ดาวเคราะห์ แค็ตตาล็อกใหม่ของการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ของนาซา ได้เปิดเผยกลุ่มขนาดที่แตกต่างกันสองกลุ่มของโลกต่างดาวขนาดเล็ก ซึ่งเป็นการค้นพบที่น่าจะมีผลกระทบอย่างมากต่อการค้นหาชีวิตนอกโลก แอนดรูว์ โฮวาร์ด ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ ผู้ซึ่งทำงานที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย คาลเทค กล่าวว่า นี่เป็นการแบ่งส่วนใหม่ที่สำคัญในผังครอบครัวของดาวเคราะห์

ซึ่งคล้ายกับการค้นพบว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และกิ้งก่าเป็นกิ่งก้านที่แตกต่างกันบนต้นไม้แห่งชีวิต แค็ตตาล็อกของเคปเลอร์ ระหว่างภารกิจหลักของเคปเลอร์ เคปเลอร์จ้องมองท้องฟ้าผืนเดิมโดยไม่กะพริบเป็นเวลาสี่ปี ตั้งแต่ปี 2552 ถึง 2556 เพื่อศึกษาความสว่างของดวงดาวมากกว่า 150,000 ดวงในกลุ่มดาวหงส์และดาวไลรา แม้ว่ายานอวกาศจะยังคงใช้ข้อมูลเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจขยาย K2 แต่แค็ตตาล็อกที่เผยแพร่สู่สาธารณะนี้

โดยที่จะนับเป็นภารกิจหลักของโยฮันเนิส เค็พเพลอร์ ที่เผยแพร่ล่าสุด เคปเลอร์ตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบ หรือ ดาวเคราะห์ ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ โดยใช้ วิธีการผ่านหน้า วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับโลกต่างดาวที่โคจรอยู่หน้าดาวฤกษ์แม่ของมัน เมื่อดาวเคราะห์นอกระบบปิดกั้นแสงจำนวนเล็กน้อยโดยผ่านหน้าดาวของมัน เคปเลอร์ตรวจจับการผ่านหน้า และสามารถวัดขนาดทางกายภาพของโลก โดยพิจารณาจากปริมาณแสงดาวที่มันบัง

ในการแยกแยะผลบวกปลอม เช่น จุดดาวหรือความคลาดเคลื่อนของอุปกรณ์ ภารกิจจะต้องตรวจหาการผ่านหน้าอีกมากมายรอบๆดาวดวงนั้นๆก่อนที่จะสามารถยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์นอกระบบได้ จนกว่าจะมีการยืนยัน การผ่านหน้าเหล่านี้เรียกว่า การผ่านหน้า และในวันที่ 19 มิถุนายนนาซา ได้ประกาศการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่มีความเป็นไปได้ 219 ดวง โดย 10 ดวงเป็นโลกขนาดเท่าโลก ที่โคจรอยู่ภายในเขตเอื้ออาศัย ของดาวฤกษ์ของพวกมัน

เขตเอื้ออาศัยได้รอบดาวใดๆ คือระยะทางที่ดาวเคราะห์สามารถโคจรได้ ซึ่งไม่ร้อนหรือเย็นเกินไปสำหรับน้ำ ที่เป็นของเหลวจะอยู่บนพื้นผิวที่เป็นหิน เนื่องจากน้ำที่เป็นของเหลวจำเป็นต่อชีวิตอย่างที่เราทราบกันดี การค้นหาโลกต่างดาวที่มีขนาดประมาณเท่าโลกและโคจรอยู่ภายในเขตเอื้ออาศัยของดวงดาว จึงเป็นหนึ่งในภารกิจที่ลึกซึ้งที่สุดที่มนุษยชาติเคยทำมา ขณะนี้โยฮันเนิส เค็พเพลอร์ มีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะให้เลือก 4,034 ดวง

