สัญญาณวิทยุซ้ำๆ จะนำนักดาราศาสตร์ไปยังดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะขนาดเท่าโลก

(ซีเอ็นเอ็น) นักดาราศาสตร์ตรวจพบสัญญาณวิทยุซ้ำๆ จากดาวเคราะห์นอกระบบและดาวฤกษ์ที่มันโคจรรอบ ซึ่งทั้งคู่อยู่ห่างจากโลก 12 ปีแสง สัญญาณบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกอาจมีสนามแม่เหล็กและอาจมีชั้นบรรยากาศด้วย

สนามแม่เหล็กโลกปกป้องชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ซึ่งสิ่งมีชีวิตต้องการเพื่อความอยู่รอด โดยเบี่ยงเบนอนุภาคพลังงานและพลาสมาที่ไหลออกจากดวงอาทิตย์ การค้นหาชั้นบรรยากาศรอบดาวเคราะห์ที่อยู่นอกระบบสุริยะของเราอาจชี้ให้เห็นถึงโลกอื่นที่อาจสามารถรองรับสิ่งมีชีวิตได้

นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นคลื่นวิทยุแรงสูงที่มาจากดาว YZ Ceti และดาวเคราะห์นอกระบบหินที่โคจรรอบดาวดวงนี้ ซึ่งเรียกว่า YZ Ceti b ระหว่างการสังเกตการณ์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ Karl G. Jansky Very Large Array ในนิวเม็กซิโก นักวิจัยเชื่อว่าสัญญาณวิทยุถูกสร้างขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์และดาวฤกษ์

การศึกษารายละเอียดข้อค้นพบคือ เผยแพร่ในวันจันทร์ในวารสาร ดาราศาสตร์ธรรมชาติ.

เซบาสเตียน ปิเนดา หัวหน้าทีมวิจัยกล่าวว่า “เราเห็นการระเบิดครั้งแรกและดูสวยงาม” นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์ในแถลงการณ์ “เมื่อเราเห็นมันอีกครั้ง มันบ่งบอกได้เป็นอย่างดีว่า โอเค บางทีเราอาจมีบางอย่างอยู่ที่นี่”

สนามแม่เหล็กสามารถป้องกันไม่ให้ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ลดลงและถูกกัดกร่อนเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากอนุภาคที่ปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์และทิ้งระเบิดใส่มัน Pineda กล่าว

คลื่นวิทยุแรงแค่ไหน

เพื่อที่จะตรวจจับคลื่นวิทยุบนโลกได้ พวกมันจะต้องมีคลื่นที่แรงมาก นักวิจัยกล่าว

“ดาวเคราะห์จะอยู่รอดในชั้นบรรยากาศหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับว่าดาวเคราะห์ดวงนั้นมีสนามแม่เหล็กแรงสูงหรือไม่” พิเนดากล่าว

ก่อนหน้านี้ นักวิจัยตรวจพบสนามแม่เหล็กบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่มีขนาดใกล้เคียงกับดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะของเรา แต่การหาสนามแม่เหล็กบนดาวเคราะห์ที่เล็กกว่าขนาดของโลกนั้นยากกว่า เพราะโดยพื้นฐานแล้วสนามแม่เหล็กเป็นสิ่งที่มองไม่เห็น

Jackie Villadsen ผู้ร่วมวิจัยด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Bucknell กล่าวว่า “สิ่งที่เรากำลังทำคือมองหาวิธีที่จะเห็นพวกมัน” เพนซิลเวเนียในแถลงการณ์

“เรากำลังมองหาดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์จริงๆ และมีขนาดใกล้เคียงกับโลก” เธอกล่าว “ดาวเคราะห์เหล่านี้อยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากเกินกว่าที่คุณจะอาศัยอยู่ได้ แต่เนื่องจากอยู่ใกล้กันมาก ดาวเคราะห์จึงเหมือนมีสิ่งต่างๆ มากมายออกมาจากดาว ถ้าดาวเคราะห์มีสนามแม่เหล็กและพัดผ่านเข้ามา ของดาวมากพอจะทำให้ดาวฤกษ์เปล่งคลื่นวิทยุที่สว่างไสวออกมา”

