New Worlds Atlas

เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ ของโลกใหม่ที่จะไปเยือน

ดาวเคราะห์ที่สามารถดำรงชีพได้นั้น ระบบต้องมีดวงอาทิตย์เป็นหลักเช่นเดียวกับ
โลกของเรา เพราะฉะนั้นเป็นเรื่องง่าย โดยหลักเกณฑ์ ต้องกำหนดเป้าหมายดาว
เคราะห์ ที่มีระยะห่างของวงโคจร รอบดวงอาทิตย์ใกล้เคียงกับโลก

เบื้องต้นสามารถทราบข้อมูลจากการสำรวจ เช่น อายุดาว ระยะพัฒนาการดาว
ค่าวิเคราะห์สีของการแยกเงาวัตถุ และมวลสสาร ค่าความผันแปรของดวงดาว
ค่ากลุ่มโลหะและกลศาสตร์ การเคลื่อนไหวของระบบกาแล็คซี่ ดังหัวข้อต่อไปนี้

ดาวเคราะห์ ที่มีระยะทางวงโคจรของดวงอาทิตย์ ใกล้เคียงโลกเป็นเป้าหมายสำคัญ
เพราะมีความเป็นไปได้ จะพบสภาพอากาศ เช่น เขตอบอุ่น สภาพเวลากลางวัน กลางคืน
ระบบสนามแม่เหล็ก เช่นเดียวกับโลกได้ในเกณฑ์สูง

Stellar Age : อายุของดวงดาว

ดาวนั้นมีการพัฒนาเป็นระยะๆตั้งแต่เริ่มก่อตัวกำเนิดขึ้น การพัฒนาดังกล่าวก่อให้
เกิดระบบต่างๆขึ้นจนเป็น ระบบสภาพบรรยากาศ (Atmospheres) องค์ประกอบ
เบื้องต้นของการก่อตัวแห่งชีวิต ใช้ระยะเวลา มากกว่า 1 ล้านปี จึงเริ่มทำให้เกิด
ออกซิเจนหรือโอโซน (Ozone)

หลังจากนั้น พัฒนาการขบวนการด้านชีวะภูมิศาสตร์ (Biogenic) โลกใช้เวลาพัฒนา
ถึง 2 ล้านปี จึงเกิดออกซิเจน ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ก็จะปรากฏ
สิ่งมีชีวิตได้ ไม่น้อยกว่า 2.3 ล้านปี เป็นเรื่องสำคัญต้องประเมินอายุดาวเคราะห์
เพื่อศักยภาพในการสำรวจ

การหาค่าด้านเคมี Chemo-dynamical เป็นการตรวจอายุดาว

X-rays วิเคราะห์ วิถีชีวิตของดวงดาว แยกประเภทอนุภาค

Evolutionary Phase : ระยะพัฒนาการ

ตัวกำหนดโครงสร้าง ที่ถูกต้องหรือไม่ถูกต้อง ของสภาพการสามารถดำรงชีพได้
ของดาวเคราะห์ หากตลอดชีวิตของดาวเคราะห์ มีความสว่างเพราะถูกเผาไหม้ด้วย
ไฮโดเจน (Hydrogen Burning) ตามระบบพัฒนาการของดาว (Main Sequence)

ภายหลังเมื่อหมดสภาพจากพลังงาน จะเกิดการเปลี่ยนแปลงไปสู่ ดาวยักษ์สีแดง (Red Giants) ด้วยยังมีฮีเลียมเผาไหม้อยู่ บริเวณบรรยากาศรอบๆนั้น

ระยะเวลาที่เป็น ดาวยักษ์สีแดง ต้องไม่เกิน1 ใน 10 ของเวลา Main Sequence
ยิ่งระยะเวลาน้อย จะมีโอกาสการกำเนิดสิ่งมีชีวิต เช่นโลกได้

Spectral Type and Mass : สีของการแยกเงาวัตถุและมวลสสาร

การตรวจสอบ สังเกตการณ์ระยะไกลมาก จะใช้ภาพถ่ายโดยคลื่นวิทยุมาวิเคราะห์
ผลจาก Spectral Type สืบเนื่องเรื่องของอายุ และระยะพัฒนาการของดาว โดย ดาวในกลุ่มเป้าหมาย ควรจะอยู่ในกรอบของ MK Spectral Type มีค่าประมาณ 3,000 K (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

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หรือจาก รังสี UV - รังสี X มีผลอันตรายต่อระบบ
ชีวิต ดวงอาทิตย์ มีวัฏจักรเปลี่ยนแปลง พลังงานความร้อนจากจุดดับ (Sunspot
Cycle) บนดวงอาทิตย์ ทุก ๆ 11 ปี ประมาณ 0.1% ในปี ค.ศ. 1997 ข้อมูลในปี
ค.ศ. 1100 และ 1600 มีการเปลี่ยนแปลง 0.5% นับว่าสูงอันตรายต่อสภาพอากาศ
และระบบชีววิทยา

เพราะฉะนั้น หากมีการผันแปรควรจะอยู่ในกรอบไม่เกิน 1 %หากมากกว่านั้นเกิด
กระทบต่อสิ่งมีชีวิต ไม่สามารถดำรงชีพได้บนโลกใหม่ ที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์นั้น

Metallicity & Galactic Kinematics :
กลุ่มโลหะและกลศาสตร์การเคลื่อนไหวของระบบกาแล็คซี่

ผลสะท้อนของธาตุหนัก (Heavy Element) จากช่วงกำเนิดดวงดาว เป็นการชี้บอก
ความเป็นไปได้ ที่มีโอกาสเป็นดาวเคราะห์ แสดงส่วนประกอบธาตุหลัก ด้วยเหล็ก (High Iron) และซิลิคอน (Silicates) เหมือนโลกของ

