โลกที่มีขนาดเกือบจะเหมือนกับโลก แต่ด้วยสภาพภูมิอากาศที่คล้ายกับเตาหลอมจักรวาล ทำให้เกิดความสนใจในชุมชนดาราศาสตร์นานาชาติ ดาวเคราะห์นอกระบบ HD 63433 d ซึ่งอยู่ห่างจากโลกออกไปประมาณ 73 ปีแสง โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ในกลุ่มดาวราศีเมถุน เทห์ฟากฟ้ามีวงโคจรสั้นมาก ทำให้โคจรรอบดาวฤกษ์ได้สำเร็จภายในเวลาเพียง 4.2 วันโลก ความใกล้ชิดที่รุนแรงนี้ส่งผลให้พื้นผิวได้รับรังสีที่รุนแรงและอุณหภูมิที่เกิน 1,200°C
การค้นพบนี้ถูกรวบรวมโดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียม TESS ของ NASA และมีรายละเอียดในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ The Astronomical Journal นำโดยนักวิจัย Benjamin K. Capistrant และ Melinda Soares-Furtado ทีมงานระบุว่าวัตถุนี้เป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่ได้รับการยืนยันว่าเล็กที่สุดที่มีอายุต่ำกว่า 500 ล้านปี อายุน้อยของระบบดาวเปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตพฤติกรรมของดาวเคราะห์หินหลังจากการก่อตัวไม่นานภายใต้สภาวะความเครียดจากความร้อนสัมบูรณ์
พื้นผิวลาวาและอุณหภูมิสุดขั้วในซีกโลกที่ส่องสว่าง
คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของ HD 63433 d คือปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการล็อคระดับน้ำขึ้นน้ำลง เนื่องจากมันอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่ แรงโน้มถ่วงทำให้ดาวเคราะห์มีใบหน้าที่หันเข้าหาดาวฤกษ์อยู่เสมอ ในลักษณะเดียวกับที่ดวงจันทร์ทำสัมพันธ์กับโลก ด้านที่มีไฟส่องสว่าง เทอร์โมมิเตอร์สามารถมีอุณหภูมิถึง 1,257°C อุณหภูมินี้เพียงพอที่จะละลายหินและรักษาโลกครึ่งหนึ่งให้อยู่ในสถานะของเหลวถาวร
ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าซีกโลกในเวลากลางวันถูกปกคลุมไปด้วยมหาสมุทรแมกมา ความร้อนคงที่จะป้องกันการก่อตัวของเปลือกโลกแข็ง ทำให้เกิดสภาพแวดล้อมแบบไดนามิกของลาวาที่ถูกเปิดออก ในขณะเดียวกัน ด้านมืดยังคงเป็นปริศนาทางความร้อน เนื่องจากการถ่ายเทความร้อนระหว่างซีกโลกบนดาวเคราะห์ที่ไม่มีชั้นบรรยากาศหนาแน่นมักจะไม่มีประสิทธิภาพ
การวัดทางกายภาพที่สำคัญของดาวเคราะห์ ได้แก่ :
- รัศมีประมาณ 1.1 เท่าของขนาดโลก
- วงโคจรประมาณ 100 ชั่วโมงโลก
- ระยะการโคจรที่สั้นกว่าดาวพุธจากดวงอาทิตย์อย่างเห็นได้ชัด
- อายุของระบบประมาณว่าน้อยกว่าครึ่งพันล้านปี
- ตำแหน่งทางดาราศาสตร์ในกลุ่มดาวราศีเมถุน
ความสำคัญในการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของดาวเคราะห์
การศึกษา HD 63433 d ทำหน้าที่เป็นห้องปฏิบัติการธรรมชาติในการทำความเข้าใจการสูญเสียบรรยากาศในโลกยุคใหม่ ดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีกัมมันตภาพรังสีมักมีชั้นก๊าซเดิมถูกลมดาวพัดพาออกไป การสังเกตกระบวนการนี้แบบเรียลไทม์ช่วยอธิบายว่าทำไมดาวเคราะห์บางดวงถึงยังคงเป็นหินและแห้งแล้ง ในขณะที่บางดวงสามารถกักเก็บก๊าซได้ ดาวฤกษ์แม่แม้จะคล้ายกับดวงอาทิตย์ทั้งในด้านมวลและสเปกตรัม แต่ก็มีอายุน้อยกว่ามากและปล่อยรังสี X และรังสีอัลตราไวโอเลตสูงกว่าที่เราได้รับในปัจจุบันมาก
ความใกล้ชิดของระบบกับกล้องโทรทรรศน์ของเราทำให้กล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่ เช่น เจมส์ เวบบ์ สามารถทำการสังเกตการณ์เชิงลึกยิ่งขึ้นได้ในอนาคต เป้าหมายคือการยืนยันว่ามีชั้นบรรยากาศที่เหลืออยู่หรือไม่ หรือโลกประกอบด้วยหินและโลหะหลอมเหลวล้วนๆ หรือไม่ การวิจัยระบุว่าดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นตัวอย่างที่ใกล้เคียงที่สุดของโลกมนุษย์ยุคใหม่ที่เคยจัดอยู่ในรายการตามดาราศาสตร์สมัยใหม่
วิธีการตรวจสอบและยืนยันข้อมูลเชิงพื้นที่
เพื่อระบุวัตถุนี้ นักดาราศาสตร์ใช้วิธีการผ่านหน้าซึ่งประกอบด้วยการวัดความสว่างของดาวฤกษ์ที่ลดลงเล็กน้อยเมื่อดาวเคราะห์โคจรผ่านหน้ามัน เส้นโค้งแสงที่ TESS จับได้รับการวิเคราะห์เป็นเวลาหลายเดือนเพื่อแยกแยะสัญญาณรบกวนหรือสัญญาณรบกวนจากดวงดาว เนื่องจากดาว HD 63433 ยังอายุน้อย มันจึงมีจุดและกิจกรรมแม่เหล็กมากมาย ซึ่งทำให้งานทำความสะอาดข้อมูลมีความซับซ้อนมากขึ้นสำหรับทีมแคปิสแทรนท์
นักวิจัยได้อ้างอิงข้อมูลกับข้อมูลจากเอกสารสำคัญของภารกิจก่อนหน้าและการสังเกตการณ์ภาคพื้นดิน ผลที่ได้ยืนยันไม่เพียงแต่การมีอยู่ของดาวเคราะห์ “d” เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการมีอยู่ของโลกอื่นอีกสองดวงในระบบเดียวกันด้วย แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะไม่ได้มีลักษณะพิเศษสุดของความใกล้ชิดและความร้อนขององค์ประกอบที่สามก็ตาม การค้นพบนี้ได้ขยายรายชื่อดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่ท้าทายขีดจำกัดความสามารถในการอยู่อาศัย และเพิ่มพูนความรู้เกี่ยวกับความหลากหลายของกาแลคซี