YZ Ceti b ใช้เวลาเพียงสองวันบนโลกในการโคจรรอบดาวฤกษ์หนึ่งรอบ ในขณะเดียวกัน วงโคจรที่สั้นที่สุดในระบบสุริยะของเราคือดาวพุธ ซึ่งใช้เวลา 88 วันโลกในการโคจรรอบดวงอาทิตย์

ในขณะที่ YZ Ceti b เคลื่อนที่ไปรอบๆ ดาวฤกษ์ พลาสม่าจากดาวฤกษ์จะชนกับสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ กระเด็นออกไปและมีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กของดาว ปฏิกิริยาที่ทรงพลังเหล่านี้สร้างและปล่อยคลื่นวิทยุแรงสูงที่สามารถตรวจจับได้บนโลก

นักวิจัยวัดคลื่นวิทยุที่ตรวจพบเพื่อกำหนดความแรงของสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์

“สิ่งนี้บอกเราถึงข้อมูลใหม่เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมรอบดาวฤกษ์” Pineda กล่าว “แนวคิดนี้เป็นสิ่งที่เราเรียกว่า ‘สภาพอากาศนอกระบบสุริยะ'”

ในระบบสุริยะของเรา กิจกรรมบนดวงอาทิตย์สามารถสร้างสภาพอากาศในอวกาศที่ส่งผลกระทบต่อโลก การระเบิดพลังจากดวงอาทิตย์สามารถรบกวนดาวเทียมและการสื่อสารโทรคมนาคมทั่วโลก และทำให้เกิดแสงพร่างพราวใกล้ขั้วของโลก เช่น แสงออโรราบอเรลิสหรือแสงเหนือ

นักวิทยาศาสตร์จินตนาการว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่าง YZ Ceti กับดาวเคราะห์ของมันทำให้เกิดแสงออโรร่าเช่นกัน แต่การแสดงแสงนี้เกิดขึ้นจริงบนดาวฤกษ์

“เรากำลังเห็นแสงออโรราบนดาวฤกษ์จริง ๆ นั่นคือสิ่งที่เปล่งออกมาทางวิทยุ” พิเนดากล่าว “ควรมีแสงออโรร่าบนโลกใบนี้ด้วยหากมีชั้นบรรยากาศของตัวเอง”

ผู้สมัครดาวเคราะห์นอกระบบหิน

นักวิจัยคิดว่า YZ Ceti b เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดที่ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่มีสนามแม่เหล็ก

“นี่อาจเป็นไปได้จริงๆ” วิลลาดเซ่นกล่าว “แต่ฉันคิดว่ามันจะเป็นงานที่ต้องติดตามอีกมากก่อนที่จะมีการยืนยันอย่างหนักแน่นเกี่ยวกับคลื่นวิทยุที่เกิดจากดาวเคราะห์”

กล้องโทรทรรศน์วิทยุใหม่ที่เตรียมจะใช้งานในทศวรรษนี้อาจช่วยให้นักดาราศาสตร์ตรวจจับสัญญาณที่แนะนำสนามแม่เหล็กได้มากขึ้น นักวิจัยกล่าว

Joe Pesce ผู้อำนวยการโครงการของ National Radio Astronomy Observatory กล่าวว่า “การค้นหาโลกที่อาจอยู่อาศัยได้หรือมีสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะอื่นนั้นขึ้นอยู่กับความสามารถในการระบุได้ว่าดาวเคราะห์นอกระบบที่มีลักษณะเป็นหินคล้ายโลกมีสนามแม่เหล็กอยู่จริงหรือไม่” คำสั่ง “งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่เป็นหินดวงนี้น่าจะมีสนามแม่เหล็ก แต่ให้วิธีการที่มีแนวโน้มในการค้นหาเพิ่มเติม”