|
|
| |
 |
 |
 |
| |
เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ ของโลกใหม่ที่เราจะไปเยือน
ดาวเคราะห์ที่สามารถดำรงชีพได้นั้น ระบบต้องมีดวงอาทิตย์เป็นหลักเช่นเดียว
กับโลกของเรา เพราะฉะนั้นจะเป็นเรื่องง่ายที่จะต้องกำหนดเป้าหมาย
ในระบบดาวเคราะห์ ที่มีระยะวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ใกล้เคียงกับโลก
เบื้องต้นเราต้อง ทราบข้อมูลจากการสำรวจก่อน เช่น
อายุดวงดาวระยะการพัฒนาการของดาว ค่าวิเคราะห์สีของการแยกเงาวัตถุ
และมวลสสาร ค่าความผันแปรของดวงดาว ค่ากลุ่มโลหะและกลศาสตร์
การเคลื่อนไหวของระบบกาแล็คซี่ เป็นต้น ดังหัวข้อต่อไปนี้ |
 |
ดาวเคราะห์ ที่มีระยะทางวงโคจรของดวงอาทิตย์ ใกล้เคียงโลกเราเป็นเป้าหมายสำคัญ
เพราะมีความเป็นไปได้ที่จะพบสภาพอากาศ เช่น เขตอบอุ่น สภาพเวลากลางวัน กลางคืน
ระบบสนามแม่เหล็ก เช่นเดียวกับโลก |
| |
|
| |
Stellar Age : อายุของดวงดาว
ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจก่อนว่า ดวงดาวนั้นมีการพัฒนาเป็นระยะๆจากการกำเนิด
ซึ่งการพัฒนาการดังกล่าว จะก่อให้เกิดระบบต่างๆขึ้น เป็นระบบสภาพบรรยากาศ
(Atmospheres) ในองค์ประกอบเบื้องต้นของการก่อตัวแห่งชีวิต
ใช้ระยะเวลา มากกว่า 1 ล้านปี เริ่มทำให้เกิดออกซิเจนหรือโอโซน (Ozone)
หลังจากนั้นจะพัฒนาการขบวนการด้านชีวะภูมิศาสตร์ (Biogenic) โลกของเราใช้เวลาพัฒนาถึง 2 ล้านปี ออกซิเจนจึงจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง
ทางเคมีก็จะปรากฏสิ่งมีชีวิตได้ ไม่น้อยกว่า 2.3 ล้านปี
จึงเป็นเรื่องสำคัญที่ต้องประเมินอายุของดาวเคราะห์เพื่อศักยภาพในการสำรวจ |
| |
 |
| การหาค่าด้านเคมี Chemo-dynamical เป็นการตรวจอายุดวงดาว |
| |
 |
| X-rays วิเคราะห์ วิถีชีวิตของดวงดาว แยกประเภทอนุภาคที่พบ |
| |
Evolutionary Phase : ระยะการพัฒนาการ
เป็นตัวกำหนดโครงสร้าง ที่ถูกต้องหรือไม่ถูกต้องของสภาพการสามารถดำรงชีพได้
ของดาวเคราะห์นั้น หากตลอดชีวิตของดาวเคราะห์ มีความสว่างเพราะถูก
เผาไหม้ด้วยไฮโดเจน (Hydrogen Burning) ตามระบบการพัฒนาการของดวงดาว
หรือ Main Sequence ภายหลังเมื่อหมดสภาพจากภายในจะเกิด
การเปลี่ยนแปลงไปสู่ดาวยักษ์สีแดง (Red Giants) ด้วยยังมีฮีเลียมเผาไหม้อยู่
บริเวณบรรยากาศรอบๆนั้น ระยะเวลาที่เป็นดาวยักษ์สีแดงต้องไม่เกิน
1 ใน 10 ของเวลาของ Main Sequence ยิ่งระยะเวลาน้อย
ก็จะมีโอกาสการกำเนิดของสิ่งมีชีวิต เช่นโลกได้
Spectral Type and Mass : สีของการแยกเงาวัตถุและมวลสสาร
การตรวจสอบและสังเกตการณ์ระยะไกลมากๆ เราใช้ภาพถ่ายโดยคลื่นวิทยุ
นำมาวิเคราะห์ผลจาก Spectral Type จะสืบเนื่องจากเรื่องของอายุ และระยะ
พัฒนาการของดวงดาว โดยดวงดาวในกลุ่มเป้าหมายควรจะอยู่ในกรอบของ
