ชุดการวิเคราะห์ข้อมูลล่าสุดจาก กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ ได้ตั้งเป้าหมายไว้ที่ เอชดี137010บดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่มีขนาดเท่าโลกซึ่งอาจเป็นไปได้ และได้รับฉายาว่า “Tierra Helada“ในหมู่นักวิจัย แม้ว่าจะมีลักษณะสำคัญหลายอย่างคล้ายคลึงกับโลกของเรา แต่ทุกอย่างชี้ไปที่ว่ามันเป็นโลกที่หนาวเย็นกว่ามาก โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ยต่ำกว่าที่เราทราบกันบนพื้นผิวโลก”
ความสนใจทางวิทยาศาสตร์พุ่งสูงขึ้นอย่างมาก เนื่องจากดาวเคราะห์นอกระบบดวงนี้ตั้งอยู่รอบดาวฤกษ์ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ และถือว่าอยู่ใกล้พอสมควรในแง่ของระยะทางในอวกาศ: อยู่ห่างออกไปประมาณ 146 ปีแสงขนาด วงโคจร และตำแหน่งที่เป็นไปได้ในนั้น โซนที่อยู่อาศัย ระบบสุริยะของมันทำให้มันเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ที่มีศักยภาพมากที่สุดในการศึกษาว่าดาวเคราะห์หินที่คล้ายกับโลกจะมีลักษณะอย่างไร แต่มีสภาพภูมิอากาศแบบธารน้ำแข็งที่รุนแรงและถาวร
ดาวเคราะห์นอกระบบที่มีขนาดและวงโคจรเกือบเหมือนกัน
ตามผลงานที่ตีพิมพ์ในวารสาร จดหมายวารสารทางฟิสิกส์HD 137010 b จะเป็น ดาวเคราะห์หินที่มีขนาดใหญ่กว่าโลกเพียง 6% เท่านั้นกล่าวคือ มีขนาดใกล้เคียงกันในทางดาราศาสตร์ ความใกล้เคียงกันในมิตินี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนอธิบายว่ามันเป็น... "เกือบจะเป็นฝาแฝด" ของโลก หรืออาจเรียกได้ว่าเป็น “ฝาแฝดที่เย็นชา” แม้ว่าจะมีความแตกต่างกันในรายละเอียดที่สำคัญก็ตาม
การประมาณการการเคลื่อนที่รอบดาวฤกษ์บ่งชี้ว่ามันโคจรครบรอบหนึ่งรอบ วัน 355ช่วงเวลาการโคจรใกล้เคียงกับหนึ่งปีของโลกมาก รายละเอียดนี้มีความสำคัญ: ช่วงเวลาการโคจรที่คล้ายคลึงกับของเรามาก บ่งชี้ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ห่างจากโลกในระยะทางที่เทียบได้กับระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นการตอกย้ำการเปรียบเทียบกับโลกของเรา
สัญญาณ HD 137010 b ได้รับจากการตรวจจับการผ่านเพียงครั้งเดียวในระหว่าง ภารกิจขยายเวลาของ K2 ของเคปเลอร์ระหว่างการเคลื่อนผ่านนั้น เงาของดาวเคราะห์กินพื้นที่ประมาณ ใช้เวลา 10 ชั่วโมงในการเดินทางข้ามจานดาวของคุณเมื่อเปรียบเทียบกับเหตุการณ์ที่คล้ายคลึงกันซึ่งใช้เวลาประมาณ 13 ชั่วโมงบนโลก ระยะเวลานี้ เมื่อรวมกับแบบจำลองวงโคจรที่แม่นยำ ทำให้สามารถคำนวณขนาดและวงโคจรของวัตถุเป้าหมายได้อย่างน่าเชื่อถือพอสมควร
อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงที่ว่ามีการระบุการขนส่งเพียงครั้งเดียว ทำให้จำเป็นต้องคงป้ายกำกับไว้เช่นเดิม "ผู้สมัคร"เพื่อให้ชุมชนวิทยาศาสตร์ยอมรับอย่างเป็นทางการว่า HD 137010 b เป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่ได้รับการยืนยันแล้ว จำเป็นต้องมีการวัดการผ่านหน้าของดาวเคราะห์อย่างน้อยสามครั้งที่เกิดขึ้นเป็นระยะ ซึ่งเป็นสิ่งที่ยังอยู่ระหว่างดำเนินการ