โดยในจำนวนนี้เป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่ได้รับการยืนยันแล้ว 2,335 ดวง ดาวเคราะห์นอกระบบในเขตเอื้ออาศัยที่มีขนาดเท่าโลกมากกว่า 30 ดวง ได้รับการยืนยันว่ามีอยู่จริง และอีก 20 ดวง รวมถึงดาวเคราะห์นอกระบบที่มีขนาดเท่าโลกที่ประกาศเมื่อวันที่ 19 มิถุนายน กำลังรอการยืนยัน เมื่อแค็ตตาล็อกของโยฮันเนิส เค็พเพลอร์ เติบโตขึ้น นักดาราศาสตร์จึงใช้การวิเคราะห์ทางสถิติที่มีรายละเอียดมากขึ้นเรื่อยๆ

เพื่อระบุดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะประเภทต่างๆ ที่ครอบครองดาราจักรของเรา และด้วยการร่วมมือกับหอสังเกตการณ์หอดูดาวเค้ก ในฮาวาย การค้นพบที่น่าทึ่งจึงเกิดขึ้น ดาวเคราะห์นอกระบบมีหลายขนาด ตั้งแต่โลกหินที่เล็กกว่าโลกไปจนถึงก๊าซยักษ์ที่พองโตหลายเท่าของดาวพฤหัสบดี ภายในกลุ่มนี้ นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบว่า ในกลุ่มดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่เล็กกว่านั้น กาแล็กซีของเราดูเหมือนจะชอบ ซูเปอร์เอิร์ธ หรือเนปจูนจิ๋ว

ซึ่งมีดาวเคราะห์นอกระบบอยู่น้อยมาก เราเพิ่งค้นพบสิ่งที่เราคิดว่าเป็นดาวเคราะห์ประเภทเดียว แท้จริงแล้วเป็นดาวเคราะห์ 2 ประเภท ที่แตกต่างกันซึ่งมีสมบัติต่างกันมาก เบนจามิน บีเจ ฟุลตัน นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ผู้ซึ่งทำงานที่คาลเทคและสถาบันดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยกล่าว ฮาวาย ระหว่างการบรรยายสรุป สิ่งนี้เปรียบได้กับนักชีววิทยา ที่ค้นพบกบสายพันธุ์ใหม่ในป่าฝนอเมซอน

แต่มาค้นพบในภายหลังว่า หลังจากเก็บตัวอย่างและศึกษามาแล้วหลายร้อยตัวอย่าง กบชนิดนี้มีเพียงสองขนาดเท่านั้น จากนั้นนักอนุกรมวิธาน อาจตัดสินว่ากบทั้ง 2 ชนิดนี้เป็นสายพันธุ์ที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง กบธรรมดา และกบ แคระ แต่ก่อนที่จะประกาศ สปีชีส์ ของดาวเคราะห์นอกระบบ นักวิจัยจำเป็นต้องทำการตรวจสอบดาวอย่างจริงจังเสียก่อน ดังนั้น ในระหว่างการหาเสียงเป็นเวลาห้าปี พวกเขาจึงใช้หอดูดาวเค้ก

เพื่อสังเกตการณ์ดาวของเคปเลอร์อย่างละเอียดมาก พวกเขาสามารถหาขนาดทางกายภาพของดาวเคราะห์นอกระบบได้อย่างแม่นยำ โดยการวัดขนาดของดาวอย่างระมัดระวัง พวกเขาเห็นรูปแบบเกิดขึ้นตามรายละเอียดในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์ จากดาวเคราะห์นอกระบบที่ยืนยันแล้วและดาวเคราะห์ที่เป็นตัวเลือกหลายพันดวง