MK Spectral Type มีค่าประมาณ 3,000 K° (องศาเควิน)
ตามระบบการพัฒนาการ ของดวงดาวหรือ Main - Sequence Stars |
| |
 |
| H-R diagram แสดงค่าความร้อน และ Spectral Type |
| |
 |
Solar and Stellar Activity Cycles
แสดงค่าตรวจสอบความผันแปรดวงอาทิตย์ ค.ศ.1980 – ค.ศ. 2000 |
| |
Stellar Variability : ค่าความผันแปรของดวงดาว
การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ หรือจาก รังสี UV - รังสี X – RAY
มีผลที่อันตรายต่อระบบชีวิต ดวงอาทิตย์เรานั้นมีวัฏจักรเปลี่ยนแปลงพลังงาน
ความร้อนจากจุดดับ (Solar Sunspot Cycle) บน ดวงอาทิตย์ ทุก ๆ 11 ปี
ประมาณ 0.1% ในปี ค.ศ. 1997 ข้อมูลในปี ค.ศ. 1100 และ 1600
มีการเปลี่ยนแปลง ถึง 0.5% นับว่าสูงเป็นอันตรายต่อสภาพอากาศ
และระบบชีววิทยาเพราะฉะนั้น หากมีการผันแปรควรจะอยู่ในกรอบไม่เกิน 1 %
หากมากกว่านั้นกิดกระทบต่อ สิ่งมีชีวิตไม่สามารถดำรงชีพได้บนโลกใหม่
ที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์นั้นๆ
Metallicity & Galactic Kinematics :
กลุ่มโลหะและกลศาสตร์การเคลื่อนไหวของระบบกาแล็คซี่
ผลสะท้อนของธาตุหนัก (Heavy Element) จากช่วงกำเนิดดวงดาว เป็นการชี้
บอกความเป็นไปได้ ที่จะมีโอกาสเป็นดาวเคราะห์ แสดงส่วนประกอบธาตุหลัก
ด้วยเหล็ก (High Iron) และซิลิคอน (Silicates) เหมือนโลกของเรา
กลุ่มโลหะ หลักที่มากหรือน้อยนั้น จะแสดงผลด้านกลศาสตร์
การเคลื่อนไหวของระบบในกาแล็คซี่ เป้าหมายจะต้องมีไม่น้อยกว่า ครึ่งหนึ่งของ
ดวงอาทิตย์เรา อย่างไรก็ตามเป็นเรื่องที่ยากลำบากมาก ในการตรวจสอบในปัจจุบัน
เนื่องจาก ระยะทางที่ไกลมาก ระหว่างของระยะทางยังเต็มไปด้วยชั้น
ของกลุ่มฝุ่นหมอกอวกาศที่หนาทึบ จึงเป็นปัญหาการตรวจสอบ
ด้วยเรดาห์จากพื้นโลก อนาคตเราจะมีเครื่องมือไปกับยานสำรวจระยะใกล้
จะสามารถตรวจเข้าไปส่วนลึกของบริเวณ แนว Spiral Arms ของกาแล็คซี่ได้ |
| |
 |
| Milky Way หนาแน่นไปด้วย กลุ่มฝุ่นหมอกอวกาศที่หนาทึบ |
| |
 |
| บริเวณตำแหน่ง Spiral arm ของ Milky way |
| |
| |
Multiplicity & Giant - Planet :
ความหลากหลายและขนาดความใหญ่ของดาวเคราะห์
ขนาดของความใหญ่ ของดาวเคราะห์ แสดงถึงความเสถียรของการเคลื่อนไหว
(Dynamical Stability) ซึ่งต้องใช้เครื่องมือ การสำรวจที่มีความแม่นยำ
และมีความเอียดอ่อนมาก พร้อมกับต้องใช้เวลานานเฝ้าตรวจ วงโคจรด้านนอก
ของดาวเคราะห์นั้นๆว่า อยู่ในแนวพุ่งชนของกลุ่มดาวหางหรือไม่
ความหลากหลายบางประเด็นที่กังวล เรารู้ว่าดาวเคราะห์ขนาดใหญ่บางกลุ่มนั้น
เป็นดาวคู่ (Binary Systems) คือ มีวงโคจรเป็นลักษณะตุ้มถ่วงกัน
โคจรสลับไปมาซึ่งกันและกัน เช่น 16 cygni B หรือ 55 cancri A เป็นต้น
