ดาวเคราะห์มหาสมุทร

ดาวเคราะห์มหาสมุทร หรือ ดาวเคราะห์น้ำ (อังกฤษ: Ocean planet) คือดาวเคราะห์ตามสมมติฐานประเภทหนึ่งที่ประกอบด้วยน้ำเป็นหลัก และ อาจมีไฮโดรสเฟียร์ปกคลุมชั้นบรรยากาศ โดยทั่วไปแล้วพื้นผิวทั้งหมดของดาวเคราะห์ประเภทนี้จะจมอยู่ใต้ปริมาณน้ำมหาศาล ซึ่งอาจลึกได้หลายร้อยกิโลเมตร ลึกมากกว่าตำแหน่งใด ๆ ของมหาสมุทรบนโลก ความดันเนื่องจากแรงกดทับอันมหาศาลของน้ำด้านบนอาจก่อให้เกิดชั้นน้ำแข็งขึ้นภายใต้มหาสมุทร ชั้นน้ำแข็งที่เกิดขึ้นจากความกดดันนี้ไม่จำเป็นที่จะต้องเย็นเหมือนก้อนน้ำแข็งธรรมดาเสมอไป

ภาพวาดในจินตนาการของดาวเคราะห์มหาสมุทรที่มีชั้นบรรยากาศคล้ายโลก และมีดาวบริวารสองดวง

ภาพวาดในจินตนาการของดาวเคปเลอร์-22บี ซึ่งอาจเป็นดาวเคราะห์ที่ปกคลุมไปด้วยน้ำ

หากดาวเคราะห์มหาสมุทรโคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่จนทำให้อุณหภูมิสูงถึงจุดเดือดของน้ำแล้ว น้ำจะอยู่ในสถานะวิกฤตยิ่งยวดและทำให้ไม่สามารถกำหนดอาณาเขตของพื้นผิวดาวเคราะห์ได้อีกต่อไป สำหรับดาวเคราะห์มหาสมุทรที่เย็นกว่า ก็อาจยังคงมีชั้นบรรยากาศที่หนากว่าโลกมากเนื่องจากประกอบด้วยไอน้ำปริมาณมหาศาล สามารถนำไปสู่ภาวะเรือนกระจกขั้นรุนแรงได้ ดาวเคราะห์น้ำขนาดเล็กควรมีชั้นบรรยากาศเบาบางกว่าเนื่องจากมีแรงโน้มถ่วงต่ำ ซึ่งน้ำสามารถระเหยได้ง่ายกว่าดาวเคราะห์ที่มีมวลมาก และในทางทฤษฎี ดาวเคราะห์น้ำขนาดเล็กอาจมีคลื่นสูงกว่าดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เพราะมีแรงโน้มถ่วงต่ำกว่าเช่นกัน ดาวเคราะห์มหาสมุทรอาจเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตใต้น้ำได้

การกำเนิด

ดาวเคราะห์ที่ก่อตัวนอกบริเวณจานดาวเคราะห์ก่อนเกิดเริ่มแรกจะมีลักษณะและส่วนประกอบคล้ายดาวหาง ซึ่งประกอบด้วยน้ำและซิลิเกตประมาณอย่างละครึ่ง จากนั้นดาวเคราะห์เริ่มแรกมีแนวโน้มที่จะปรับวิถีโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ตามลักษณะการก่อตัว และถ้าหากดาวเคราะห์น้ำแข็งนั้นปรับวิถีโคจรเข้าใกล้ดาวฤกษ์จนทำให้น้ำแข็งบนดาวละลาย ก็จะกลายเป็นดาวเคราะห์มหาสมุทร ความเป็นไปได้ที่กล่าวมาข้างต้นนั้นได้รับการอภิปรายครั้งแรกในเอกสารตีพิมพ์ดาราศาสตร์มืออาชีพ โดยมาร์ก คุชเนอร์ (Marc Kuchner) ในบทความ Volatile-rich Earth-Mass Planets in the Habitable Zone ("ดาวเคราะห์มวลเท่าโลกในเขตอาศัยได้ที่อุดมไปด้วยสารระเหยได้") (2003) และอเลน เลเกอร์ (Alain Léger) ในบทความ A New Family of Planets ? "Ocean Planets" ("ดาวเคราะห์ตระกูลใหม่? "ดาวเคราะห์มหาสมุทร"") (2004)