กาแล็กซีของเราดูเหมือนจะชอบดาวเคราะห์นอกระบบขนาดเล็ก 2 ประเภทมาก ได้แก่ โลกหินที่ใหญ่กว่าโลกถึง 1.75 เท่า และโลกที่ปกคลุมด้วยแก๊สซึ่งใหญ่กว่าโลก 2 ถึง 3.5 เท่า สปีชีส์ของดาวเคราะห์นอกระบบเหล่านี้เรียกว่า ซูเปอร์เอิร์ธ และ มินิเนปจูน ตามลำดับ ที่น่าสนใจคือมีช่องว่างระหว่างสองกลุ่ม ดาวเคราะห์นอกระบบที่มีขนาดระหว่าง 1.75 ถึง 2 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกดูเหมือนจะเป็นสิ่งที่หาได้ยาก

ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ในกลุ่มแรกอาจคล้ายกับโลก มีพื้นผิวเป็นหินและมีชั้นบรรยากาศน้อยหรือไม่มีเลย ดาวเคราะห์ในกลุ่มที่สองน่าจะเป็นลูกพี่ลูกน้องของดาวเนปจูนมากกว่า มีชั้นบรรยากาศหนาและไม่มีพื้นผิวให้พูดถึง ฟุลตัน เพิ่มดาวเคราะห์ขนาดกลางระหว่างกลุ่มขนาดทั้งสองนี้ค่อนข้างหายาก นี่เป็นการแบ่งใหม่ที่สำคัญในผังตระกูลของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ แต่ทำไมกาแลคซีของเราจึงสร้างกลุ่มดาวเคราะห์นอกระบบ 2 กลุ่มเป็นพิเศษ

โดยอาจจะมีทฤษฎี ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซฮีเลียมเล็กน้อยสามารถไปได้ไกลมาก ฮาวเวิร์ดกล่าวในถ้อยแถลง ดังนั้น หากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งได้รับมวลไฮโดรเจนและฮีเลียมเพียงร้อยละ 1 ก็เพียงพอแล้วที่จะกระโดดข้ามช่องว่าง ระหว่างสองกลุ่มให้กลายเป็นดาวเนปจูนขนาดเล็ก ดาวเคราะห์เหล่านี้เป็นเหมือนก้อนหินที่มีลูกโป่งก๊าซขนาดใหญ่ล้อมรอบ ไฮโดรเจนและฮีเลียมที่อยู่ในบอลลูน ไม่ได้มีส่วนช่วยมวลของระบบโดยรวมอย่างแท้จริง

แต่มันมีส่วนทำให้เกิดปริมาตรอย่างมหาศาล ทำให้ดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่ขึ้นมาก หากดาวเคราะห์นอกระบบดวงอื่นไม่สามารถกักเก็บก๊าซห่อหุ้มไว้ได้ พวกมันก็จะเข้าร่วมกลุ่มซูเปอร์เอิร์ธอย่างรวดเร็วโดยมีชั้นบรรยากาศเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่โคจรใกล้กับดาวฤกษ์แม่นั้นไวต่อการถูกพัดพาไป โดยการแผ่รังสีที่รุนแรงจากดาวฤกษ์ ฟุลตันกล่าวระหว่างการบรรยายสรุป

แน่นอนว่าสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการค้นหาชีวิตนอกโลก ด้วยการ ทำให้เส้นแบ่งที่ชัดเจนขึ้น ระหว่างดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะขนาดเล็กสองกลุ่มนี้ โรเบิร์ต ฟุลตัน ให้เหตุผลว่าในอนาคตนักดาราศาสตร์จะสามารถเลือกสถานที่ที่จะตามล่าหาสิ่งมีชีวิตต่างดาวบน ซูเปอร์เอิร์ธ ที่น่าอยู่อาศัยอย่างแท้จริงได้ดีกว่า ดาวเนปจูนขนาดเล็ก ด้วยบรรยากาศอันน่าสยดสยองที่จะ ไม่เอื้ออำนวยต่อชีวิตอย่างที่เราทราบกันดี

บทความที่น่าสนใจ : สมมาตรยิ่งยวด สมมาตรยิ่งยวดและพหุภพเป็นจริงพร้อมกันได้หรือไม่