อย่างไรก็ตาม ข้อมูลปัจจุบันได้จัดให้โลกนี้อยู่ในตำแหน่งที่โดดเด่นในแคตตาล็อกของ... ดาวเคราะห์นอกระบบที่คล้ายโลกทั้งขนาดและปีที่กำเนิดที่เกือบจะเหมือนกับปีของเรา ทำให้กระจุกดาวนี้เป็นเป้าหมายสำคัญสำหรับการสังเกตการณ์ในอนาคตจากยุโรปและส่วนอื่นๆ ของโลก
ดาวฤกษ์ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ แต่มีอุณหภูมิต่ำกว่าและสว่างน้อยกว่า
ดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์ 137010 HD, ดาวแคระ K ซึ่งมีคุณสมบัติหลายอย่างคล้ายกับดวงอาทิตย์ แม้ว่าจะเย็นกว่าและสว่างน้อยกว่าเล็กน้อย ดาวประเภทนี้มีสีแดงกว่าเล็กน้อยและปล่อยแสงออกมา พลังงานน้อยลงซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อสภาพภูมิอากาศของดาวเคราะห์ที่อยู่รอบๆ
ตามการคำนวณที่นำเสนอโดย นาซา, HD 137010 b มันได้รับแสงและความร้อนน้อยกว่าหนึ่งในสาม พลังงานที่โลกได้รับจากดวงอาทิตย์ ความแตกต่างของพลังงานนี้เป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าทำไม แม้ว่าขนาดและวงโคจรของมันจะคล้ายคลึงกับโลกของเรามาก แต่พื้นผิวของมันกลับเย็นกว่ามาก
แบบจำลองสภาพภูมิอากาศของทีมงานนานาชาติที่นำโดย อเล็กซานเดอร์ เวนเนอร์, นักวิจัยของ สถาบันมักซ์พลังค์เพื่อดาราศาสตร์ และผู้สมัครระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยเซาท์เทิร์นควีนส์แลนด์ ชี้ให้เห็นถึง อุณหภูมิเฉลี่ยใกล้เคียงกับ -68 องศาเซลเซียสตัวเลขนี้ต่ำกว่าอุณหภูมิเฉลี่ยของดาวอังคารเล็กน้อย (ประมาณ -65 °C) ทำให้ HD 137010 b อยู่ในช่วงของ... โลกเยือกแข็งซึ่งพื้นผิวส่วนใหญ่สามารถคงสภาพเป็นน้ำแข็งได้เกือบตลอดเวลา
ตามคำกล่าวของนาซาเอง พื้นผิวของวัตถุเป้าหมาย “อุณหภูมิอาจไม่เกิน -68 องศาเซลเซียส”การประมาณการนี้ทำให้ผู้เชี่ยวชาญบางคนนิยามว่าเป็นไปได้ “Frozen Earth” หรือ “Super Snowball”ดาวเคราะห์ดวงหนึ่งซึ่งปราศจากชั้นบรรยากาศที่เหมาะสม น้ำในสถานะของเหลวจึงสามารถดำรงอยู่ได้เฉพาะใต้ดิน โดยถูกกักเก็บอยู่ใต้ชั้นน้ำแข็งหนา
การรวมกันนี้ของ ดาวฤกษ์ที่คล้ายกับดวงอาทิตย์แต่สว่างน้อยกว่าดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรคล้ายกับโลกและมีสภาพภูมิอากาศที่รุนแรงกว่ามาก ถือเป็นสถานการณ์ที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาว่าความสว่างของดาวฤกษ์และองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศมีอิทธิพลต่อความเหมาะสมในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์ประเภทโลกอย่างไร
ความเป็นไปได้ของ "โลกที่เยือกแข็ง" บริเวณขอบเขตของเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้
หนึ่งในประเด็นที่ถูกพูดถึงมากที่สุดเกี่ยวกับการค้นพบนี้คือ ตำแหน่งของ HD 137010 b เมื่อเทียบกับ โซนที่อยู่อาศัย ของดาวฤกษ์นั้น แถบนี้คือบริเวณรอบดาวฤกษ์ ซึ่งในทางทฤษฎีแล้ว ดาวฤกษ์นั้นสามารถดำรงอยู่ได้ น้ำเหลวบนพื้นผิว ของดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง หากชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นั้นเอื้ออำนวย
