไขพื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยใช้ออกซิเจน การสำรวจครอบคลุมดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ XNUMX ดวงที่ทราบมวลซึ่งโคจรอยู่ภายในเขตเอื้ออาศัยได้รอบดาวฤกษ์ของพวกมัน
เขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ คือบริเวณรอบดาวฤกษ์ที่มีอุณหภูมิเหมาะสมต่อการดำรงอยู่ของน้ำในสถานะของเหลว ซึ่งเป็นเงื่อนไขสำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตอย่างที่เราทราบกันดีบนโลก อย่างไรก็ตาม งานวิจัยของนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเนเปิลส์ในอิตาลีได้ค้นพบว่า การอยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้เพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอ
จำเป็นต้องมีการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งจะทำให้เกิดชีวมณฑลที่ซับซ้อนเช่นเดียวกับที่พบในโลก และสำหรับกระบวนการสำคัญในการเปลี่ยนแสงให้เป็นสารอินทรีย์สำหรับพืชและจุลินทรีย์บางชนิดนั้น จำเป็นต้องใช้ปริมาณแสงแดดในปริมาณที่พอเหมาะ นอกจากจะผลิตออกซิเจนเป็นผลพลอยได้. ไม่ใช่ดาราทุกคนจะทำได้ การสังเคราะห์แสงทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างดาวเคราะห์นอกระบบกับโลก
ในกาแล็กซีของเราเองจำนวนดาวเคราะห์ที่ได้รับการยืนยันแล้วมีจำนวนหลายพันดวงอย่างไรก็ตาม การศึกษาชี้ให้เห็นว่าดาวเคราะห์คล้ายโลกและดาวเคราะห์ที่อยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้นั้นหายาก
ดาวเคราะห์นอกระบบหิน
ปัจจุบัน มีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่เป็นหินและน่าอยู่อาศัยเพียงไม่กี่แห่งที่รู้จัก ถึงกระนั้น ผลการศึกษาก็แสดงให้เห็นว่าไม่มีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงใดที่มีเงื่อนไขทางทฤษฎีที่จะดำรงชีวมณฑลคล้ายโลกได้ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบ "ออกซิเจน" กลไกที่พืชบนโลกใช้ในการเปลี่ยนแสงและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นออกซิเจนและสารอาหาร
มีเพียงดาวเคราะห์ดวงเดียวเท่านั้นที่ได้รับรังสีจากดาวฤกษ์ในปริมาณที่เพียงพอต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ นั่นคือ เคปเลอร์ 442b ดาวเคราะห์นอกระบบที่เป็นหิน มีมวลประมาณสองเท่าของโลก โคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีอุณหภูมิปานกลาง ห่างออกไปประมาณ 1.200 ปีแสง ในกลุ่มดาวพิณ
การศึกษาได้ดำเนินการกับกลุ่มตัวอย่างขนาดเล็กมากของดาวเคราะห์เหล่านี้ นักดาราศาสตร์รู้เพียงพอเกี่ยวกับคุณสมบัติของดวงดาวในกาแล็กซีของเราจนคาดเดาได้ว่าสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับชีวิตที่ขับเคลื่อนด้วยการสังเคราะห์แสงอาจหายาก ดาวส่วนใหญ่ในทางช้างเผือกเรียกว่าดาวแคระแดง พวกมันหนาวเกินไปที่จะสร้างกิจกรรมการสังเคราะห์แสงบนดาวเคราะห์ใกล้เคียงได้
