ดาวมินิเนปจูน

thumb|ภาพวาดดาวมินิเนปจูนในจินตนาการของศิลปิน
**ดาวมินิเนปจูน** (อังกฤษ: mini-Neptune) (ในบางครั้งเป็นที่รู้กันในชื่อ**ดาวเคราะห์แก๊สแคระ (gas dwarf)** หรือ**ดาวเคราะห์เปลี่ยนผ่าน (transitional planet)**) คือดาวเคราะห์ที่มีมวลน้อยกว่าดาวเนปจูน แต่มีลักษณะคล้ายคลึงกับดาวเนปจูน กล่าวคือมีชั้นบรรยากาศที่หนาอันประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียม และคาดว่าอาจมีชั้นดาวที่ลึกอันประกอบด้วยน้ำแข็ง หิน หรือมหาสมุทรของเหลว (ซึ่งอาจเป็นน้ำ แอมโมเนีย ส่วนผสมของสารทั้งสองชนิด หรือสารระเหยที่มีมวลหนักกว่า)

ดาวเคราะห์แก๊สแคระคือดาวเคราะห์แก๊สที่มีแกนหินเป็นองค์ประกอบหลัก และได้สะสมชั้นห่อหุ้ม (envelope) ที่หนาแน่นอันประกอบด้วยไฮโดรเจน ฮีเลียม และสารระเหยอื่น ๆ ส่งผลให้มีรัศมีรวมอยู่ในช่วงประมาณ 1.7–3.9 เท่าของรัศมีโลก คำดังกล่าวถูกใช้ในกรอบการจำแนกดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะแบบสามระดับโดยอาศัยค่าความเป็นโลหะ (metallicity) เป็นเกณฑ์สำหรับดาวเคราะห์นอกระบบคาบสั้น (short-period exoplanets) ซึ่งยังรวมถึงดาวเคราะห์หินลักษณะคล้ายโลกที่มีรัศมีน้อยกว่า 1.7 เท่าของรัศมีโลก และดาวเคราะห์ที่มีรัศมีมากกว่า 3.9 เท่าของรัศมีโลก ซึ่งได้แก่ ดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์ (ice giants) และดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ (gas giants)

ดาวมินิเนปจูนมีช่วงรัศมีและมวลทับซ้อนกับดาวเคราะห์ไอน้ำ (steam worlds) ซึ่งมีความแตกต่างกันตรงที่ดาวเคราะห์ไอน้ำไม่มีไฮโดรเจนและฮีเลียมในชั้นบรรยากาศ ส่งผลให้ยากต่อการจำแนกแยกจากกันหากยังไม่มีการศึกษาลักษณะองค์ประกอบของบรรยากาศอย่างละเอียดดีพอ

## ลักษณะเฉพาะ
การศึกษาเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับดาวเคราะห์ประเภทนี้โดยทั่วไปอาศัยองค์ความรู้เกี่ยวกับดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนเป็นพื้นฐาน หากปราศจากชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นนั้นดาวเคราะห์ดังกล่าวจะถูกจัดจำแนกเป็นดาวเคราะห์มหาสมุทรแทน เส้นแบ่งโดยประมาณระหว่างดาวเคราะห์หินกับดาวเคราะห์แก๊สอยู่ที่รัศมีราว 1.6–2.0 เท่าของรัศมีโลก ดาวเคราะห์ที่มีรัศมีใหญ่กว่านี้และมีมวลที่ตรวจวัดได้มักมีความหนาแน่นต่ำ จึงจำเป็นต้องมีชั้นบรรยากาศที่แผ่ขยายออกกว้างเพื่ออธิบายทั้งมวลและรัศมีให้สอดคล้องกัน และจากการสังเกตพบว่าดาวเคราะห์ที่มีรัศมีมากกว่าประมาณ 1.6 เท่าของรัศมีโลก และมีมวลมากกว่าประมาณ 6 เท่าของมวลโลก มักประกอบด้วยสารระเหยหรือก๊าซไฮโดรเจน–ฮีเลียมในปริมาณมาก ซึ่งอาจจะได้มาในระหว่างกระบวนการก่อตัว ดาวเคราะห์ประเภทนี้จึงแสดงให้เห็นถึงความหลากหลายขององค์ประกอบที่ไม่สามารถอธิบายได้อย่างเหมาะสมด้วยความสัมพันธ์ระหว่างมวลกับรัศมีเพียงแบบเดียว เช่นเดียวกับที่ใช้ในดาวเคราะห์หินซึ่งมีความหนาแน่นสูงกว่า

ขีดจำกัดล่างของมวลสามารถแปรผันได้อย่างกว้างสำหรับดาวเคราะห์แต่ละดวงโดยขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมัน โดยมวลที่ใช้เป็นเกณฑ์แบ่งอาจอยู่ได้ตั้งแต่ต่ำเพียงประมาณ 1 เท่าของมวลโลกไปจนถึงสูงได้ถึงประมาณ 20 เท่าของมวลโลก ดาวเคราะห์แก๊สขนาดเล็กและดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่มากกว่าจะสูญเสียมวลบรรยากาศได้รวดเร็วกว่าผ่านกระบวนการหลุดหนีเชิงอุทกพลศาสตร์ (hydrodynamic escape) เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าและอยู่ห่างออกไปมากกว่า อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์แก๊สมวลต่ำยังคงอาจมีรัศมีใกล้เคียงกับดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ได้หากมีอุณหภูมิที่เหมาะสม

