ดาวมินิเนปจูน

ดาวมินิเนปจูน (mini-Neptune) หรือ ดาวซับเนปจูน (sub-neptune) เป็นชื่อที่ใช้เรียกดาวเคราะห์ที่มีมวลตั้งแต่ประมาณ 10 เท่าของมวลโลก (หรือ ซูเปอร์เอิร์ธ) ไปจนถึงประมาณไม่เกินมวลของดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์ ดาวเคราะห์ประเภทนี้เชื่อกันว่ามีชั้นบรรยากาศของไฮโดรเจนและฮีเลียมหนา มีชั้นน้ำแข็งและหินหนา หรือมีมหาสมุทรลึก ส่วนประกอบภายในคาดว่าจะเป็น น้ำ แอมโมเนีย และของผสมดังกล่าว และสารระเหยหนักอื่น ๆ ถ้าไม่มีชั้นบรรยากาศ ก็จัดเป็น ดาวเคราะห์มหาสมุทร

ภาพวาดดาวมินิเนปจูนในจินตนาการของศิลปิน

ลักษณะเฉพาะ

การวิจัยเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับดาวมินิเนปจูนมีพื้นฐานมาจากความรู้เกี่ยวกับ ดาวยูเรนัส และ ดาวเนปจูน เป็นส่วนใหญ่ ขนาดขอบเขตที่แยกระหว่างดาวเคราะห์หินและดาวเคราะห์ก๊าซคาดว่าจะอยู่ที่ 1.6-2.0 รัศมีโลก ดาวเคราะห์ที่มีรัศมีขนาดใหญ่มักพบว่ามีความหนาแน่นต่ำ ซึ่งทำให้อธิบายได้ว่าเพราะมีชั้นบรรยากาศหนา ดาวเคราะห์ที่มีรัศมีมากกว่า 1.6 เท่าของรัศมีโลก (และมีมวลมากกว่า 6 เท่าของมวลโลก) นั้นถือว่ามีสสารระเหยจำนวนมาก หรือมีส่วนชั้นนอกที่เป็นไฮโดรเจนและฮีเลียม

การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสังเกตการณ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ได้แสดงให้เห็นว่าการแจกแจงขนาดของดาวมินิเนปจูนที่คาบการโคจรสั้น (ที่มีรัศมี 1-4 เท่าของรัศมีโลก และ คาบการโคจรสั้นกว่า 100 วัน) เป็นแบบ คือมี 2 จุดยอด อยู่ที่ประมาณ 1.3 เท่าของรัศมีโลก และ 2.5 เท่าของรัศมีโลก โดยที่ช่วง 1.5-2.0 เท่าของรัศมีโลกนั้นมีเพียงจำนวนน้อย เชื่อกันว่ากลุ่มที่ใหญ่กว่าคือ ดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์ที่มีแกนกลางเป็นหินล้อมรอบด้วยเปลือกไฮโดรเจนและฮีเลียม และกลุ่มที่เล็กกว่าคือ ดาวเคราะห์คล้ายโลก ที่เป็นหินและโลหะและไม่มีชั้นบรรยากาศหนาห่อหุ้ม ตามแนวคิดนี้ ดาวมินิเนปจูนเป็นกลุ่มผสมของดาวเคราะห์สองประเภทที่แตกต่างกัน การมีหรือไม่มีชั้นบรรยากาศหนาห่อหุ้มจดหมายมีอิทธิพลอย่างมากต่อขนาดของดาวเคราะห์ เช่นคาดว่าสำหรับดาวเคราะห์หินขนาด 1.2 เท่าของรัศมีโลก ถ้าหากมีชั้นบรรยากาศหนาห่อหุ้มก็จะกลายเป็นมีรัศมี 2.0 เท่าของโลก

แม้ว่าจะไม่มีสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์ในระบบสุริยะ แต่เชื่อกันว่าเป็นไปได้ว่าในดาวเคราะห์นอกระบบจะมีมหาสมุทรที่คล้ายกับมหาสมุทรของโลกได้ หากเป็นไปตามเงื่อนไขของขนาดและระยะทางจากดาวฤกษ์แม่ที่เหมาะสม มีการเสนอชื่อ ดาวเคราะห์ไฮเชียน สำหรับดาวมินิเนปจูนที่อาจเอื้อต่อการมีชีวิตได้ดังกล่าว

อ้างอิง

1. Optical to near-infrared transit observations of super-Earth GJ1214b: water-world or mini-Neptune?, E.J.W. de Mooij (1), M. Brogi (1), R.J. de Kok (2), J. Koppenhoefer (3,4), S.V. Nefs (1), I.A.G. Snellen (1), J. Greiner (4), J. Hanse (1), R.C. Heinsbroek (1), C.H. Lee (3), P.P. van der Werf (1),
2. Architecture of Kepler's Multi-transiting Systems: II. New investigations with twice as many candidates, Daniel C. Fabrycky, Jack J. Lissauer, Darin Ragozzine, Jason F. Rowe, Eric Agol, Thomas Barclay, Natalie Batalha, William Borucki, David R. Ciardi, Eric B. Ford, John C. Geary, Matthew J. Holman, Jon M. Jenkins, Jie Li, Robert C. Morehead, Avi Shporer, Jeffrey C. Smith, Jason H. Steffen, Martin Still
3. When Does an Exoplanet’s Surface Become Earth-Like?, blogs.scientificamerican.com, 20 June 2012
4. Fluton. "The California-Kepler Survey. III. A Gap in the Radius Distribution of Small Planets". . 154: 109. Bibcode:2017AJ....154..109F.
5. "大気と海があり生命存在の可能性がある「系外惑星」の新しい分類が登場". Sorae. 2021-09-03. สืบค้นเมื่อ 2021-09-05.