“ดาวแคระแดงเป็นดาวฤกษ์ประเภทที่พบได้บ่อยที่สุดในกาแล็กซีของเรา ผลการวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่า สภาพแวดล้อมที่คล้ายโลกบนดาวเคราะห์ดวงอื่นอาจหายากกว่าที่เราคาดคิดไว้” ศาสตราจารย์โจวานนี โคโวน ผู้เขียนหลักของการศึกษา กล่าว ตัวอย่างเช่นในบรรดาดาวฤกษ์ 30 ดวงที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด มีถึง 20 ดวงที่เป็นดาวแคระแดง
การศึกษาเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบ
การศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบพบว่าดาวฤกษ์ที่ร้อนกว่าดวงอาทิตย์ก็ไม่เหมาะกับความคล้ายโลกเช่นกัน
โดยทั่วไปแล้วดาวสว่างจะมอดไหม้อย่างรวดเร็ว แม้ว่าพวกมันจะสามารถผลิตรังสีที่มีการสังเคราะห์ด้วยแสง (PAR) ได้เพียงพอที่จะกระตุ้นกิจกรรมดังกล่าวบนดาวเคราะห์ที่มีน้ำและคาร์บอน แต่พวกมันก็อาจจะตายก่อนที่สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนจะวิวัฒนาการขึ้นมาบนพวกมัน
" การศึกษานี้ได้กำหนดข้อจำกัดที่เข้มงวดต่อขอบเขตของพารามิเตอร์สำหรับสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนน่าเสียดายที่ 'จุดที่เหมาะสมที่สุด' สำหรับระบบนิเวศบนบกที่อุดมสมบูรณ์นั้นดูเหมือนจะไม่กว้างนัก" โคโวนกล่าวเสริม
นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะนับพันดวงในทางช้างเผือก แต่พวกเขารู้ค่อนข้างน้อยเกี่ยวกับพวกเขา อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า เป็นเรื่องผิดปกติที่จะพบดาวเคราะห์หินคล้ายโลกในเขตเอื้ออาศัยได้ซึ่งมีน้ำอยู่
ภารกิจในอนาคต เช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ซึ่งมีกำหนดจะเปิดตัวในปลายปีนี้ อาจเปิดเผยเพิ่มเติมเกี่ยวกับโลกอันไกลโพ้นรอบๆ ดาวดวงอื่น และความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนบนดาวเหล่านั้น
ลักษณะทางกายภาพของ Kepler 442b
เคปเลอร์-442บี เป็นซูเปอร์เอิร์ธ ดาวเคราะห์นอกระบบที่มีมวลและรัศมีมากกว่าโลก แต่เล็กกว่าดาวเคราะห์ยักษ์น้ำแข็งอย่างยูเรนัสและเนปจูนมีอุณหภูมิสมดุลอยู่ที่ 233 เคลวิน (-40 องศาเซลเซียส)ด้วยรัศมีของมัน ทำให้คาดว่าเป็นดาวเคราะห์หินที่มีพื้นผิวแข็ง มวลของดาวเคราะห์นอกระบบนี้ประมาณอยู่ที่ 2,36 เท่าของมวลโลก หากสมมติว่ามีองค์ประกอบเป็นหินคล้ายกับโลก แรงโน้มถ่วงที่พื้นผิวของเคปเลอร์-442บีจะมากกว่าโลกประมาณ 30%
ดาวฤกษ์ที่มันโคจรรอบมีมวล 0,61 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ และรัศมี 0,60 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิ 4402 เคลวิน และมีอายุประมาณ 2.900 พันล้านปี ซึ่งอาจมีความคลาดเคลื่อนได้บ้าง เมื่อเปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์ ซึ่งมีอายุ 4600 พันล้านปี และมีอุณหภูมิ 5778 เคลวิน ดาวฤกษ์ดวงนี้มีปริมาณโลหะค่อนข้างต่ำ โดยมีค่าความเป็นโลหะ (Fe/H) เท่ากับ -0,37 และมีพลังงาน 43% ของดวงอาทิตย์ความสว่างของมันคิดเป็น 12% ของดวงอาทิตย์
โชติมาตรปรากฏของดาวฤกษ์หรือความสว่างที่ปรากฏจากมุมมองของโลกคือ 14,76 ดังนั้นจึงมืดเกินไปที่จะมองเห็นด้วยตาเปล่า
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบ Kepler 442b และลักษณะของมันได้
