ระบบสุริยะจักรวาลจะสิ้นสุดที่ไหน?

ขึ้นอยู่กับว่าระบบสุริยะถูกกำหนดไว้อย่างไร ขอบเขตของระบบสุริยะอาจเป็นแถบไคเปอร์ เฮลิโอพอส หรือเมฆออร์ต

ระบบสุริยะประกอบด้วยดาวเคราะห์ 8 ดวง ภาพ: NASA/JPL — ระบบสุริยะประกอบด้วยดาวเคราะห์ 8 ดวง ภาพ: *NASA/JPL*

ระบบสุริยะมีขนาดใหญ่มาก ประกอบด้วยดาวเคราะห์ 8 ดวง ดาวเคราะห์แคระ 5 ดวง ดวงจันทร์หลายร้อยดวง ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางนับล้านดวง พวกมันทั้งหมดโคจรรอบดวงอาทิตย์และในหลายๆ กรณีก็โคจรรอบกันและกันด้วยความเร็วหลายพันกิโลเมตรต่อชั่วโมง แล้วจุดสิ้นสุดของระบบสุริยะอยู่ที่ไหน? คำตอบขึ้นอยู่กับว่าระบบดาวเคราะห์นี้ถูกกำหนดไว้ว่าอย่างไร

ตามที่องค์การ NASA ระบุ ระบบสุริยะมีขอบเขตที่เป็นไปได้ 3 ประการ ได้แก่ แถบไคเปอร์ (แถบที่เต็มไปด้วยวัตถุหินที่อยู่นอกวงโคจรของดาวเนปจูน) เฮลิโอชีธ (ขอบสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์) และเมฆออร์ต (บริเวณห่างไกลที่มีดาวหางอยู่และแทบมองไม่เห็นจากโลก)

แถบไคเปอร์

แถบไคเปอร์ทอดยาวจากดวงอาทิตย์ออกไปประมาณ 30 ถึง 50 หน่วยดาราศาสตร์ (AU) (1 AU คือระยะห่างระหว่างโลกและดวงอาทิตย์) ภูมิภาคนี้เต็มไปด้วยดาวเคราะห์น้อยและดาวเคราะห์แคระ เช่น ดาวพลูโต ที่ถูกขับออกจากระบบสุริยะชั้นในจากการแย่งชิงแรงโน้มถ่วงกับดาวเคราะห์ต่างๆ

นักดาราศาสตร์บางคนโต้แย้งว่าแถบไคเปอร์ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นขอบของระบบสุริยะ เนื่องจากแถบนี้แสดงถึงขอบของจานดาวเคราะห์น้อยของดวงอาทิตย์ จานดาวเคราะห์น้อยคือแถบก๊าซและฝุ่นที่ต่อมาพัฒนาไปเป็นดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์น้อย

“หากเราจำกัดความระบบสุริยะอย่างแคบๆ ว่ามีเพียงดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์เท่านั้น ขอบของแถบไคเปอร์ก็อาจถือได้ว่าเป็นขอบของระบบสุริยะ” แดน ไรเซนเฟลด์ นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอสในนิวเม็กซิโก สหรัฐอเมริกา กล่าว

แถบไคเปอร์เต็มไปด้วยดาวเคราะห์น้อยที่ล้อมรอบระบบสุริยะ ภาพ : บีบีซี — แถบไคเปอร์เต็มไปด้วยดาวเคราะห์น้อยที่ล้อมรอบระบบสุริยะ ภาพ : *บีบีซี*

แต่บรรดานักดาราศาสตร์บางคนมองว่าคำจำกัดความนี้ง่ายเกินไป “นั่นไม่เป็นความจริงเลย สิ่งต่างๆ เคลื่อนตัวไปมาก – ส่วนใหญ่เคลื่อนออกด้านนอก – นับตั้งแต่ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น” ไมค์ บราวน์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (California Institute of Technology หรือ Caltech) อธิบาย

ดังนั้น แถบไคเปอร์จึงไม่ได้ประกอบด้วยทุกสิ่งทุกอย่างในระบบสุริยะ ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2566 การค้นพบวัตถุใหม่ชุดหนึ่งนอกแถบไคเปอร์ แสดงให้เห็นว่าอาจมี "แถบไคเปอร์ที่สอง" อยู่ไกลออกไป นักวิจัยบางคนโต้แย้งว่าความไม่แน่นอนเกี่ยวกับขอบด้านนอกของภูมิภาคนี้ทำให้ไม่น่าจะเป็นขอบเขตของระบบสุริยะที่เชื่อถือได้

ญี่ปุ่นเต็ม

เฮลิโอพอสคือขอบด้านนอกของเฮลิโอสเฟียร์ ซึ่งเป็นบริเวณที่ได้รับอิทธิพลจากสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ ในยุคที่ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาล ลมสุริยะหรือกระแสอนุภาคมีประจุที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์จะมีพลังอ่อนเกินกว่าที่จะขับไล่รังสีที่พุ่งเข้ามาจากดวงดาวดวงอื่นและสิ่งมีชีวิตในจักรวาลในทางช้างเผือกได้

