ระบบสุริยะจักรวาลสิ้นสุดตรงไหน?

ขึ้นอยู่กับว่ากำหนดไว้อย่างไร ขอบเขตของระบบสุริยะอาจเป็นแถบไคเปอร์ เฮลิโอพอส หรือเมฆออร์ต

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

ระบบสุริยะนั้นกว้างใหญ่ไพศาล ประกอบด้วยดาวเคราะห์แปดดวง ดาวเคราะห์แคระห้าดวง ดวงจันทร์หลายร้อยดวง และดาวเคราะห์น้อยและดาวหางนับล้านดวง พวกมันโคจรรอบดวงอาทิตย์ และในหลายกรณีก็โคจรรอบกันและกันด้วยความเร็วหลายพันกิโลเมตรต่อชั่วโมง แล้วระบบสุริยะจะสิ้นสุดตรงไหน? คำตอบขึ้นอยู่กับว่าคุณนิยามระบบดาวเคราะห์อย่างไร

ตามที่ NASA ระบุ ระบบสุริยะมีขอบเขตที่เป็นไปได้ 3 ประการ ได้แก่ แถบไคเปอร์ (แถบของวัตถุหินที่อยู่เหนือวงโคจรของดาวเนปจูน) เฮลิโอพอส (ขอบเขตของสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์) และเมฆออร์ต (บริเวณที่อยู่ห่างไกลซึ่งมีดาวหางอยู่ แทบมองไม่เห็นจากโลก)

แถบไคเปอร์

แถบไคเปอร์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 30 ถึง 50 หน่วยดาราศาสตร์ (AU) (1 AU คือระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์) บริเวณนี้เต็มไปด้วยดาวเคราะห์น้อยและดาวเคราะห์แคระ เช่น ดาวพลูโต ซึ่งถูกผลักออกจากระบบสุริยะชั้นในเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์

นักดาราศาสตร์บางคนโต้แย้งว่าแถบไคเปอร์ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นขอบของระบบสุริยะ เนื่องจากแถบนี้เป็นตัวแทนของขอบของจานดาวเคราะห์ก่อนเกิดของดวงอาทิตย์ จานดาวเคราะห์ก่อนเกิดคือวงแหวนของก๊าซและฝุ่นที่ต่อมาได้วิวัฒนาการเป็นดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์น้อย

“หากเราจำกัดความระบบสุริยะอย่างแคบๆ ว่ามีเพียงดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์เท่านั้น ขอบของแถบไคเปอร์ก็สามารถถือได้ว่าเป็นขอบของระบบสุริยะ” แดน ไรเซนเฟลด์ นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอสในรัฐนิวเม็กซิโก สหรัฐอเมริกา กล่าว

แถบไคเปอร์เต็มไปด้วยดาวเคราะห์น้อยที่โคจรรอบระบบสุริยะ ภาพ: BBC — แถบไคเปอร์เต็มไปด้วยดาวเคราะห์น้อยที่โคจรรอบระบบสุริยะ ภาพ: *BBC*

แต่นักดาราศาสตร์บางคนมองว่าคำจำกัดความนี้ง่ายเกินไป “ไม่จริงเลย สิ่งต่างๆ เคลื่อนตัวไปมาก – ส่วนใหญ่เคลื่อนออกด้านนอก – นับตั้งแต่ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น” ไมค์ บราวน์ จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) อธิบาย

ดังนั้น แถบไคเปอร์จึงไม่ได้ประกอบด้วยทุกสิ่งในระบบสุริยะ ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2566 การค้นพบวัตถุใหม่หลายชิ้นนอกแถบไคเปอร์บ่งชี้ว่าอาจมี "แถบไคเปอร์ที่สอง" อยู่ไกลออกไป นักวิจัยบางคนเชื่อว่าความไม่แน่นอนเกี่ยวกับขอบนอกของบริเวณนี้ทำให้ไม่สามารถระบุขอบเขตของระบบสุริยะได้อย่างน่าเชื่อถือ

ญี่ปุ่นเต็ม

เฮลิโอพอสคือขอบด้านนอกของเฮลิโอสเฟียร์ ซึ่งเป็นบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ ณ เฮลิโอพอส ลมสุริยะ หรือกระแสอนุภาคมีประจุที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ จะมีกำลังอ่อนเกินกว่าจะต้านทานรังสีที่พุ่งเข้ามาจากดาวฤกษ์ดวงอื่นและสิ่งมีชีวิตในจักรวาลทางช้างเผือกได้

