ดาวเคราะห์พเนจร

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

นอกเหนือจากดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อย่างดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบว่ายังมีดาวเคราะห์อีกชนิดหนึ่งที่เคลื่อนที่ในอวกาศอย่างอิสระโดยไม่อยู่ภายใต้อิทธิพลแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ เรียกว่าดาวเคราะห์พเนจร หรือดาวเคราะห์อิสระ (Rogue Planet, Nomad Planet หรือ Free-Floating Planet)

ดาวเคราะห์พเนจรเป็นวัตถุที่มีลักษณะทางกายภาพแบบเดียวกับดาวเคราะห์ คือ อาจเป็นดาวเคราะห์หินอย่างโลก หรือดาวเคราะห์แก๊สอย่างดาวพฤหัสบดี สาเหตุที่เรียกว่าดาวเคราะห์พเนจรก็เพราะมันเคลื่อนที่เคว้งคว้างอยู่ในอวกาศโดยไม่ได้โคจรรอบดาวฤกษ์ แต่โคจรรอบดาราจักร เชื่อกันว่าดาวเคราะห์พวกนี้เคยเป็นบริวารของดาวฤกษ์มาก่อน แต่ถูกเหวี่ยงให้หลุดออกจากระบบในช่วงต้นๆ ขณะที่ดาวเคราะห์หลายดวงกำลังก่อตัวภายในจานฝุ่นรอบดาวฤกษ์

นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์พเนจรที่อยู่ไกลจากโลกนับหมื่นปีแสง โดยอาศัยปรากฏการณ์เลนส์โน้มถ่วงจุลภาค (Gravitational Microlensing) ซึ่งทำให้แสงดาวที่อยู่ไกลมากๆ สว่างขึ้นในระยะเวลาหนึ่ง เนื่องจากมีวัตถุเคลื่อนผ่านหน้า ตามสามัญสำนึกของเรา แสงดาวควรจะหายไปเนื่องจากมีวัตถุเคลื่อนมาบดบัง แต่ความจริงไม่เป็นเช่นนั้น เพราะแรงโน้มถ่วงของวัตถุทำให้อวกาศบิดโค้ง ทำหน้าที่เป็นเลนส์เบี่ยงเบนแสงของดาวที่อยู่เบื้องหลังไกลๆ ให้บิดเบี้ยว ดาวจึงสว่างขึ้น แทนที่จะจางลง

ด้วยความหนาแน่นที่เท่ากันหรือใกล้เคียงกัน เราอาจอนุมานได้ว่าวัตถุที่มีมวลมากมีขนาดใหญ่กว่าวัตถุมวลน้อย หากดาวเคราะห์พเนจรมีมวลมาก แสงดาวก็ยิ่งสว่างขึ้นมาก และมีระยะเวลาที่สว่างขึ้นนานหลายสัปดาห์ ตรงกันข้าม หากมีมวลน้อย แสงดาวก็สว่างขึ้นไม่มาก และใช้เวลาสั้นเพียงไม่กี่วัน หรือน้อยกว่านั้น

พ.ค. 2554 คณะนักวิจัย นำโดยทะคะฮิโระ ซุมิ จากมหาวิทยาลัยโอซะกะในญี่ปุ่น ร่วมกับมหาวิทยาลัยเมาต์จอห์นในนิวซีแลนด์ ได้ประกาศการค้นพบดาวเคราะห์พเนจรจำนวน 10 ดวง จากการสำรวจในช่วงปี 2549-2550 โดยหันกล้องโทรทรรศน์ขนาด 1.8 เมตร ที่หอดูดาวในนิวซีแลนด์ ไปยังทิศทางสู่ใจกลางดาราจักรทางช้างเผือก ภายใต้ชื่อโครงการว่า โมอา (MOA : Microlensing Observations in Astrophysics) นอกจากโครงการนี้ ยังมีการสำรวจแบบเดียวกันในโครงการโอเกิล (OGLE : Optical Gravitational Lensing Experiment) ที่ชิลี ซึ่งสามารถช่วยยืนยันการค้นพบได้