ดาวเคราะห์ประเภทเนปจูนมีจำนวนค่อนข้างน้อยกว่าดาวเคราะห์ประเภทซับเนปจูน (sub-Neptune) อย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าจะมีขนาดใหญ่กว่าเพียงเล็กน้อยก็ตาม ซึ่งปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “หน้าผารัศมี” (radius cliff) นี้ได้ถูกใช้เพื่อแบ่งแยกระหว่างดาวเคราะห์ซับเนปจูน (ที่มีรัศมีน้อยกว่า 3 เท่าของรัศมีโลก) และดาวเคราะห์ประเภทเนปจูน (ที่มีรัศมีมากกว่า 3 เท่าของรัศมีโลก) เชื่อกันว่าหน้าผารัศมีนี้เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการก่อตัวของดาวเคราะห์ โดยเมื่อก๊าซกำลังสะสมตัวนั้นชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่มีขนาดดังกล่าวจะมีความดันถึงระดับที่สามารถบีบไฮโดรเจนให้แทรกซึมเข้าสู่มหาสมุทรแมกมา ซึ่งส่งผลให้การเพิ่มขึ้นของรัศมีหยุดชะงักลง จากนั้นเมื่อมหาสมุทรแมกมาถึงจุดอิ่มตัวแล้วนั้นการเพิ่มขึ้นของรัศมีจึงสามารถดำเนินต่อไปได้ อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์ที่มีก๊าซเพียงพอจนถึงระดับอิ่มตัวนั้นพบได้ยากกว่ามาก เนื่องจากต้องการปริมาณก๊าซจำนวนมากกว่าอย่างมีนัยสำคัญ

## ตัวอย่าง
ดาวเคราะห์นอกระบบที่มีขนาดเล็กที่สุดที่รู้จักและอาจถูกจัดให้เป็นดาวเคราะห์แก๊สแคระก็คือดาวเคราะห์เคปเลอร์-138ดี (Kepler-138d) โดยมีมวลน้อยกว่าโลก แต่มีปริมาตรมากกว่าประมาณ 60% และด้วยเหตุนี้จึงมีความหนาแน่นอยู่ที่ประมาณ  ซึ่งบ่งชี้ว่าอาจมีปริมาณน้ำเป็นองค์ประกอบจำนวนมาก หรืออาจมีชั้นบรรยากาศแก๊สที่แน่นหนา อย่างไรก็ตาม หลักฐานล่าสุดชี้ให้เห็นว่ามันอาจมีความหนาแน่นมากกว่าที่เคยคาดไว้ และอาจเป็นดาวเคราะห์มหาสมุทรแทน

## ดูเพิ่มเติม

* ดาวเคราะห์คโธเนียน – ดาวแก๊สยักษ์ที่ชั้นบรรยากาศถูกลอกออกไป
* ดาวพฤหัสบดีร้อน – ดาวเคราะห์มวลมากที่โคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์
* ดาวเนปจูนร้อน – ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่โคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์
* ดาวเคราะห์ไฮเชียน – ดาวเคราะห์ที่ถูกปกคลุมด้วยน้ำและมีชั้นบรรยากาศที่อุดมไปด้วยไฮโดรเจน
* เมก้าเอิร์ธ – ดาวเคราะห์หินที่มีมวลมากกว่าโลกสิบเท่า
* ซูเปอร์เนปจูน – ดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวเนปจูนแต่เล็กกว่าดาวเสาร์
* ดาวซับเนปจูน – ดาวเคราะห์ที่มี
* ซูเปอร์เอิร์ธ – ประเภทของดาวเคราะห์นอกระบบ
* ซูเปอร์จูปิเตอร์ – ประเภทของดาวเคราะห์ที่มีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดี
* ดาวเคราะห์เก้า – ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะในสมมติฐาน

## อ้างอิง
หมวดหมู่:ประเภทของดาวเคราะห์
หมวดหมู่:ซูเปอร์เอิร์ธ
หมวดหมู่:ดาวเคราะห์นอกระบบ


## อ่านเพิ่มเติม

* Six New Planets: Mini-Neptunes Found Around Sunlike Star, Victoria Jaggard, National Geographic News, Published February 2, 2011
* Barnes, Rory; Jackson, Brian; Raymond, Sean N.; West, Andrew A.; Greenberg, Richard (January 13, 2009). "The HD 40307 Planetary System: Super-Earths or Mini-Neptunes?". *The Astrophysical Journal*. **695** (2): 1006–1011. arXiv:. Bibcode:. doi:10.1088/0004-637X/695/2/1006. S2CID 18849636

## แหล่งข้อมูลอื่น

* ซูเปอร์เอิร์ธหรือมินิเนปจูน?