กลุ่มโลหะ หลักที่มากหรือน้อยนั้น จะแสดงผลด้านกลศาสตร์การเคลื่อนไหวของ
ระบบในกาแล็คซี่ เป้าหมายต้องมีไม่น้อยกว่า ครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์

อย่างไรก็ตามเป็นเรื่องยากลำบากมาก ต่อการตรวจสอบในปัจจุบัน เนื่องจากระยะ
ไกลมาก ระหว่างระยะทางเต็มไปด้วย ชั้นของกลุ่มฝุ่นหมอกอวกาศหนาทึบ เป็น ปัญหาการตรวจสอบ ด้วยเรดาห์จากพื้นโลก

อนาคตจะมีเครื่องมือไปกับยานสำรวจระยะใกล้ เพื่อ สามารถตรวจเข้าไปส่วนลึก
ของบริเวณ แนว Spiral Arms ของกาแล็คซี่ได้

Milky Way หนาแน่นไปด้วย กลุ่มฝุ่นหมอกอวกาศหนาทึบ

ตำแหน่ง Spiral arm ของ Milky way

Multiplicity & Giant - Planet :
ความหลากหลายและขนาดความใหญ่ของดาวเคราะห์

ขนาดความใหญ่ ของดาวเคราะห์ แสดงถึงเสถียรของการเคลื่อนไหว (Dynamical Stability) ซึ่งต้องใช้เครื่องมือสำรวจที่มีความแม่นยำสูง เอียดอ่อนมาก พร้อมต้อง
ใช้เวลานานเฝ้าตรวจ วงโคจรด้านนอก ของดาวเคราะห์นั้นๆว่า อยู่ในแนวพุ่งชนของ
กลุ่มดาวหาง หรือไม่

ความหลากหลายบางประเด็นที่กังวล ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่บางกลุ่มนั้น เป็นดาวคู่ (Binary Systems) คือ มีวงโคจรเป็นลักษณะตุ้มถ่วงกัน โคจรสลับไปมาซึ่งกันและ
กัน เช่น 16 cygni B หรือ 55 cancri A เป็นต้น

การตรวจสอบอาจเกิดปัญหารบกวนสัญญาณ (Shot Noise) จากดาวอีกดวงหนึ่งได้
แต่ก็สามารถแก้ไขได้ในกรณีดังกล่าว โดยเพิ่มวิถีความโค้งยานสำรวจ เพื่อขจัด
ปัญหาการรบกวนสัญญาณ

ความใหญ่เป็นปัจจัย แห่งความเสถียร และเป้าชนของดาวหาง อุกกาบาต

Binary Systems คือ ดาวที่มีวงโคจรเป็นลักษณะตุ้มถ่วงกัน พบได้เป็นจำนวนมาก

เป้าหมายแรก คือ
ดาวแคระสีน้ำตาล (Brown Dwarf) และดาวเคราะห์ยักษ์ (Giant Planet)

เพื่อให้เกิดศักยภาพ ของเป้าหมาย ข้อสรุปการค้นหาพุ่งเป้าไปที่ดาวที่มีแสงน้อย
(Low-Luminosity Stellar) หรือดาวบริวาร (Sub-Stellar)

ส่วนดวงระบบคู่ (Binary Systems) ลักษณะมุมของงโคจรที่สลับกันนั้น แสดงถึง
ความเสถียร แต่เพื่อความปลอดภัยในการค้นหา จะพิจารณาเส้นแนว ของวงโคจร
ต้องมีระยะห่างกันมากกว่า 10 เท่า ของขนาดดาวนั้น

Brown dwarf ยังมีค่าความร้อน อยู่ระหว่าง 900 - 2,700 K
สามารถแผ่รังสี อินฟราเรด มีแสงสว่างสามารถมองเห็นได้

ตัวอย่างการตรวจสอบ ความแตกต่างของแสงสว่าง ความร้อน (ในระยะเวลา 4.6 วัน)
รอบวงโคจรดาวเพื่อทราบ เวลาดวงอาทิตย์ขึ้นและตก ศึกษาถึงสภาพอากาศ ในเวลาต่างๆ

Brown Dwarf

จะทำการสำรวจกลุ่มดาวต่างๆที่ไม่มีความเสถียร ของการเคลื่อนไหวซึ่งมีอยู่อย่าง
กระจัดกระจายในระยะทาง 1 AU.รวมทั้งดาวที่มีระบบและ ดาวบริวารถัดจากระยะ
5 AU. มีเป้าหมายหลัก คือ ดาวแคระสีน้ำตาล (Brown Dwarf) ดาวเคราะห์ยักษ์ (Giant Planet) ของการสำรวจ

แต่ทั้งหมดขึ้นอยู่กับ ระยะเวลาการพัฒนา ด้านเครื่องมือ ข้อมูลมากมายในทุกด้าน
ที่จะสามารถนำออกมาใช้ เพื่อการเดินทางไปสู่ดินแดนนอกระบบสุริยะ

ยานสำรวจได้รับการพัฒนาระดับสูงพร้อมที่จะสืบค้นจักรวาล มีบัญชีรายชื่อแล้ว
ชื่อแล้วประมาณ 200 ดวง (ข้อมูลปี 2006) จะทำการสำรวจตามลำดับในขอบเขต กาแล็คซี่ทางช้างเผือก

อย่างไรก็ดีขบวนการสำรวจ ต้องใช้หลักการทางด้านวิทยาศาสตร์อย่างมั่นคงด้วย
เครื่องมือทันสมัยละเอียดอ่อน เพื่อค้นหาร่องลอยสัญลักษณ์แห่งชีวิต หรืออาณา
นิคมที่สามารถดำรงชีพได้