ดาวหาง

2 ดาวหาง COMET

บรวารขนาดเลกประเภทหนงของดวงอาทตย ทประกอบไปดวยสารประกอบระเหดงาย ในสภาพเยอกแขงและฝ น ทาใหพวกมนมกถกเรยกวา “กอนนาแขงสกปรก” (Dirty snowball) เปนเศษซากทอดมไปดวยนาแขงทหลงเหลอจากการกาเนดของดาวเคราะห เมอประมาณ 4.5 พนลานปทแลว เปนวตถทมาจากตาแหนงทเลยวงโคจรของดาวพลโตออกไป และใชเวลาหลายปในการโคจรรอบดวงอาทตย เมอมนเขามาในระบบสรยะชนใน จะปรากฏเปนดาวสวางทมหางพาดผานทองฟาในยามคาคน เราเรยกวตถทองฟานวา “ดาวหาง” (Comet)

ดาวหางทปรากฏบนทองฟามองคประกอบทสาคญคอ

2.1 นวเคลยส (Nucleus) คอ ใจกลางของดาวหาง เปนของแขงขนาดเสนผานศนยกลางหลาย กโลเมตร ซงไมสามารถสงเกตเหนได แมจะสงเกตผานกลองโทรทรรศนทมขนาดใหญทสดกตามเนองจาก ดาวหางสวนใหญอยไกลจากดวงอาทตยและโลกมาก

2.2 โคมา (Coma) คอ ชนทหอหมนวเคลยส ปรากฏขนตอนทดาวหางเคลอนทเขามาในระบบสรยะชนใน โคมาซงประกอบดวยฝ นและกาซ และพงออกมาเมอไดรบรงสจากดวงอาทตย

องคประกอบทางเคมของชนโคมา สวนใหญเปน ไอนาและกาซคารบอนไดออกไซด แตกมคารบอน,ไฮโดรเจน และไนโตรเจนอยบาง ซงชนโคมาของดาวหางบางดวงเมอไดรบแสงจากดวงอาทตย จะปรากฏแสงเรองสเขยวของไซยาโนเจน (CN) และโมเลกลของกาซคารบอน (C2) ปรากฏการณดงกลาว เรยกวา “Resonant Fluorescence” (กระบวนการเรองแสงจากอะตอมหรอโมเลกล โดยแสงทปลอยออกมาจะมความยาวคลนเดยวกนกบแสงทอะตอมหรอโมเลกลดงกลาวดดกลน)

ดาวหาง

1. ลกษณะทางกายภาพ

รปท 1 ดาวหาง Holme ทโคจรเขามาในระบบสรยะชนใน เมอป ค.ศ. 2007 ชนโคมาทขยายออกจนมขนาดใหญมากทาใหดาวหางดวงนสามารถมองเหนไดดวยตาเปลา (ภาพโดย ดร.ศรณย โปษยะจนดา)

3COMET ดาวหาง

แหลงกาเนดของดาวหางนนมความสมพนธกบคาบการโคจรมนเอง ดาวหางถกแบงออกเปนสองประเภทคอ “ดาวหางคาบสน” (Short-Period Comet) ซงมคาบการโคจร นอยกวา 200 ปและ “ดาวหางคาบยาว” (Long-Period Comet) มคาบการโคจรเกน 200 ป ทงสองประเภทสมพนธกบแหลงกาเนดและลกษณะเฉพาะทางกายภาพของดาวหางดงน