“เนื่องจากพลาสมาภายในเฮลิโอชีธมีต้นกำเนิดมาจากดวงอาทิตย์ และพลาสมาภายนอกเฮลิโอชีธมีต้นกำเนิดมาจากบริเวณระหว่างดวงดาว ดังนั้น บางคนจึงถือว่าเฮลิโอชีธเป็นขอบเขตของระบบสุริยะ” ไรเซนเฟลด์กล่าว อวกาศเหนือขอบเฮลิโอชีธนั้นมักเรียกกันทั่วไปว่า "อวกาศระหว่างดวงดาว" (อวกาศระหว่างดวงดาว)

ยานอวกาศ 2 ลำได้เดินทางผ่านเฮลิโอพอส ได้แก่ ยานโวเอเจอร์ 1 ในปี 2012 และยานโวเอเจอร์ 2 ในปี 2018 ขณะที่ยานทั้งสองบินผ่านเฮลิโอพอส ยานโวเอเจอร์ก็ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงในประเภทและระดับของแม่เหล็กและรังสีที่พุ่งเข้ามาหาได้อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าพวกเขาได้ข้ามขอบเขตบางอย่าง” บราวน์กล่าว

อย่างไรก็ตาม เฮลิโอสเฟียร์ไม่ได้เป็นทรงกลมแต่มีมวลที่ยาว ดังนั้น การใช้หลักการสุริยศูนย์กลางในการกำหนดระบบสุริยะจะทำให้ระบบมีการบิดเบือน ซึ่งขัดต่อมุมมองของนักวิจัยระบบดาวเคราะห์บางคน

จำลองยานอวกาศ 2 ลำ คือ ยานโวเอเจอร์ 1 และ โวเอเจอร์ 2 บินในอวกาศ ภาพ: NASA/JPL-Caltech — จำลองยานอวกาศ 2 ลำ คือ ยานโวเอเจอร์ 1 และ โวเอเจอร์ 2 บินในอวกาศ ภาพ: *NASA/JPL-Caltech*

เมฆออร์ต

ตามที่องค์การ NASA ระบุ เมฆออร์ตคือแนวชายแดนที่มีศักยภาพที่อยู่ห่างไกลและกว้างที่สุดของระบบสุริยะ โดยขยายออกไปไกลถึงประมาณ 100,000 AU จากดวงดาว “ผู้ที่กำหนดให้ระบบสุริยะเป็นทุกสิ่งทุกอย่างที่มีแรงโน้มถ่วงเชื่อมโยงกับดวงอาทิตย์ มองว่าขอบของกลุ่มเมฆออร์ตคือขอบของระบบสุริยะ” ไรเซนเฟลด์กล่าว

สำหรับนักวิจัยบางคน นี่เป็นทางเลือกที่เหมาะสำหรับบริเวณขอบของระบบสุริยะ เพราะตามทฤษฎีแล้ว ระบบดาวเคราะห์ประกอบด้วยวัตถุต่างๆ ทั้งหมดที่โคจรรอบดวงดาว อย่างไรก็ตาม นักวิจัยรายอื่นโต้แย้งว่าเมฆออร์ตตั้งอยู่ในอวกาศระหว่างดวงดาวและอยู่นอกระบบสุริยะ แม้ว่าจะผูกพันกับดวงอาทิตย์ก็ตาม นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ ยังไม่แน่ใจเกี่ยวกับจุดสิ้นสุดที่แท้จริงของเมฆออร์ต ซึ่งทำให้ขอบเขตดังกล่าวมีความน่าเชื่อถือไม่เท่ากับแถบไคเปอร์

ขอบเขตที่พบมากที่สุด

จากขอบเขตที่มีศักยภาพทั้งสามขอบเขต เฮลิโอชีธเป็นขอบเขตที่นักวิจัยและ NASA มักใช้บ่อยที่สุดในการกำหนดระบบสุริยะ สาเหตุคือเพราะว่าตำแหน่งนี้ระบุได้ง่ายที่สุด และลักษณะของแม่เหล็กทั้งสองด้านก็แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด

แต่สิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าทุกสิ่งทุกอย่างที่อยู่เหนือชั้นเฮลิโอชีธจะต้องเป็นวัตถุท้องฟ้าในอวกาศ เช่น หินอวกาศขนาดยักษ์ 'โอมูอามูอา' ตามที่ไรเซนเฟลด์กล่าว “เมฆออร์ตยังเป็นส่วนหนึ่งของสสารที่ประกอบเป็นดาวเคราะห์ ดังนั้นจึงมีสสารจากระบบสุริยะ ไม่ใช่สสารระหว่างดวงดาว” เขากล่าว

ทูเทา (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงค์ที่มา