นักดาราศาสตร์พบหลักฐาน ดาวแคระแดง “กิน” ดาวเคราะห์คล้ายโลกเป็นอาหาร

ทีมนักวิจัยนำโดยศาสตราจารย์ โรบิน เจฟฟรีส์ (Robin Jeffries) นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Keele ได้ค้นพบหลักฐานทางเคมีโดยตรงเป็นครั้งแรกว่า ดาวแคระแดง (Red Dwarf) อายุน้อยสามารถกลืนกินดาวเคราะห์คล้ายโลกของตัวเองได้ งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society เมื่อเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2569 ซึ่งช่วยไขข้อถกเถียงที่ค้างคามานานหลายทศวรรษ และมอบเครื่องมือใหม่ในการไขปริศนาช่วงปีแรก ๆ อันรุนแรงของระบบสุริยะ

นักวิจัยได้วิเคราะห์ข้อมูลสเปกตรัมของดาวฤกษ์หลายพันดวงในกระจุกดาวเปิด (Open Clusters) สามแห่ง ได้แก่ NGC 2451a, Blanco 1 และ NGC 2516 ซึ่งล้วนมีอายุระหว่าง 50 ถึง 200 ล้านปี โดยใช้ข้อมูลจากโครงการสำรวจสเปกตรัม Gaia-ESO พวกเขาค้นพบดาวแคระแดงชนิด M (M-dwarfs) จำนวน 6 ดวงที่มีลักษณะโดดเด่นเหนือดาวพี่น้องที่มีสภาวะเหมือนกันทุกประการ นั่นคือมี ธาตุลิเทียมในปริมาณสูง อย่างผิดปกติ

ลิเทียม: หลักฐานมัดตัวจากเตาหลอมของดาวเคราะห์

วิธีการตรวจสอบนี้ใช้กฎพื้นฐานทางฟิสิกส์ของดาวฤกษ์ที่ว่า "ลิเทียม" เป็นธาตุที่เปราะบางและถูกเผาไหม้จนหมดได้ง่ายในแกนกลางที่ร้อนระอุของดาวฤกษ์ สำหรับดาวแคระแดงอายุน้อย แม้พื้นผิวจะค่อนข้างเย็น แต่อุณหภูมิภายในกลับสูงพอที่จะทำลายธาตุลิเทียมที่มีมาแต่กำเนิดจนหมดสิ้นภายในเวลาประมาณ 50 ล้านปี ดังนั้น เมื่อดาวแคระแดงเหล่านี้มีอายุถึง 50-200 ล้านปีตามที่ศึกษา ปกติแล้วจึงไม่ควรหลงเหลือลิเทียมให้ตรวจพบได้เลย

แต่ดาวเคราะห์นั้นแตกต่างออกไป วัตถุหินที่ก่อตัวขึ้นในจานดาวเคราะห์ก่อนเกิด (Protoplanetary Disk) จะกักเก็บธาตุลิเทียมที่ติดตัวมาตั้งแต่เกิดเอาไว้ เพราะมันไม่เคยมีอุณหภูมิสูงพอจะเผาธาตุนี้ทิ้ง เมื่อใดก็ตามที่ดาวฤกษ์กลืนกินดาวเคราะห์เข้าไป ลิเทียมสดใหม่นี้จะถูกเทลงสู่ชั้นนอกของดาวฤกษ์ที่มีการพาความร้อน ซึ่งอุณหภูมิต่ำเกินกว่าจะเผาผลาญได้เร็ว ผลลัพธ์ที่ได้คือ ระดับลิเทียมที่พุ่งสูงขึ้นชั่วคราว ซึ่งทำหน้าที่เสมือน “หลักฐานทางเคมี” ของเหตุการณ์กลืนกินที่เพิ่งเกิดขึ้นไม่นาน

ทีมของศาสตราจารย์เจฟฟรีส์ยืนยันว่า ดาวทั้งหกดวงที่มีลิเทียมสูงเกินนี้ ไม่สามารถแยกแยะออกจากดาวพี่น้องในกระจุกดาวเดียวกันได้เลยเมื่อดูจากความสว่าง ตำแหน่ง และการเคลื่อนที่ในอวกาศ ระดับของลิเทียมที่ตรวจวัดได้ชี้ชัดว่า ดาวแต่ละดวงได้กลืนกินมวลสารของดาวเคราะห์หินที่อุดมด้วยสารระเหยง่ายเข้าไประหว่าง 3 ถึง 10 เท่าของมวลโลก ซึ่งเทียบเท่ากับการกลืนดาวเคราะห์คล้ายโลกไปอย่างน้อยหนึ่งดวง หรือแกนกลางดาวเคราะห์ก่อนเกิดขนาดใหญ่พอสมควร