2.1 ดาวหางคาบสน มแหลงทมาจากแถบไคเปอร1 (Kuiper Belt) มลกษณะเฉพาะดงน อยหางจากดวงอาทตยประมาณ 35–1,000 หนวยดาราศาสตร (เลยวงโคจรดาวเนปจนออกไป) นกวทยาศาสตรคาดการณวาแถบไคเปอรนมนวเคลยสของดาวหางขนาดใหญ (ขนาดนวเคลยสของดาวหางเกน 100 กโลเมตร) ประมาณ 100,000 ดวง วตถขนาดใหญและดาวหางในแถบไคเปอรมทศทางการโคจรและระนาบของวงโคจร ใกลเคยง กบระนาบวงโคจรของดาวเคราะหในระดบหนง วตถขนาดใหญและดาวหางในแถบไคเปอร กอตวกาเนดขนมาในบรเวณน พนผวของดาวหางในบรเวณนปกคลมไปดวยสารประกอบคารบอนทมสคลา วตถขนาดใหญและดาวหางในแถบไคเปอรหลายดวง มการโคจรทเกดกาธร (Orbital Resonance) กบดาวเนปจน ดาวพลโตและอรสอาจจะเปนวตถทมขนาดใหญอนดบตนๆ ในกลมวตถแถบเขมขดไคเปอรน

2.2 ดาวหางคาบยาว มแหลงทมาจากเมฆออรต2 (Oort Cloud) เมฆออรต อยหางจากดวงอาทตยออกไปจากแถบไคเปอรถงระยะประมาณ 50,000 หนวย ดาราศาสตร นกดาราศาสตรคาดการณวาเมฆออรตมดาวหางเปนจานวนมากถงนบพนลานดวง ดาวหางในเมฆออรตน แตเดมกอตวบรเวณวงโคจรของดาวเคราะหกาซ (Jovian planets- ดาวพฤหสบด, ดาวเสาร, ดาวยเรนส และดาวเนปจน) กอนถกแรงโนมถวงจากดาวเคราะห เหลานเหวยงไปอยบรเวณเมฆออรตในปจจบน (ดาวหางคาบยาวกโดนแรงโนมถวงจากดาว เคราะหกาซรบกวนใหพลดจากเมฆออรตโคจรเขามาในระบบสรยะชนในไดเชนกน) ดาวหาง ในเมฆออรตจะโคจรรอบดวงอาทตยแบบไรระเบยบมากกวาดาวหางในแถบไคเปอร

Nat iona l Ast ronomica l Research Ins t i tu te o f Tha i land(Publ ic Organizat ion)

COMET

2. แหลงกาเนดของดาวหางและวงโคจร

1แถบไคเปอร (Kuiper Belt) บรเวณดานนอกของระบบสรยะ โดยอยหางจากดวงอาทตย 35-1,000 หนวยดาราศาสตร2เมฆออรต ทรงกลมทลอมรอบระบบสรยะทงหมดไว มขนาดรศม ประมาณ 1 ปแสง


พจารณาองคประกอบของสงทเปนหางของดาวหาง สามารถจาแนกหางของมนออกไดเปน 2 ประเภท คอ

3.1 หางฝน (Dust Tail) เปนหางทเหนสวางโดดเดนทสด เกดจากอนภาคฝ นขนาดเลกทพงออกมาจากนวเคลยสระเหดออก แลวถกผลกออกไปโดย “ความดนของการแผรงส” (Radiation Pressure – แรงดน ทเกดจากการปะทะกบโฟตอนของแสง) จากดวงอาทตย ฝ นเหลานสามารถสะทอนแสงของดวงอาทตยไดด จงปรากฏเปนทางโคงสวางใหเหนตามแนวทศทางของวงโคจร และเนองจากการทอนภาคฝ นถกผลก ไปไดยากกวาอนภาคไอออน อะตอมหรอโมเลกล ทาใหหางฝ นปรากฏโคงเบนเขาหาเสนทางการเคลอนทของดาวหาง หากโลกเคลอนผานเขาไปในหางฝ นน อนภาคฝ นในหางกจะเขาสบรรยากาศชนบนของโลก เกดการเผาไหมกลายเปนดาวตก