ดาวเคราะห์พเนจร 10 ดวงที่พบนี้ แต่ละดวงมีมวลใกล้เคียงดาวพฤหัสบดี อยู่ห่างโลกเป็นระยะทางเฉลี่ยราว 1-2 หมื่นปีแสง ผลวิเคราะห์เชิงสถิติจากการค้นพบดังกล่าว ทำให้พวกเขาประเมินว่าดาราจักรทางช้างเผือกของเราอาจมีดาวเคราะห์พเนจรมากเป็น 2 เท่าของจำนวนดาวฤกษ์ในดาราจักร

ความจริงการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ โดยการสังเกตปรากฏการณ์เลนส์โน้มถ่วงจุลภาคเคยเกิดขึ้นมาแล้วเมื่อ พ.ศ. 2547 โดยความร่วมมือของทีมวิจัยจากสองโครงการนี้นั่นเอง แต่ครั้งนั้นดาวเคราะห์ที่พบไม่ใช่ดาวเคราะห์พเนจร เป็นดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง ซึ่งอยู่ห่างโลก 1.7 หมื่นปีแสง

งานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งเผยแพร่เมื่อเดือน ก.พ. 2555 โดยนักดาราศาสตร์จากสถาบันไคแพ็ก (KIPAC : Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology) ซึ่งเป็นสถาบันวิจัยร่วมระหว่างมหาวิทยา ลัยสแตนฟอร์ดกับห้องปฏิบัติการเครื่องเร่งอนุภาคสแล็ก (SLAC National Accelerator Laboratory) พยากรณ์ว่าอาจมีดาวเคราะห์พเนจรมากถึง 1 แสนเท่าของจำนวนดาวฤกษ์ในทางช้างเผือก ซึ่งนับว่ามากมายมหาศาลเหลือเชื่อ

อย่างไรก็ตาม ตัวเลขนี้ไม่ได้มาจากการสังเกตการณ์ นักวิจัยของไคแพ็กพยากรณ์โดยคำนวณจากแรงโน้มถ่วงของดาราจักรทางช้างเผือก ปริมาณของสสารในดาราจักรที่สามารถนำมาสร้างดาวเคราะห์ได้ และการกระจายตัวของสสารที่ถูกนำไปใช้สร้างวัตถุขนาดต่างๆ กัน

หากดาวเคราะห์มีจำนวนมากเช่นนี้จริง มันอาจไม่ได้ก่อตัวขึ้นมารอบดาวฤกษ์ทั้งหมด ซึ่งนั่นจะสั่นสะเทือนทฤษฎีการกำเนิดของดาวเคราะห์ ที่ว่าดาวเคราะห์ต้องกำเนิดในระบบที่มีดาวฤกษ์เป็นศูนย์กลาง นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังคาดหมายว่าหากดาวเคราะห์พเนจรมีบรรยากาศที่หนาแน่น ซึ่งช่วยให้ดาวอบอุ่น ก็มีความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิต แม้จะไร้แหล่งพลังงานจากดาวฤกษ์ช่วยสนับสนุนก็ตาม

 

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (4-11 มี.ค.)

เวลาหัวค่ำสามารถสังเกตดาวเคราะห์สว่างได้ถึง 4 ดวง ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร และดาวพฤหัสบดี ดาวอังคารอยู่ทางทิศตะวันออก ที่เหลืออีก 3 ดวงอยู่ทางทิศตะวันตก ดาวพุธอยู่ใกล้ขอบฟ้า ถัดขึ้นไปที่เห็นสว่างที่สุดคือดาวศุกร์ ส่วนดวงที่อยู่สูงสุดคือดาวพฤหัสบดี

