ขณะนี้เราพบดาวเคราะห์นอกระบบที่แตกต่างกัน 867 ดวง แต่ยังไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นหนึ่งในนั้นหรือไม่ ในขณะที่ออกซิเจนมีอยู่ค่อนข้างมากในจักรวาลการค้นพบมันในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลออกไปอาจชี้ให้เห็นถึงความสามารถในการอยู่อาศัยของมันเนื่องจากมีอยู่ในปริมาณมาก
แต่จะมองที่ไหนก่อน? การศึกษาใหม่พบว่าเราสามารถตรวจจับออกซิเจนในบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวแคระขาวซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายซึ่งง่ายกว่าดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกโคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์มากขึ้น
ดาวดวงแรกที่เราศึกษาควรเป็นดาวแคระขาว Avi Loeb นักทฤษฎีที่ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน (CfA) และผู้อำนวยการสถาบันทฤษฎีและการคำนวณกล่าว
Loeb และเพื่อนร่วมงานของเขา Dan Maoz จากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟประเมินว่าการสำรวจดาวแคระขาว 500 ดวงที่อยู่ใกล้ที่สุดสามารถมองเห็นโลกที่อยู่อาศัยได้หนึ่งหรือหลายแห่ง
ดาวแคระขาวคือสิ่งที่ดาวอย่างดวงอาทิตย์กลายเป็นหลังจากที่พวกมันหมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ มันหลุดออกจากชั้นนอกของมันทิ้งแกนกลางที่ร้อนซึ่งอาจมีขนาดเท่ากับโลก มันเย็นตัวลงและค่อยๆจางหายไปเมื่อเวลาผ่านไป แต่มันสามารถเก็บความร้อนได้นานพอที่จะทำให้โลกรอบ ๆ ตัวอบอุ่นเป็นพัน ๆ ปี
ในปัจจุบันดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ที่เราพบวงโคจรใกล้กับดาวฤกษ์แม่เนื่องจากนักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์ที่ใช้โหราศาสตร์โดยอิทธิพลความโน้มถ่วงที่ดาวเคราะห์มีต่อดาวฤกษ์ทำให้มันแกว่งไปมาเล็กน้อย ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มีผลกระทบมากที่สุดและเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการตรวจจับ
นักดาราศาสตร์จะเห็นการลดลงของปริมาณแสงที่ดาวมอบให้เมื่อใช้ดาวเคราะห์ผ่านหน้าดาวฤกษ์ เนื่องจากดาวแคระขาวมีขนาดใกล้เคียงกับโลกดาวเคราะห์ขนาดโลกจึงปิดกั้นแสงส่วนใหญ่และสร้างสัญญาณที่ชัดเจน โฟโตเมทรีหรือวิธีการผ่านได้พิสูจน์วิธีที่ดีที่สุดในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ
ดาวแคระขาวมีขนาดเล็กกว่าและจางกว่าดวงอาทิตย์มากและดาวเคราะห์จะต้องเข้าใกล้มากขึ้นเพื่อให้สามารถอยู่อาศัยกับน้ำของเหลวบนพื้นผิวได้ดังนั้นควรทำให้ดาวเคราะห์รอบดาวแคระขาวตรวจจับได้ง่ายขึ้น ดาวเคราะห์ที่น่าอยู่จะโคจรรอบดาวแคระขาวทุกๆ 10 ชั่วโมงในระยะทางประมาณหนึ่งล้านไมล์
ที่สำคัญกว่านั้นเราสามารถศึกษาบรรยากาศของการผ่านดาวเคราะห์เท่านั้น เมื่อแสงของดาวแคระขาวส่องผ่านวงแหวนอากาศที่ล้อมรอบดิสก์เงาของดาวเคราะห์บรรยากาศจะดูดซับแสงดาว สิ่งนี้ทำให้เกิดรอยนิ้วมือทางเคมีที่แสดงว่าอากาศนั้นมีไอน้ำหรือแม้แต่ลายเซ็นของสิ่งมีชีวิตเช่นออกซิเจน
แต่มีข้อแม้: ก่อนที่ดาวจะกลายเป็นดาวแคระขาวมันก็จะกลายเป็นดาวยักษ์แดงกลืนกินและทำลายดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้เคียง ดังนั้นดาวเคราะห์จะต้องมาถึงเขตเอื้ออาศัยหลังจากดาวฤกษ์กลายเป็นดาวแคระขาว ไม่ว่ามันจะเคลื่อนที่ไปสู่ดาวฤกษ์จากวงโคจรที่อยู่ไกลออกไปมากขึ้นหรือเป็นดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่เกิดจากฝุ่นและก๊าซที่เหลืออยู่
อย่างไรก็ตามเรายังไม่พบดาวเคราะห์นอกระบบรอบ ๆ ดาวแคระขาวแม้ว่า Loeb และ Moaz จะพูดว่าองค์ประกอบที่หนักมากมายบนพื้นผิวของดาวแคระขาวแสดงให้เห็นว่าส่วนสำคัญของมันมีดาวเคราะห์หิน
เราต้องการตาที่ดีขึ้นในท้องฟ้าเพื่อค้นหาดาวเคราะห์รอบ ๆ ดาวแคระขาวกล่าวว่า Loeb และ Maoz และกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (JWST) ซึ่งมีกำหนดเปิดตัวในปลายทศวรรษนี้ .
Loeb และ Maoz สร้างสเปกตรัมสังเคราะห์เลียนแบบสิ่งที่ JWST จะเห็นว่ามันตรวจสอบดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ได้หรือโคจรรอบดาวแคระขาว พวกเขาพบว่าทั้งออกซิเจนและไอน้ำจะตรวจจับได้โดยใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงในการสังเกตทั้งหมด
“ JWST เสนอความหวังที่ดีที่สุดในการค้นหาดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ในอนาคตอันใกล้นี้” Maoz กล่าว
การวิจัยล่าสุดโดยนักดาราศาสตร์ CfA Courtney Dressing และ David Charbonneau แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ที่สุดน่าจะโคจรรอบดาวแคระแดง (ดาวมวลต่ำเย็นและมวลซึ่งอยู่ระหว่างนิวเคลียร์ฟิวชั่น) เนื่องจากดาวแคระแดงแม้ว่าจะเล็กกว่าและเบากว่าดวงอาทิตย์ แต่ใหญ่กว่าและสว่างกว่าดาวแคระขาวมากแสงจ้าของมันจะครอบงำสัญญาณจาง ๆ จากชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ JWST จะต้องสังเกตการผ่านหลายร้อยชั่วโมงเพื่อให้มีความหวังในการวิเคราะห์องค์ประกอบของชั้นบรรยากาศ
“ แม้ว่าดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้เคียงที่สุดอาจโคจรรอบดาวแคระแดงได้ แต่ดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดที่เราสามารถพิสูจน์ได้อย่างง่ายดายว่าการมีชีวิตอยู่อาจโคจรรอบดาวแคระขาวได้” Loeb กล่าว
อ่านบทความของพวกเขาที่นี่
ที่มา: CfA