"เนื่องจากพลาสมาภายในเฮลิโอชีธมีต้นกำเนิดมาจากดวงอาทิตย์ และพลาสมาภายนอกเฮลิโอชีธมีต้นกำเนิดมาจากบริเวณระหว่างดวงดาว บางคนจึงถือว่าเฮลิโอชีธเป็นขอบเขตของระบบสุริยะ" ไรเซนเฟลด์กล่าว อวกาศภายนอกเฮลิโอชีธมักถูกเรียกว่า "อวกาศระหว่างดวงดาว" (อวกาศระหว่างดวงดาว)

ยานอวกาศสองลำได้ข้ามผ่านเฮลิโอพอส ได้แก่ ยานวอยเอเจอร์ 1 ในปี 2012 และยานวอยเอเจอร์ 2 ในปี 2018 ขณะที่ยานวอยเอเจอร์บินผ่านเฮลิโอพอส ยานวอยเอเจอร์ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงของประเภทและความเข้มข้นของสนามแม่เหล็กและการแผ่รังสีที่พุ่งเข้าหาได้อย่างรวดเร็ว บราวน์กล่าวว่า นี่ชี้ให้เห็นว่ายานได้ข้ามผ่านขอบเขตบางอย่าง

อย่างไรก็ตาม เฮลิโอสเฟียร์ไม่ได้เป็นทรงกลม แต่เป็นมวลที่ยาว ดังนั้น การใช้เฮลิโอพอสเพื่อกำหนดระบบสุริยะจึงอาจก่อให้เกิดระบบที่บิดเบี้ยว ซึ่งขัดแย้งกับมุมมองของนักวิจัยระบบดาวเคราะห์บางคน

การจำลองการบินของยานอวกาศวอยเอเจอร์ 1 และวอยเอเจอร์ 2 ในอวกาศ ภาพ: NASA/JPL-Caltech — การจำลองการบินของยานวอยเอเจอร์ 1 และวอยเอเจอร์ 2 ในอวกาศ ภาพ: *NASA/JPL-Caltech*

เมฆออร์ต

นาซาระบุว่าเมฆออร์ตเป็นขอบเขตศักยภาพที่ไกลและกว้างที่สุดของระบบสุริยะ โดยอยู่ห่างจากดาวฤกษ์ประมาณ 100,000 AU “คนที่นิยามระบบสุริยะว่าเป็นทุกสิ่งทุกอย่างที่เชื่อมโยงกับดวงอาทิตย์ด้วยแรงโน้มถ่วง ถือว่าขอบของเมฆออร์ตคือขอบของระบบสุริยะ” ไรเซนเฟลด์กล่าว

สำหรับนักวิจัยบางคน นี่เป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับขอบเขตของระบบสุริยะ เพราะในทางทฤษฎี ระบบดาวเคราะห์ประกอบด้วยวัตถุทั้งหมดที่โคจรรอบดาวฤกษ์ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยบางคนโต้แย้งว่าเมฆออร์ตตั้งอยู่ในอวกาศระหว่างดวงดาว และดังนั้นจึงอยู่นอกระบบสุริยะ แม้ว่าจะเชื่อมโยงกับดวงอาทิตย์ก็ตาม นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ ยังไม่แน่ใจว่าเมฆออร์ตสิ้นสุดที่ใด ทำให้ขอบเขตนี้มีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าแถบไคเปอร์

ขอบเขตที่พบมากที่สุด

ในบรรดาขอบเขตที่เป็นไปได้ทั้งสามประการ เฮลิโอชีธเป็นขอบเขตที่นักวิจัยและนาซาใช้บ่อยที่สุดในการนิยามระบบสุริยะ เหตุผลก็คือเฮลิโอชีธเป็นขอบเขตที่ง่ายต่อการระบุตำแหน่ง และคุณสมบัติทางแม่เหล็กของทั้งสองด้านมีความแตกต่างกันอย่างมาก

แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าทุกสิ่งทุกอย่างที่อยู่นอกเฮลิโอชีธจะต้องเป็นวัตถุระหว่างดวงดาว เช่น หินอวกาศขนาดยักษ์ 'โอมูอามูอา' ไรเซนเฟลด์กล่าว "เมฆออร์ตเป็นส่วนหนึ่งของสสารที่ประกอบกันเป็นดาวเคราะห์ ดังนั้นจึงมีสสารจากระบบสุริยะ ไม่ใช่สสารระหว่างดวงดาว" เขากล่าว

ทูเทา (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงค์ที่มา