3.2 หางไอออน (Ion Tail) มกมความยาวมากกวาหางฝ นมาก อาจมความยาวหลายรอยกโลเมตร แตมกจะสวางนอยกวาหางฝ น ซงหางไอออนเกดขนจากกาชบรเวณหางของดาวหางทเรองแสงขน เนองจากไดรบพลงงานลมสรยะ หางไอออนจงมทศทางชออกจากดวงอาทตยอยางชดเจน หางไอออน บางทกเรยกวา “หางกาซ” หรอ “หางพลาสมา” ไอออนในหางชนดนสวนใหญเปนไอออนประจบวกของคารบอนมอนอกไซด (CO+) ทมคณสมบตกระเจงแสงสฟาไดดกวาแสงสแดง ทาใหเมอถายภาพดาวหางปรากฏหางไอออนทมสฟา (มองเหนดวยตาเปลาไดยากเนองจากความสวางนอย) นอกจากน กระแสของลมสรยะทไมสมาเสมอยงทาใหหางไอออนมการแกวง เกด “ปม” ของหาง หรอทาใหหางเกดการแยกขาดออกจากกนชวคราว ปรากฏการณเชนนพบไดในหางไอออนเทานน ซงจะมลกษณะปรากฏทมรปรางแคบ จางและเหยยดตรง

3. ประเภทหางของดาวหาง

รปท 2 แผนภาพแสดงแหลงทมาของดาวหางทง 2 แหลง ไดแก แถบไคเปอรและเมฆออรต (ภาพโดย www.cfa.harvard.edu)


หางของดาวหางจากลกษณะทปรากฏบนทองฟามหลากหลายรปแบบดวยกน ทงนขนอยกบปจจยหลายประการ ไมวาจะเปน วงโคจร ความเรว องคประกอบทางเคม สภาพทางธรณวทยา ลมสรยะ ฯลฯ ซงเปนคณสมบตเฉพาะของดาวหางแตละดวง ไมมหลกการทแนนอน รปรางตางๆ ทงหมด เปนผลมาจากมมมองของผสงเกตบนโลก ในชวงเวลาทตางกน ดาวหางดวงหนงอาจจะมหลากหลายรปรางใหสงเกต คอ

4. ลกษณะของดาวหาง

รปท 3 เปรยบเทยบลกษณะภายนอกซงแสดงความแตกตางระหวางหางฝน และหางกาซ(ภาพจาก www.jpl.nasa.gov)

หางฝน (Dust Tail)

หางไอออน (Ion Tail)


4.2 Fan-shaped tail เปนรปรางทมการกระจายตวของทงสองหางตอเนองจนเปนรปพดโดยทศทางความเรวและทศทางของลมสรยะมาบรรจบกนจนไมสามารถแยกเปนสองหางได

รปท 5 (ซาย) ดาวหาง Panstarrs (C/2011 L4) วนท 15 กมภาพนธ ค.ศ. 2013 (ภาพโดย Ignacio Diaz Bobillo)(ขวา) ดาวหาง Lemmon (C/2012 F6) วนท 6 พฤษภาคม ค.ศ. 2013 (ภาพโดย APOD)

รปท 4 ดาวหาง Hartley 2 และกระจกดาวค ในชวงเดอนตลาคม ค.ศ. 2010(ภาพโดย ศรณย โปษยะจนดา, ศภฤกษ คฤหานนท, สทธพร เดอนตะค, สวนตย วฒสงข)


4.1 Coma tail เปนลกษณะของดาวหางทมกาซฟ งกระจายอยรอบๆ หวดาวหาง เนองจากดาวหางอยไกลมาก (5 หนวยดาราศาสตร) และกาลงของลมสรยะสงผลนอยมาก จงทาใหหางกาซหดสนลง


รปท 7 ดาวหางเฮล-บอพพ (Comet C/1995 O1 (Hale-Bopp)) ณ บรเวณยอดดอยอนทนนท ในวนท 5 เมษายน ค.ศ. 1997 (ภาพโดย ศรณย โปษยะจนดา)

