อาจจะมีดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ในระบบสุริยะ ขนาดใกล้เคียงกับดาวเนปจูน

Share

21 มกราคม 2559

วันที่ 20 มกราคม 2016 ได้มีการตีพิมพ์การรายงานการค้นพบที่อาจจะนำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ในระบบสุริยะ ซึ่งถ้าหากว่าการค้นพบนี้เป็นความจริง ดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ในระบบสุริยะนี้จะมีมวลมากกว่าโลกถึงกว่า 10 เท่า และโคจรรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบโดยใช้เวลากว่า 15,000 ปี และอยู่ไกลจากโลกไม่ต่ำกว่า 200 เท่าของระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ซึ่งเลยออกไปจากวงโคจรของดาวพลูโตเป็นอย่างมาก ในบริเวณที่เรียกว่าแถบไคเปอร์

ภาพ: (บนซ้าย) ภาพในจินตนาการของดาวเคราะห์ X โดย Caltech/R. Hurt (IPAC) (บนขวา) กล้องโทรทรรศน์ Subaru ขนาด 8 เมตรบนยอดเขามอนาเคีย ฮาวาย โดย Subaru Telescope, NAOJ (ล่าง) วงโคจรอันแปลกประหลาดของวัตถุหลายๆ วัตถุในแถบไคเปอร์อาจจะเป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ X โดย K. Batygin and M. E. Brown Astronom. J. 151, 22 (2016)

 

แต่การเสนอว่าอาจจะมีดาวเคราะห์นอกเหนือไปจากดาวเคราะห์ทั้ง 8 นั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ และเคยเกิดขึ้นมาแล้วหลายครั้ง แต่ทุกๆ ครั้งก็จบลงด้วยการไม่ค้นพบดาวเคราะห์ที่ว่านี้แต่อย่างใด

 

แล้วอะไรทำให้ครั้งนี้ น่าจะแตกต่างไปจากครั้งอื่นๆ?

 

เราค้นพบว่ามีดาวเคราะห์มาตั้งแต่สมัยแรกๆ ที่มนุษย์เริ่มแหงนหน้ามองท้องฟ้า และสังเกตเห็นว่ามีดาวบางดวงที่เคลื่อนที่ ต่างจากดาวดวงอื่นทั้งหมดในกลุ่มดาวและบนฟากฟ้า นี่เป็นเหตุให้ชาวกรีกตั้งชื่อว่า "planets" มาจาก "planetes" หรือนักเดินทาง และชาวไทยโบราณเชื่อว่าการเคลื่อนที่ของดาวเหล่านี้เป็นตัวบ่งบอกถึงการมาของเคราะห์ดีเคราะห์ร้ายได้ จึงเรียกว่า "ดาวเคราะห์"

 

แต่ดาวเคราะห์ที่เราสังเกตเห็นได้ด้วยตามีเพียงแค่ 6 ดวงเท่านั้น นั่นคือ พุธ ศุกร์ (โลก) อังคาร พฤหัสบดี และดาวเสาร์

 

ต่อมา เมื่อมีการพัฒนากล้องดูดาวจึงได้มีการค้นพบดาวยูเรนัส โดย William Herschel ในปี 1781 และเมื่อนิวตันได้ค้นพบกฎการเคลื่อนที่ และกฎแรงโน้มถ่วง จึงได้มีการพยายามเอากฎของนิวตันมาอธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ซึ่งค้นพบว่า หากกฎของนิวตันนั้นเป็นจริง น่าจะต้องมีดาวเคราะห์อีกดวงที่อยู่เลยดาวยูเรนัสออกไป จึงจะสามารถอธิบายความผิดปรกติของวงโคจรดาวยูเรนัสที่สังเกตได้ ซึ่งนำไปสู่การค้นพบดาวเนปจูนในปี 1846 โดย Johann Gottfried Galle

 

ในลักษณะเช่นเดียวกัน Percival Lowell ได้มีการคาดการณ์ถึงดาวเคราะห์ "X" ที่อาจจะอยู่เลยดาวเนปจูนออกไป จากการสังเกตวงโคจรของดาวเนปจูน และได้มีการพยายามค้นหาดาวเคราะห์ X ดวงนี้ จนกระทั่ง Clyde Tombough ได้ค้นพบดาวพลูโตในปี 1930 อย่างไรก็ตามในภายหลังค้นพบว่าดาวพลูโตมีขนาดเล็กกว่าที่คาดการณ์เอาไว้มาก และด้วยเหตุผลหลายประการ ถูกลดขั้นลงมาเป็นเพียงดาวเคราะห์แคระ เช่นเดียวกับดาวเคราะห์แคระอื่นๆ อีก 4 ดวง

 