หายนะที่พบได้ทั่วไปในจักรวาล

การทำลายล้างดาวเคราะห์นี้ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่เกิดขึ้นได้ยาก ดาวฤกษ์หกดวงที่มีลิเทียมสูงนี้คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 2–3% ของดาวแคระแดงอายุน้อยทั้งหมดในกระจุกดาวเหล่านั้นที่มีอุณหภูมิพื้นผิวระหว่าง 3,560 เคลวิน ถึง 4,045 เคลวิน ตัวเลขนี้บ่งชี้ว่า การกลืนกินดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่พบได้ทั่วไปในช่วงต้นของการจัดระเบียบระบบสุริยะที่แสนจะโกลาหล ในช่วง 100-200 ล้านปีแรก

วัฏจักรแห่งการทำลายล้าง: จากแรกเกิดถึงบั้นปลายชีวิต

การค้นพบเกี่ยวกับดาวแคระแดงอายุน้อยนี้ ประกอบเข้ากับภาพใหญ่ที่กำลังค่อย ๆ เผยตัวออกมาจากการกลืนกินดาวเคราะห์ตลอดช่วงชีวิตของดาวฤกษ์ ในงานวิจัยเสริมอีกชิ้นช่วงปี 2568-2569 นักดาราศาสตร์จาก University College London (UCL) และ University of Warwick ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ TESS ของ NASA ศึกษาดาวฤกษ์เกือบครึ่งล้านดวง พวกเขาพบว่า ดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่โคจรในระยะใกล้จะพบได้น้อยลงมาก รอบ ๆ ดาวฤกษ์ที่แก่ตัวลงและขยายขนาดเป็นดาวยักษ์แดง (Red Giant)

ดร. เอ็ดเวิร์ด ไบรอันต์ (Edward Bryant) หัวหน้าผู้เขียนงานวิจัยอธิบายไว้อย่างชัดเจนว่า แรงไทดัล (Tidal Forces) ลากดึงดาวเคราะห์วงในให้หมุนวนเข้าหาดาวฤกษ์ในขณะที่มันพองตัว ก่อนที่จะถูกทำลายระหว่างหรือก่อนเข้าสู่ช่วงดาวยักษ์แดง

เมื่อนำหลักฐานทั้งสองเส้นมารวมกัน พวกมันได้เผยให้เห็นวัฏจักรต่อเนื่องของการทำลายล้าง: ในช่วงแรก ดาวแคระแดงอายุน้อยกลืนกินดาวเคราะห์หินคล้ายโลกท่ามกลางความโกลาหลของการก่อตัว หลายพันล้านปีต่อมา ดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ก็กลืนกินดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ของตน ขณะขยายตัวกลายเป็นดาวยักษ์แดง ลิเทียมในดาวฤกษ์อายุน้อยทั้งหกจึงกลายเป็นจุดเริ่มต้นที่สังเกตการณ์ได้จริงของเรื่องราวการเกิด แก่ และดับของระบบสุริยะ

ข้อจำกัดใหม่สำหรับวิวัฒนาการของดาวเคราะห์

นัยของการค้นพบนี้ขยายวงกว้างกว่าแค่การตรวจจับดาวเคราะห์ที่ถูกกิน ประการแรก วิธีการตรวจสอบ "ลิเทียมส่วนเกิน" ได้มอบ "ปืนสูบควัน" ทางเคมีที่เชื่อถือได้ให้กับนักดาราศาสตร์ ในการตรวจจับเหตุการณ์กลืนกินที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งก่อนหน้านี้มีอยู่แค่ในทฤษฎี ประการที่สอง อัตราการเกิดปรากฏการณ์นี้ที่ 2-3% ในช่วงต้นของชีวิตระบบสุริยะ แสดงว่าเหตุการณ์หายนะเหล่านี้มีนัยสำคัญทางสถิติ ซึ่งจะบังคับให้แบบจำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์ต้องอธิบายการสูญเสียมวลสาร 3-10 เท่าของโลกให้ได้ภายใน 200 ล้านปีแรก และประการสุดท้ายคือ การเชื่อมโยงกับหลักฐานจากดาวยักษ์แดงบ่งชี้ว่า การกลืนกินไม่ใช่ความผิดปกติในช่วงต้นหรือปลาย แต่เป็นกระบวนการต่อเนื่องที่หล่อหลอมสถาปัตยกรรมของระบบสุริยะไปตลอดช่วงอายุขัยของดาวฤกษ์