การตามล่าหาโลกที่เอื้ออาศัยได้ใกล้กับดาวดวงอื่น
ทำให้บ้านตระหนักว่าระบบสุริยะของเว็บตรงฝากถอนไม่มีขั้นต่ำเราอาจไม่พิเศษอย่างที่เราคิด Michael Brown กล่าว
จักรวาลที่แออัด: การค้นหาดาวเคราะห์ที่มีชีวิต
อลัน บอส
หนังสือพื้นฐาน: 2009. 256 หน้า. $26, £15.99 9780465009367 | ไอ: 978-0-4650-0936-7
ดูคอลเลกชันออนไลน์
เมื่อ 250 ปีที่แล้ว นักปรัชญา อิมมานูเอล คานท์ ได้กล่าวถึงเรื่องราวของจักรวาลที่ฟังดูทันสมัยอย่างน่าทึ่ง ในประวัติศาสตร์ธรรมชาติสากลและทฤษฎีสวรรค์เขาประกาศว่าดวงจันทร์โคจรรอบดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์ และดวงดาวโคจรรอบทางช้างเผือก ระบบสุริยะมีต้นกำเนิดที่เข้าใจได้ และผลที่ตามมาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้:
“โครงสร้างดาวเคราะห์ที่ดวงอาทิตย์อยู่ตรงกลางทำให้ทรงกลมที่พบในระบบโคจรเป็นวงกลมนิรันดร์โดยใช้แรงดึงดูดอันทรงพลังนั้นได้รับการพัฒนาอย่างสิ้นเชิง ดังที่เราได้เห็นแล้ว จากสิ่งพื้นฐานที่กระจายตัวในตอนแรกของสสารของดาวเคราะห์ทั้งหมด ดาวฤกษ์ที่ตรึงอยู่กับที่ทุกดวงที่ดวงตาค้นพบในส่วนสูงของท้องฟ้าและซึ่งดูเหมือนจะแสดงความฟุ่มเฟือยแบบใดแบบหนึ่งคือดวงอาทิตย์และจุดศูนย์กลางของระบบที่คล้ายคลึงกัน” กล่าวอีกนัยหนึ่ง แรงโน้มถ่วงนำสิ่งของต่างๆ และเปลี่ยนเป็นดวงดาว ซึ่งล้อมรอบไปด้วยฝูงดาวเคราะห์ และมันก็เป็นเช่นนั้นทุกที่ที่คุณเห็นดาวบนท้องฟ้า
จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ข้อเท็จจริงนี้สามารถยืนยันได้ว่ามีดาวดวงเดียวคือดวงอาทิตย์ จากนั้นในปี 1995 นักดาราศาสตร์ Michel Mayor และ Didier Queloz ได้ประกาศการค้นพบดาวเคราะห์ดวงแรกที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ ( Nature 378 , 355–359; 1995) ปัจจุบันมีดาวฤกษ์เกือบ 300 ดวงที่มีดาวเคราะห์อยู่รอบๆ มันไม่ใช่ “ดาวฤกษ์ทั้งหมดที่ดวงตาค้นพบ” ของคานท์ แต่ก็ใกล้เข้ามาแล้ว ได้รับการยอมรับตั้งแต่ศตวรรษที่สิบเจ็ดว่าดวงอาทิตย์ของเราไม่ได้พิเศษ แต่เป็นหนึ่งในดาวฤกษ์หลายดวงในจักรวาล ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 เป็นที่ชัดเจนว่าดาวเคราะห์ของเราก็ไม่ได้พิเศษเช่นกัน
กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน
ได้เผยให้เห็นดาวเคราะห์นอกระบบเช่น ‘ซุปเปอร์เอิร์ธ’ ทั้งสามในความประทับใจของศิลปินคนนี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ (ด้านล่างขวา) สามารถให้ผลผลิตได้มากกว่าเดิม เครดิต: ESO
เครดิต: R. MITCHELL-RYALL, T. FARRAR/NASA
ยกเว้นว่าดาวเคราะห์นอกระบบบางดวงมีความพิเศษ เป็นการดึงดูดที่จะอธิบายระบบดาวเคราะห์จำนวนมากที่ถูกค้นพบจนแปลกประหลาด แทนที่จะเป็นการจัดระบบสุริยะของเราเองอย่าง ‘หลีกเลี่ยงไม่ได้’ – โดยมีดาวเคราะห์ขนาดเล็กอยู่ใกล้ ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่อยู่ห่างไกล และทุกสิ่งทุกอย่างที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรใกล้วงกลมในจานธรรมดา เรากลับพบว่าแทบไม่มีอะไรเกิดขึ้น ดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวพฤหัสบดีโคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะทางที่ใกล้กว่าดาวพุธ ดาวเคราะห์ดวงอื่นมีวงโคจรเป็นวงรีเหมือนดาวหางบางดวงในระบบสุริยะ และบางดวงอยู่ห่างจากดาวฤกษ์ศูนย์กลางมากกว่าสิ่งใดในระบบสุริยะของเรา แปลกจริงๆ ดูเหมือนว่าระบบดาวเคราะห์ประเภทเดียวที่เราไม่พบนั้นเหมือนกับระบบของเรา
