แน่นอนว่า ดาวเคราะห์แต่ละดวงนอกจากต้องโคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะห่างที่เรียกว่า H abitable zone เพื่อให้มีอุณหภูมิพอเหมาะแล้ว มันยังต้องมีปัจจัยเรื่องมวลที่ต้องพิจารณาด้วย สำหรับเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต

ดาวเคราะห์ที่โคจรใกล้ดาวฤกษ์เกินไปย่อมร้อนเกินพอดี ครั้นจะโคจรห่างไปก็หนาวเกินจะอยู่ไหว ดาวเคราะห์ที่เหมาะสมจึงควรอยู่ในโซนเขียวตามภาพบน สำหรับระบบสุริยจักรวาลของเรา โซนนี้คือช่วงของโลกไปถึงดาวอังคาร สำหรับระบบดาวอื่นก็อาจแตกต่างกันไป

แต่นอกจากเรื่องอุณหภูมิแล้ว ดาวเคราะห์ดวงนั้นยังต้องมี “พื้นผิวดาว” ให้อยู่อาศัยด้วย ดังนั้นดาวเคราะห์แก้สจึงไม่นับว่าอยู่ในกลุ่มที่เหมาะสมกับชีวิต ยกเว้นดวงจันทร์ของดาวเคราะห์แก้สนั้นๆ ซึ่งมักจะมีพื้นผิวดาวพอให้ก่อเกิดชีวิตได้

นอกจากนี้สิ่งสำคัญที่สุดคือ “น้ำ” และต้องอยู่ในรูปแบบที่เป็นของเหลวไหลไปมาเหมือนน้ำบนโลกเราด้วย จึงจะเป็นปัจจัยเอื้ออำนวยต่อการก่อเกิดชีวิตในดาวนั้นได้ แต่น้ำที่ไหลไปมาได้บนผิวดาวนั้นไม่ได้มีอยู่ให้เห็นได้ง่ายๆ เหตุผลเพราะสิ่งสำคัญคือ “มวล” ของดาวนั้นๆเป็นตัวบังคับ

ดาวเคราะห์ที่มีขนาดเท่าโลกหรือใหญ่กว่า ย่อมไม่มีปัญหาเรื่องมวล เพราะมวลก็คือที่มาของแรงโน้มถ่วง เมื่อมวลมาก มันก็มีแรงดึงชั้นบรรยากาศของดาวเอาไว้ได้ และสามารถดึงน้ำในรูปของเหลวเอาไว้บนผิวดาวได้ด้วยเช่นกัน

แต่หากมวลมีไม่พอ น้ำและชั้นบรรยากาศจะปลิวหายไปหมดในอวกาศ ทำให้ดาวดวงจันทร์หมดสภาพที่จะเป็นที่อยู่อาศัยได้

คำถามคือ มวลเท่าไรถือเป็นค่าต่ำสุดในการคงสภาพน้ำไหลและมีอากาศหนาแน่นพอเหมาะ

ดาวที่มีมวลน้อยกว่า 26.8% ของมวลโลก จะไม่สามารถรักษาชั้นบรรยากาศและน้ำในรูปของเหลวเอาไว้ได้

ล่าสุดทีมนักดาราศาสตร์นำโดย  Constantin Arnscheidt และ Robin Wordsworth พบว่า ดาวเคราะห์หินที่มีมวลน้อยกว่ามวลโลกถือเป็นข้อได้เปรียบที่อาจส่งผลให้ชั้นบรรยากาศของมันแผ่ขยายออกไป โดยเฉพาะดาวเคราะห์นอกระบบที่เรากำลังมองหากัน หากชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นั้นสามารถแผ่ขยายกว้างก็อาจส่งผลดีให้เกิดภาวะเรือนกระจกที่พอเหมาะในกรณีที่ดาวฤกษ์ของมันเป็นแคระแดงที่เย็นกว่าดวงอาทิตย์ แต่ค่ามวลที่น้อยที่สุดที่ดาวเคราะห์หินดวงหนึ่งจะมีได้เพื่อรักษาชั้นบรรยากาศและน้ำในสภาพของเหลวบนผิวดาวเอาไว้ คือ 0.0268 หรือ 2.68% ของมวลโลก หากน้อยกว่านี้อาจเกิดปัญหา

ยกตัวอย่างเช่น ดวงจันทร์ของเราที่มีมวลเพียง 1.2% ของมวลโลกจะแทบไม่เหลือชั้นบรรยากาศ ซึ่งลักษณะนี้เกิดกับดวงจันทร์แกนีมิดและยูโรปาของดาวพฤหัสด้วย ซึ่งเมื่อไม่เหลือชั้นบรรยากาศ ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะรักษาน้ำในรูปของเหลวบนผิวดาวเอาไว้ได้

การศึกษานี้จึงเป็นประโยชน์กับเหล่านักดาราศาสตร์ที่กำลังตามหาชีวิตในระบบดาวอื่นๆ ซึ่งจะช่วยจำกัดวงของดาวเคราะห์นอกระบบที่กำลังมองหาให้แคบลง

ที่มา https://earthsky.org/space/small-rocky-exoplanets-can-still-be-habitable

เรียบเรียงโดย @MrVop