การคำนวณของทีมวิจัยระบุว่าโลกนี้... อยู่ใกล้ขอบด้านนอกมาก ของเขตที่อยู่อาศัยนั้น ขึ้นอยู่กับว่าขอบเขตนั้นถูกกำหนดอย่างไร มีการประมาณการว่ามีพื้นที่ประมาณ... มีโอกาส 40% ที่ดาวเคราะห์ดวงนี้จะอยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ตามเกณฑ์ "แบบอนุรักษ์นิยม" ของระบบ และ มีโอกาส 51% ที่จะอยู่ในเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ตามการประเมินในแง่ดียาวกว่าเล็กน้อย
ตัวเลขเหล่านี้แม้จะน่าทึ่ง แต่ก็ควรตีความด้วยความระมัดระวัง เพราะในทางปฏิบัติแล้ว ตัวเลขเหล่านี้ยังบ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์จะอยู่นอกช่วงดังกล่าวด้วยเช่นกัน เขตที่อยู่อาศัยได้นั้นไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนแต่เป็นแถบความถี่โดยประมาณ ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยทางกายภาพและเคมีหลายประการ รวมถึงองค์ประกอบและความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศ การมีอยู่ของก๊าซเรือนกระจก และการสะท้อนแสงของพื้นผิว
ถึงกระนั้น แนวคิดเรื่องดาวเคราะห์ก็ยังคงมีอยู่ มีขนาดใหญ่กว่าโลกเล็กน้อย อยู่ห่างออกไป 146 ปีแสง และมีปีใกล้เคียงกับปีของเรามากเนื่องจากตั้งอยู่ในบริเวณที่น้ำในสถานะของเหลวสามารถดำรงอยู่ได้ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม จึงทำให้เกิดความสนใจอย่างมากในวงการวิทยาศาสตร์ มันไม่ใช่ "โลกใบที่สอง" อย่างแท้จริง แต่ก็เป็น... ห้องปฏิบัติการธรรมชาติ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบแบบจำลองทางทฤษฎีเกี่ยวกับความเหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัย
เปรียบเทียบกับ ผู้สมัครรายอื่นที่เป็นที่รู้จักในขณะที่ เคปเลอร์ -186fHD 137010 b มีข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ: ดาวดวงนั้นสว่างกว่าและอยู่ใกล้กว่ามาก จากเรา ที่จริงแล้ว นักวิจัยบางคนชี้ให้เห็นว่าดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ห่างจากโลกประมาณสี่เท่าของระยะทางที่ใกล้กว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งทำให้มีโอกาสที่จะได้รับข้อมูลที่มีรายละเอียดมากขึ้นในการสำรวจในอนาคต รวมถึงจากหอดูดาวในยุโรปด้วย
ชั้นบรรยากาศ สิ่งที่ไม่แน่นอนอย่างยิ่งเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตจะอาศัยอยู่ได้
หากมีองค์ประกอบเพียงหนึ่งเดียวที่สามารถพลิกผันสถานการณ์ระหว่างโลกได้ แช่แข็งตลอดกาล และดาวเคราะห์ที่มีอุณหภูมิปานกลางนั้นก็คือ...อย่างไม่ต้องสงสัย บรรยากาศในกรณีของ HD 137010 b แบบจำลองสภาพภูมิอากาศชี้ให้เห็นถึงสถานการณ์ที่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารเป็นอย่างมาก คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ
ทีมที่นำโดยอเล็กซานเดอร์ เวนเนอร์ โต้แย้งว่า ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ชั้นบรรยากาศมีความหนาแน่นและอุดมด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าชั้นบรรยากาศของโลกดาวเคราะห์ดวงนี้อาจกลายเป็นโลกที่มีอุณหภูมิเหมาะสมสำหรับน้ำในสถานะของเหลว หรือแม้แต่สภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างอบอุ่น ในกรณีเช่นนั้น เรากำลังพูดถึงดาวเคราะห์ที่มีศักยภาพในการดำรงชีวิตสูงมาก แม้ว่าสภาพแวดล้อมนั้นจะแตกต่างจากโลกของเรามากก็ตาม
ในทางกลับกัน หาก HD 137010 b มีชั้นบรรยากาศที่บางหรือไม่มีประสิทธิภาพในการกักเก็บความร้อน ผลที่ได้จะเป็นปรากฏการณ์ที่แท้จริง “ซูเปอร์สโนว์บอล”ภายใต้สถานการณ์นี้ พื้นผิวส่วนใหญ่จะถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็ง โดยมีสภาพภูมิอากาศสุดขั้วที่ครอบงำด้วยอุณหภูมิใกล้เคียง -68 องศาเซลเซียส และน้ำในสถานะของเหลวจะถูกจำกัดให้อยู่ในชั้นลึกใต้น้ำแข็งเท่านั้น
จนถึงปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ยังไม่สามารถระบุได้ วัดบรรยากาศโดยตรง เราไม่สามารถระบุองค์ประกอบของดาวเคราะห์ดวงนี้ได้ ต่างจากดาวเคราะห์นอกระบบขนาดใหญ่และร้อนกว่า ที่สามารถศึกษาชั้นบรรยากาศได้ง่ายกว่า ในดาวเคราะห์ขนาดเล็กและเย็นเช่นนี้ การศึกษาชั้นบรรยากาศจึงซับซ้อนกว่ามากและต้องใช้อุปกรณ์ที่มีความไวสูงมาก
ในบริบทนี้ HD 137010 b จึงกลายเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับการวิจัยในอนาคต การกำหนดลักษณะบรรยากาศการศึกษาเรื่องนี้จะใช้ทั้งกล้องโทรทัศน์อวกาศและอุปกรณ์ภาคพื้นดินขนาดใหญ่ในยุโรปและทวีปอื่นๆ การทำความเข้าใจว่าดาวเคราะห์ดวงนี้มีชั้นบรรยากาศหนาแน่นหรือไม่ ประกอบด้วยก๊าซอะไรบ้าง และกักเก็บความร้อนได้อย่างไร จะเป็นกุญแจสำคัญในการพิจารณาว่า "ดาวเคราะห์แฝดที่เย็นกว่า" ของโลกดวงนี้จะสามารถเป็นที่อยู่อาศัยได้หรือไม่
กำลังรอการยืนยันและขั้นตอนต่อไปจาก NASA และ ESA
แม้จะมีกระแสความนิยมอย่างมาก แต่ผู้เชี่ยวชาญยืนยันว่า ณ ตอนนี้ HD 137010 b ยังคงเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีศักยภาพอยู่ ดาวเคราะห์นอกระบบที่เป็นไปได้การค้นพบนี้อิงจากการสังเกตการณ์การเคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์เพียงครั้งเดียวที่ตรวจพบในฐานข้อมูลของเคปเลอร์ และมาตรฐานทางวิทยาศาสตร์ทั่วไปกำหนดให้ต้องสังเกตการณ์การเคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์อย่างน้อยสามครั้งจึงจะถือว่าการมีอยู่ของโลกใหม่ได้รับการยืนยัน
ปัญหาในทางปฏิบัติคือ ด้วยคาบการโคจรประมาณ วัน 355ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก การตรวจจับการลดลงเล็กน้อยของความสว่างของดาวฤกษ์อีกครั้งขณะที่ดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์นั้น จำเป็นต้องใช้ความพยายามอย่างมาก ต้องใช้ความอดทนอย่างมากและการสังเกตการณ์อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานเป็นสิ่งที่ทั้ง NASA และองค์การอวกาศยุโรปต่างก็คำนึงถึงอยู่แล้ว
