‘โอกาสเพียง 1% ใน 1% อีกที’ นักดาราศาสตร์พบระบบสุริยะเอเลี่ยนที่หายากของยากที่สุด ซึ่งมีดาวเคราะห์ 6 ดวงโคจรประสานกันในระดับที่เรียกได้ว่า ‘สมบูรณ์แบบ’ ที่นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยคิดจะพบมาก่อน แต่น่าเสียดายที่ดูเหมือนว่าระบบนี้จะไม่ค่อยเอื้อต่อการอยู่อาศัยมากเท่าไหร่
ในปี 2020 ดาวเทียมสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบที่ชื่อ TESS ของ NASA ได้ตรวจพบว่าดาวฤกษ์ HD110067 ที่อยู่ห่างจากโลกไปราว 100 ปีแสงในทางกลุ่มดาวผมเบเรนิซ (Coma Berenices) มีอัตราความสว่างลดลง ซึ่งบ่งชี้ว่ามีวัตถุบางอย่างเคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์
จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมข้อมูลของทั้ง TESS กับดาวเทียม ExoPlanet Satellite ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) และพวกเขาก็พบสิ่งที่ไม่น่าเชื่อว่าจะมีอยู่จริง นั่นคือสิ่งที่ฟิสิกส์ดาราศาสตร์เรียกว่า ‘การสั่นพ้อง’ ที่สอดคล้องกันอย่างสมบูรณ์แบบ
“ระบบนี้มีรุปแบบการสั่นพ้องที่ละเอียดอ่อนมาก ซึ่งได้รับการรักษาไว้เป็นเวลาหลายพันล้านปี” ดร. Rafael Luque ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยจากมหาวิทยาลัยชิคาโกกล่าว
การสั่นพ้องที่สอดคล้องประสานกันในที่นี้คือ การที่ดาวเคราะห์ดวงหนึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์ในอัตราส่วนเวลาที่พอดิบพอดีกับดาวเคราะห์ดวงอื่น ตัวอย่างเช่นดาวเคราะห์ A โคจรครบ 1 รอบ ขณะที่ดาวเคราะห์ B จะโคจรครบ 2 พอดีเช่นเดียวกัน ไม่มีขาดไม่มีเกิน
นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าในระบบดวงดาวทั้งหมดน่าจะมีเพียง 1% เท่านั้นที่ดาวเคราะห์คู่หนึ่งจะยังคงรักษาการโคจรแบบนี้ไว้ได้ แต่กับระบบดาวฤกษ์ HD110067 นั้นมีถึง 3 คู่! ดร. Luque กล่าวว่ามันมีโอกาสเพียง “ร้อยละ 1 ของร้อยละ 1”
นั่นคือ ดาวเคราะห์ดวงในสุดมีคาบโคจรรอบดาวฤกษ์ HD110067 เป็นเวลา 9 วัน/1รอบ เมื่อมันโคจรครบ 3 รอบ-ดาวเคราะห์ดวงที่สองจะโคจรครบ 2 รอบพอดี = อัตราส่วน 3:2 สิ่งนี้เกิดขึ้นเดียวกันกับดาวเคราะห์ดวงที่ 3 และ 4
แต่ในดาวเคราะห์คู่สุดท้ายนั้น ดาวเคราะห์ดวงที่ 5 จะต้องโคจร 4 รอบแล้วดาวเคราะห์ดวงที่ 6 จะโคจรครบ 3 รอบพอดี เป็นอัตราส่วน 4:3 นี่เป็นเรื่องที่หาได้ยากยิ่ง เพราะโดยปกติแล้วระบบดาวเคราะห์จะได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงจากวัตถุรอบ ๆ หรือแม้แต่ดาวเคราะห์ในระบบด้วยกันเอง ทำให้วงโคจรเปลี่ยนไป
“เราคิดมีเพียงร้อยละ 1 ของระบบทั้งหมดยังคงอยู่ในการสั่นพ้อง และยิ่งมีน้อยกว่านั้นที่แสดงให้เห็นว่ากลุ่มดาวเคราะห์ในลักษณะดังกล่าว” ดร. Luque เสริม “มันแสดงให้เราเห็นว่าโคจรสร้างที่บริสุทธิ์ของระบบเคราะห์ได้รอดพ้นจากการถูกแตะต้อง”
แต่น่าเสียดายที่ดาวเคราะห์เหล่านี้ไม่น่าจะเอื้อต่อการเกิดของสิ่งมีชีวิต ข้อมูลระบุว่าพวกมันมีอุณหภูมิระหว่าง 170-650 องศาเซลเซียส และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-3 เท่าของโลก ทำให้ดวงดาวเป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่ไฮโดรเจนหรือฮีเลียมหนาแน่นห่อหุ้มอยู่
ข้อมูลเหล่านี้อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้และเข้าใจ เกี่ยวกับโครงสร้างของระบบสุริยะช่วงแรก ๆ ของเราว่าอาจเป็นแบบนี้ แต่ด้วยปัจจัยหลาย ๆ อย่าง ทำให้วงโคจรเปลี่ยนมาเป็นอย่างทุกวันนี้
“แม้แต่ในระบบสุริยะของเรา ‘การสั่นพ้อง’ เหล่านี้ก็ดูเหมือนจะไม่รอด” ดร. Luque กล่าว “เราสามารถเรียนรู้ได้มากมายว่าทำไมระบบดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ถึงไม่ทำอย่างนั้น”