จนกระทั่งในวันที่ 20 มกราคม 2016 Konstantin Batygin และ Michael E. Brown ได้ตีพิมพ์การค้นพบหลักฐานที่อาจจะบ่งชี้ถึงดาวเคราะห์ X อีกดวงหนึ่งในวารสาร Astronomical Journal [3]

 

ในลักษณะใกล้เคียงกันกับการสังเกตวงโคจรที่ผิดปรกติของดาวยูเรนัส ได้นำไปสู่การค้นพบดาวเนปจูน Batygin และ Brown ได้สังเกตว่าวงโคจรของ Sedna นั้นเป็นวงรีที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ค่อนข้างมาก และอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ไม่ต่ำกว่า 80 AU (AU = ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์) ซึ่งอยู่เลยออกไปจากอิทธิพลแรงโน้มถ่วงของดาวเนปจูน และมีความเป็นไปได้ว่า Sedna อาจจะถูกผลักออกไปไกลเช่นนั้นโดยแรงโน้มถ่วงของวัตถุอีกวัตถุหนึ่ง

 

ต่อมาได้มีการค้นพบวัตถุอื่นๆในแถบไคเปอร์อีก และพบว่าวัตถุเหล่านี้ไม่เพียงแต่มีวงโคจรเป็นวงรีคล้ายกับ Sedna เพียงเท่านั้น แต่กลับเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดในระนาบสุริยวิถี และยังมีทิศทางในการรีที่ "โย้" ไปอยู่ข้างเดียวกันทั้งหมด ประหนึ่งว่าพวกมันถูกวัตถุขนาดใหญ่วัตถุหนึ่ง ผลักให้ไปอยู่ข้างเดียวกันหมด (ภาพล่าง)

 

โดยสถิติแล้ว หากวงโคจรของวัตถุเหล่านี้สามารถหมุนได้โดยอิสระ โอกาสที่วงโคจรทั้งหมดของมันจะเรียงตัวกันในลักษณะนี้มีเพียง 0.007% หรือ 1 ใน 15,000 เท่านั้นที่จะมีการเรียงตัวกันประจวบเหมาะเช่นนี้ ทีมจึงเสนอว่าอาจจะมีวัตถุมวลมากอีกวัตถุหนึ่งที่คอยผลักดันวัตถุเหล่านี้ให้มีวงโคจรที่เรียงตัวกันเช่นนี้

 

ซึ่งจากการคำนวน พบว่าวัตถุนี้อาจจะมีมวลประมาณ 10 เท่าของมวลโลก และมีวงโคจรเป็นวงรี ตั้งแต่ 200 AU ไปจนถึง 600 ถึง 1200 AU โดยใช้เวลาโคจรรอบดวงอาทิตย์ 15,000 ปี และคาดว่าดาวเคราะห์ X นี้อาจจะถูกดีดตัวออกไปยังแถบไคเปอร์โดยวงโคจรของดาวยูเรนัสและเนปจูนตั้งแต่เมื่อ 3 ล้านปีแรกของระบบสุริยะ

 

แน่นอนว่าอาจจะมีความเป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์ X นี้จะไม่มีจริง และถึงแมหลักฐานทางวงโคจรจะบ่งชี้ว่า "อาจจะ" มีดาวเคราะห์ X แต่เราก็ยังไม่มีหลักฐานยืนยันใดๆ ทั้งสิ้นถึงการมีอยู่ของดาวเคราะห์ X จนกว่าจะมีการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์ X ได้โดยตรง

 

อย่างไรก็ตาม ด้วยระยะห่างที่ไกลของมัน และขนาดที่มีไม่เกินดาวเนปจูน นั้นอาจจะทำให้การสังเกตดาวเคราะห์ X นั้นเป็นไปได้ยาก อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์ Subaru (ภาพบนขวา) อาจจะสามารถสังเกตดาวเคราะห์ X นี้ได้ โดย Brown ให้สัมภาษณ์ว่าทีมจะต้องใช้เวลาประมาณ 5 ปีในการค้นหาบริเวณที่ดาวเคราะห์ X อาจจะอยู่ทั้งหมด

 

ระหว่างนี้ เราคงต้องรอลุ้นกันต่อไปว่าเราจะมีดาวเคราะห์อีกดวงเข้ามาในระบบสุริยะหรือไม่

 

 

เรียบเรียงโดย

มติพล  ตั้งมติธรรม

เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ

 

อ้างอิง/อ่านเพิ่มเติม:

[1] http://www.nature.com/news/evidence-grows-for-giant-planet-on-fringes-of-solar-system-1.19182

[2] http://www.sciencemag.org/news/2016/01/feature-astronomers-say-neptune-sized-planet-lurks-unseen-solar-system

[3] http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-6256/151/2/22/meta