ในบรรดาเครื่องมือที่วางแผนไว้สำหรับภารกิจนี้ ดาวเทียมมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ TESS ดาวเทียมสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของนาซาและกล้องโทรทรรศน์ยุโรป เชอปส์ (การระบุลักษณะเฉพาะของดาวบริวารของดาวเคราะห์นอกระบบ) อีเอสเอเครื่องมือทั้งสองได้รับการออกแบบมาเพื่อศึกษาการเคลื่อนผ่านหน้าของดาวเคราะห์ด้วยความแม่นยำสูง และสามารถให้ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับ... ยืนยันการมีอยู่ ของ HD 137010 โดยการปรับแต่งพารามิเตอร์วงโคจร
หากสามารถสังเกตการเคลื่อนผ่านของดาวได้อีกครั้ง จะสามารถปรับตำแหน่งของคุณให้แม่นยำยิ่งขึ้นได้ ขนาด คาบการโคจร และระยะห่างจากดาวฤกษ์และเปิดประตูสู่การวิจัยในอนาคตเกี่ยวกับบรรยากาศของดาวฤกษ์ดวงนี้โดยใช้เทคนิคอื่นๆ เช่น สเปกโทรสโกปีสำหรับชุมชนนักดาราศาสตร์ในยุโรปและสเปน ดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ใกล้เคียงและอาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้เหล่านี้ กลายเป็นเป้าหมายสำคัญในการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบ
ในขณะเดียวกัน ความเป็นไปได้ในการเดินทางไปยังดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงนี้โดยตรงยังคงเป็นไปไม่ได้อย่างสิ้นเชิง แม้กระทั่งการเดินทางไปถึงที่นั่นก็ยังทำไม่ได้ ความเร็วอวกาศปัจจุบันการเดินทางไปยังระบบดาวที่อยู่ห่างออกไป 146 ปีแสงจะต้องใช้เวลาหลายหมื่นปี ในตอนนี้ ทางเลือกที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียวคือการเดินทางต่อไป สังเกตจากระยะไกลค่อยๆ ปรับปรุงข้อมูลที่ได้จากดาวฤกษ์และร่องรอยจางๆ ของการเคลื่อนผ่านของดาวฤกษ์นั้น
โดยรวมแล้ว HD 137010 b ดูเหมือนจะเป็นหนึ่งใน... ดาวเคราะห์นอกระบบที่คล้ายโลกที่น่าสนใจที่สุด สิ่งที่ค้นพบจนถึงปัจจุบัน: โลกหินที่มีขนาดเกือบเท่าโลกของเรา ซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ในระยะเวลาใกล้เคียงกับโลก แต่มีสภาพภูมิอากาศที่รุนแรงซึ่งอาจเปลี่ยนมันให้กลายเป็น "โลกน้ำแข็ง" อย่างแท้จริง แม้ว่าการยืนยันยังคงดำเนินอยู่และชั้นบรรยากาศของมันยังคงเป็นปริศนา แต่ดาวเคราะห์ดวงนี้สะท้อนให้เห็นถึงความท้าทายหลายประการในการค้นหาดาวเคราะห์ที่อาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ และแสดงให้เห็นว่า แม้แต่การตรวจสอบข้อมูลจากภารกิจที่เสร็จสิ้นแล้ว ก็ยังคงมีเบาะแสเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่แม้จะไม่เหมือนกับโลกของเราทุกประการ แต่ก็ช่วยให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่าอะไรคือสิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์สามารถอยู่อาศัยได้