การตรวจสอบอาจเกิดปัญหา การรบกวนสัญญาณ (Shot Noise)
จากดาวอีกดวงหนึ่งได้ แต่เราก็สามารถแก้ไขได้ในกรณีดังกล่าว
โดยเพิ่มวิถีความโค้งของยานสำรวจ เพื่อขจัดปัญหาการรบกวนสัญญาณ |
| |
 |
| ขนาดความใหญ่เป็นปัจจัย แห่งความเสถียร และเป้าชนของดาวหาง อุกกาบาต |
| |
 |
| Binary Systems คือ ดาวที่มีวงโคจรเป็นลักษณะตุ้มถ่วงกัน พบได้เป็นจำนวนมากทั่วจักรวาล |
| |
เป้าหมายแรก คือ
ดาวแคระสีน้ำตาล (Brown Dwarf) และดาวเคราะห์ยักษ์ (Giant Planet)
เพื่อให้เกิดศักยภาพ ของเป้าหมาย ข้อสรุปการค้นหาจะพุ่งเป้าไปที่
ดวงดาวที่มีแสงสว่างน้อย (Low-Luminosity Stellar) หรือดาวบริวาร (Sub-Stellar)
ส่วนดวงระบบคู่ (Binary Systems) ลักษณะมุมของงโคจรที่สลับกันนั้น แสดงถึง
ความเสถียรแต่เพื่อความปลอดภัยในการค้นหา จะพิจารณาเส้นแนวของวงโคจร
ที่ต้องมีระยะห่างกันมากกว่า 10 เท่า ของขนาดดาวนั้น |
| |
 |
Brown dwarf ยังมีค่าความร้อน อยู่ระหว่าง 900 - 2,700 องศา K
สามารถแผ่รังสี อินฟราเรด มีแสงสว่างสามารถมองเห็นได้ |
 |
ตัวอย่างการตรวจสอบ ความแตกต่างของแสงสว่าง ความร้อน (ในระยะเวลา 4.6 วัน)
รอบวงโคจรดาวเพื่อทราบถึง เวลาดวงอาทิตย์ขึ้นและตก ศึกษาถึงสภาพอากาศ ในเวลาต่างๆ |
 |
AU. หรือ Astronomical unit คือ ระยะทางหน่วยวัดทางดาราศาสตร์
นิยมใช้บอกระยะทางในระบบสุริยะ 1 AU.= ระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์
มีความยาว 150 ล้าน กม. หรือ 93 ล้านไมล์ |
| |
Brown Dwarf แท้จริงไม่ใช่ดาวฤกษ์และก็ยังไม่เป็นดาวเคราะห์ที่สมบูรณ์ อยู่ระหว่าง พัฒนาการเปลี่ยนแปลงจาก ดาวฤกษ์สู่ดาวเคราะห์ มีขนาดไม่ใหญ่เท่าดาวฤกษ์ (ดวงอาทิตย์) แต่มักใหญ่เท่าขนาดดาวเคราะห์ (ดาวพฤหัส) ในระบบสุริยะ |
|
| |
| |
จะทำการสำรวจกลุ่มดาวต่างๆที่ไม่มีความเสถียร ของการเคลื่อนไหวซึ่งมีอยู่อย่าง
กระจัดกระจายในระยะทาง 1 AU.รวมทั้งดาวที่มีระบบและ ดาวบริวารถัดจาก
ระยะ 5 AU. มีเป้าหมายหลัก คือ ดาวแคระสีน้ำตาล (Brown Dwarf)
ดาวเคราะห์ยักษ์ (Giant Planet) ที่วางไว้ในความนึกฝันของการสำรวจ
แต่ทั้งหมดขึ้นอยู่กับ ระยะเวลาการพัฒนาการ ด้านเครื่องมือข้อมูลมากมายในทุก
ด้านที่จะสามารถนำออกมาใช้ เพื่อการเดินทางไปสู่ดินแดนนอกระบบสุริยะ
ยานสำรวจที่ได้รับการพัฒนาระดับสูงพร้อมที่จะทำ การสืบค้นจักรวาล มีบัญชีราย ชื่อแล้วประมาณ 200 ดวง (ข้อมูลปี 2006) จะทำการสำรวจตามลำดับในขอบเขต กาแล็คซี่ของเรา
อย่างไรก็ดีขบวนการสำรวจ ต้องใช้หลักการทางด้านวิทยาศาสตร์อย่างมั่นคงด้วย
เครื่องมือที่ทันสมัยละเอียดอ่อน เพื่อค้นหาร่องลอยสัญลักษณ์แห่งชีวิต หรือ
อาณานิคมที่สามารถดำรงชีพได้ |
|
| |
|
|
|
|
ระบบสุริยะพิเศษ SunflowerCosmos org. 