แต่ตำแหน่งพิเศษที่ระบบบ้านเราถืออยู่ตอนนี้กำลังตกอยู่ในอันตราย The Crowded Universeบอกเล่าเรื่องราวของการพัฒนากล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ของนาซ่า ซึ่งเปิดตัวจากโลกในเดือนมีนาคมปีนี้เพื่อโคจรรอบดวงอาทิตย์ ภารกิจสามปีครึ่งของเคปเลอร์นั้นง่ายมาก นั่นคือการค้นหาโลก เคปเลอร์และภารกิจที่นำโดยฝรั่งเศสที่คล้ายคลึงกันคือ COROT เป็นกลุ่มแรกที่มีโอกาสที่จะบอกเราว่าดาวเคราะห์อย่างเรานั้นมีอยู่ทั่วไปตามที่ Kant หวังไว้หรือหายากอย่างที่นักดาราศาสตร์บางคนคิด
Alan Boss นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่สถาบัน Carnegie Institution ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. เล่าเรื่องของ Kepler ด้วยเรื่องราวที่ใหญ่กว่าของสนามดาวเคราะห์นอกระบบที่กำลังเฟื่องฟู ในฐานะที่เป็นคนที่มีอาชีพด้านดาราศาสตร์ตลอดช่วงที่บอสพูดถึง ฉันดีใจที่มีคนจดบันทึก เป็นเรื่องสนุกที่ได้ทบทวนวันที่การค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่แต่ละครั้งเป็นเหตุการณ์ที่น่าตื่นเต้น หลายทีมพยายามเอาชนะทีมอื่นด้วยอันดับแรก ดาวเคราะห์ดวงแรกที่อยู่ห่างจากโลก! ดาวเคราะห์ดวงแรกเคลื่อนผ่าน! ระบบดาวเคราะห์หลายดวงครั้งแรก! เป็นเรื่องง่ายที่จะลืมว่าเขตดาวเคราะห์นอกระบบส่วนใหญ่มีอายุน้อยกว่าหนึ่งทศวรรษ
บอสได้เพิ่มเรื่องราววงในของคำจำกัดความของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรา ซึ่งรวมถึงเรื่องราวการทำงานภายในของคณะกรรมการสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล ที่ตัดสินใจว่าจะจำแนกดาวพลูโต เอริส และวัตถุขนาดเล็กอื่นๆ ที่เราเรียกว่าดาวเคราะห์แคระได้อย่างไร การลดระดับดาวพลูโตจากชั้นดาวเคราะห์นั้นสมเหตุสมผลอย่างยิ่ง แต่เหตุการณ์ที่นำไปสู่ดาวพลูโตเป็นเหตุการณ์ที่น่าขบขันในที่สาธารณะมากกว่าในประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์เมื่อเร็วๆ นี้ เป็นเครื่องเตือนใจว่า – สำหรับคำสั่งทั้งหมดของพวกเขาเกี่ยวกับฟิสิกส์ของจักรวาล – นักดาราศาสตร์ที่เป็นมนุษย์มีความสามารถสำหรับความเขลาที่ใกล้จะไม่มีที่สิ้นสุด
แต่ดาวพลูโตเป็นเพียงสิ่งที่ทำให้ไขว้เขวสำหรับบอส และใช่แล้ว เนื้อของThe Crowded Universeคือการแข่งขันเพื่อค้นหาโลกอื่น คงจะเป็นเรื่องง่ายสำหรับงานเขียนของเขาที่จะจดจ่ออยู่กับเรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ ของการประชุมในแต่ละวันและคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับความก้าวหน้าของการวิจัย แต่บอสไม่เคยลืมว่าเรามีสิทธิที่จะมีชีวิตอยู่ในช่วงเวลาที่การปฏิวัติขนาดใกล้โคเปอร์นิกันกำลังคลี่คลาย
แม้ว่าภารกิจของ Kepler และ COROT จะพบดาวเคราะห์มากมาย แต่การปฏิวัติ Kantian ก็ยังไม่เสร็จสมบูรณ์ ดาวเคราะห์ดวงใหม่อาจมีขนาดเท่ากันกับโลกและโคจรรอบดาวของพวกมันในระยะทางเท่ากัน และถึงแม้นักดาราศาสตร์อาจเต็มใจที่จะเรียกสิ่งนี้ว่าสิ่งที่คล้ายกับโลก แต่คนส่วนใหญ่จะมองหาเพิ่มเติม มีน้ำเป็นของเหลวหรือไม่? มันมีบรรยากาศที่เป็นที่รู้จักหรือไม่? และที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ มันสามารถ – มัน – ช่วยชีวิตได้หรือไม่?
การค้นหาคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้จะใช้เวลาหลายทศวรรษ Kepler และ COROT เป็นเพียงขั้นตอนเดียวเท่านั้น ในระหว่างนี้ เราสามารถปลอบใจจากกันต์ได้: “ฉันมีความเห็นว่าไม่จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องยืนยันว่าดาวเคราะห์ทุกดวงจะต้องอาศัยอยู่ อย่างไรก็ตาม ในเวลาเดียวกัน มันคงเป็นเรื่องเหลวไหลที่จะปฏิเสธข้อเรียกร้องนี้เกี่ยวกับทั้งหมดหรือแม้แต่กับพวกเขาส่วนใหญ่”
ใช้เวลาเกือบ 250 ปีในการพิสูจน์ว่าเขาถูกต้องในครั้งแรก ด้วยโชคและความอุตสาหะเพียงเล็กน้อย — และอย่างที่บอสแสดงให้เห็น งานมากมายโดยนักดาราศาสตร์ทั่วโลก — ขั้นตอนสุดท้ายอาจมาเร็วขึ้นเล็กน้อยเว็บตรงฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