ดาวเคราะห์นอกระบบที่เข้าข่าย

ดาวเคราะห์นอกระบบที่มีคุณสมบัติเข้าข่ายดาวเคราะห์มหาสมุทรมากที่สุดในปัจจุบันคือ กลีเซอ 1214 บี ซึ่งสังเกตโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ ผลจากการสังเกตพบว่ามีความเป็นไปได้สูงที่ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้ประกอบด้วยไอน้ำปริมาณมหาศาล เมื่อรวมกับปัจจัยอื่นทำให้เราสามารถตั้งสมมติฐานได้ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้ประกอบด้วยน้ำเป็นส่วนใหญ่ ความคาดหวังที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์จะค้นพบดาวเคราะห์ในลักษณะนี้เพิ่มขึ้นอีกมาก เมื่อกลางเดือนเมษายน พ.ศ. 2556 ก็มีการค้นพบดาวเคราะห์จำนวน 5 ดวงในระบบดาวเคปเลอร์-62 ดาวเคราะห์ 2 ดวงในจำนวนนี้ (ได้แก่ เคปเลอร์-62 อี และ เอฟ) เข้าข่ายการเป็นดาวเคราะห์มหาสมุทร และมีความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตเนื่องจากดาวเคราะห์ทั้งสองดวงตั้งอยู่ในย่านเขตอาศัยได้ นอกจากนี้ ดาวเคราะห์ที่เป็นที่รู้จักอีกดวง เคปเลอร์-22บี ซึ่งเป็นดาวเคราะห์นอกระบบในเขตอาศัยได้ดวงแรกที่ถูกค้นพบ ก็อาจเป็นดาวเคราะห์มหาสมุทรเช่นกัน

ดาวเคราะห์มหาสมุทรในบันเทิงคดี

เรื่องราวเกี่ยวกับดาวเคราะห์มหาสมุทรยังถูกนำมาใช้ในบันเทิงคดีแนววิทยาศาสตร์ ในจักรวาลขยายของ สตาร์ วอร์ส มีการกล่าวถึงดาวเคราะห์นาม Manaan, Dac และ Kamino ดาวเคราะห์สองดวงแรกไม่ได้เป็นดาวเคราะห์มหาสมุทรโดยสมบูรณ์ เนื่องจากมีแผ่นดินอยู่บ้างเล็กน้อย ส่วนดาวเคราะห์ดวงที่สามเป็นดาวเคราะห์มหาสมุทรโดยสมบูรณ์ในยุคที่ถูกกล่าวถึง หากแต่ในอดีตกาลเคยมีแผ่นดิน แต่จมลงสู่ใต้น้ำเนื่องจากน้ำแข็งละลาย

ละครโทรทัศน์ชุด สตาร์ เทรค: โวเยเจอร์ มีการกล่าวถึงดาวเคราะห์ชื่อ The Waters ซึ่งตามหลักเป็นดาวเคราะห์มหาสมุทร อย่างไรก็ตาม เนื้อเรื่องกล่าวว่าเกิดจากการประดิษฐ์ขึ้นมาโดยใช้เครื่องสร้างแรงโน้มถ่วงดูดน้ำจากดาวเคราะห์ดวงอื่นแล้วสร้างเป็นดาวเคราะห์น้ำทรงกลมขึ้นมาใหม่

ภาพยนตร์เรื่อง อินเตอร์สเตลลาร์ ทะยานดาวกู้โลก (2014) ในฉากหนึ่งมีการดำเนินเรื่องบนดาวเคราะห์มหาสมุทรชื่อ ดาวเคราะห์ของมิลเลอร์ (Miller's planet) ซึ่งดาวทั้งดวงปกคลุมไปด้วยน้ำแต่ตื้นเขินมากจนมนุษย์สามารถลงไปเดินได้ และมีคลื่นยักษ์ที่เกิดจากแรงไทดัลระหว่างดาวเคราะห์กับหลุมดำที่ดาวเคราะห์ดวงนี้โคจรอยู่รอบ

อ้างอิง

1. A New Family of Planets ? "Ocean Planets", Alain Léger, 2003
2. Stars and Habitable Planets - Notable Extra-Solar Planets, SolStation.com, 2011
3. David Charbonneau Zachory K. Berta; Jonathan Irwin; Christopher J. Burke et al. A super-Earth transiting a nearby low-mass star. Nature, 2009
4. Kepler-62: A Five-Planet System with Planets of 1.4 and 1.6 Earth Radii in the Habitable Zone, William J. Borucki et al, 2013
5. Kepler-62e: Super-Earth and Possible Water World, Elizabeth Howell, Space.com, 2013
6. Kepler-22b: A 2.4 Earth-radius Planet in the Habitable Zone of a Sun-like Star, William J. Borucki et al, 2012
7. Manaan, Dac, Kamino, Wookieepedia
8. The Waters, Memory Alpha