วันที่ 5 มี.ค. ดาวพุธจะมีมุมห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุด สัปดาห์นี้จึงเป็นช่วงที่สามารถสังเกตดาวพุธได้ดีที่สุดช่วงหนึ่งของปี ดาวศุกร์กับดาวพฤหัสบดีมีตำแหน่งปรากฏใกล้กันมากขึ้น ต้นสัปดาห์อยู่ห่างกัน 9 องศา ปลายสัปดาห์อยู่ห่างกัน 4 องศา ดาวพุธตกลับขอบฟ้าไปก่อนตั้งแต่เวลาที่ท้องฟ้ายังไม่มืดสนิท ดาวศุกร์ตกลับขอบฟ้าในเวลาประมาณ 3 ทุ่มครึ่ง ส่วนดาวพฤหัสบดีตกลับขอบฟ้าราว 4 ทุ่ม

ดาวอังคารอยู่ในกลุ่มดาวสิงโต สัปดาห์นี้ดาวอังคารจะอยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์และใกล้โลกที่สุดในรอบ 2 ปี ดาวอังคารจะเคลื่อนสูงไปอยู่เหนือศีรษะในเวลาประมาณเที่ยงคืนครึ่ง แล้วเคลื่อนต่ำลงจนไปอยู่ใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันตกในเวลาเช้ามืด

ขณะที่ดาวศุกร์กับดาวพฤหัสบดีกำลังตก ดาวเสาร์จะเริ่มปรากฏเหนือขอบฟ้าทิศตะวันออกในกลุ่มดาวหญิงสาว ดาวเสาร์ผ่านจุดสูงสุดบนท้องฟ้าในเวลาประมาณตี 3 จากนั้นย้ายไปอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ในเวลาเช้ามืด

สัปดาห์นี้เป็นครึ่งหลังของข้างขึ้น ค่ำวันพุธที่ 7 มี.ค. ดวงจันทร์ ดาวอังคาร และดาวหัวใจสิงห์ในกลุ่มดาวสิงโต เรียงกันเป็นรูปสามเหลี่ยม ดวงจันทร์อยู่ห่างดาวอังคาร 11 องศา ห่างดาวหัวใจสิงห์ 8 องศา ดวงจันทร์จะใกล้ดาวอังคารมากกว่านี้อีกเล็กน้อยในเช้ามืดวันพฤหัสบดีที่ 8 มี.ค. ซึ่งเป็นวันที่ดวงจันทร์เต็มดวง หลังจากนั้นจะเข้าสู่ข้างแรม เช้ามืดวันอาทิตย์ที่ 11 มี.ค. จะเห็นดวงจันทร์อยู่ใกล้ดาวเสาร์และดาวรวงข้าว ห่างดาวเสาร์ 8 องศา ห่างดาวรวงข้าว 2 องศา

วันที่ 4-6 มี.ค. 2555 สถานีอวกาศนานาชาติจะโคจรผ่านเหนือท้องฟ้าให้เห็นได้ในประเทศไทย โดยปรากฏเหมือนดาวสว่างเคลื่อนที่ข้ามท้องฟ้าในเวลาหัวค่ำ วันอาทิตย์ที่ 4 มี.ค. กรุงเทพฯ และบริเวณใกล้เคียง จะเห็นสถานีอวกาศเริ่มปรากฏเวลา 19.15 น. ใกล้ขอบฟ้าทิศเหนือ จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นไปทางขวา เข้าสู่เงามืดของโลกในเวลา 19.18 น. ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ขณะมีมุมเงย 30 องศา

วันจันทร์ที่ 5 มี.ค. เริ่มเห็นสถานีอวกาศในเวลา 19.54 น. ใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันตกเฉียงเหนือ จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นไปทางซ้าย ผ่านใกล้ดาวศุกร์กับดาวพฤหัสบดี แล้วเข้าสู่เงามืดของโลกในเวลา 19.57 น. ขณะมีมุมเงยประมาณ 30 องศา วันอังคารที่ 6 มี.ค. สถานีอวกาศเริ่มปรากฏเวลา 18.57 น. ใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันตกเฉียงเหนือ จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นจนผ่านเหนือศีรษะในเวลา 19.00 น. แล้วต่ำลงจนหายลับไปใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันออกเฉียงใต้ในเวลา 19.03 น. ซึ่งวันนี้สถานีอวกาศนานาชาติจะสว่างเห็นได้ชัดเจนและนานที่สุด