รปท 6 ดาวหาง Panstarrs (C/2011 L4) วนท 4 เมษายน ค.ศ. 2013(ภาพโดย Gran Strand)

4.3 Broad tail เปนลกษณะของการกระจายหางฝ นออกมาคลายรปพดแตเปนมมทกวางขนมาก

4.4 Straight tail รปรางแบบนพบบอยทสด เปนผลจากทงลมสรยะและฝ นในหวดาวหาง อยในทศทางเดยวกน จงทาใหหางทงสองยาวเปนเสนตรง



4.5 Antitail เปนมมมองจากผสงเกตทเหนวาหางฝ นกบหางกาซอยตรงกนขาม โดย Antitail นเกดจากหางฝ นตามวงโคจรดาวหางและหางกาซออกจากหวดาวหางในทศตรงขามกบดวงอาทตย

รปท 8 (ซาย) ดาวหาง Garradd (C/2009 P1) วนท 18 กมภาพนธ ค.ศ. 2012(ขวา) แสดงมมมองทผสงเกตเหนจากโลก เมอดาวหางโคจรอยระหวางโลกกบดวงอาทตย

นบตงแตป ค.ศ. 1994 ระบบการตงชอดาวหางแบบเดมนน จะมการตงชอชวคราวเมอดาวหางถกคนพบ โดยมตวเลขป ค.ศ. นาหนา ตามดวยพยญชนะภาษาองกฤษตวเลก เพอบงชวาดาวหางดวงนนถกคนพบเปนลาดบทเทาไหรในปนน เชน ดาวหาง Bennett มชอชวคราววา 1969i เพราะเปนดาวหางทถกคนพบเปนลาดบ 9 ในป ค.ศ. 1969

นอกจากน ในชวงเวลาเดยวกน ยงมการตงชอทางการของดาวหางโดยอาศยเวลาทดาวหางดวงนนเคลอนผานตาแหนงทเขาใกลดวงอาทตยมากทสดในวงโคจร (Perihelion) วาเปนดาวหางลาดบทเทาไหรของปทผานจดน โดยตวเลขลาดบหลงปจะเปนตวเลขโรมน (เชน ดาวหาง Bennett ทมชอชวคราวเปน 1969i ไดชอทางการวา 1970II เพราะเปนดาวหางทผานจด Perihelion เปนดวงท 2 ของป ค.ศ. 1970)

ในเดอนมนาคม ค.ศ. 2003 ระบบการตงชอของดาวหางไดถกปรบปรงใหเปนระเบยบมากขนจากทางสหพนธดาราศาสตรสากล (International Astronomical Union - IAU) ซงระบบการตงชอดงกลาวถกนามาประยกตใชกบดาวเคราะหนอยดวย โดยในชวงทดาวหางถกคนพบทนใดนน จะไดรบชอทางการโดยมอกษรนาหนาตามกรณของดาวหาง ป ค.ศ. ทคนพบ ตามดวยพยญชนะภาษาองกฤษตวใหญและตวเลข

5. การตงชอดาวหาง


National Astronomical Research Institute of Thailand(Public Organization) NARIT

สาหรบอกษรตวหนาของชอทางการของดาวหาง จะแบงตามกรณตางๆ ดงน

P/ : ใชในกรณของดาวหางมคาบ (Periodic comet) ซงเปนดาวหางทใชเวลาโคจรรอบดวงอาทตยครบรอบไมถง 200 ป หรออาจจะมากกวา 200 ปกได แตตองไดรบการยนยนถงหลกฐานการสงเกตการณดาวหางดวงนน ในชวงทเขาใกลดวงอาทตยมากกวา 1 รอบตวอยางของดาวหางทม P/ นาหนาชอ ดาวหางฮลเลย (1P/Halley) ซงเปนดาวหางดวงแรกทไดรบการยนยนวาเปนดาวหางมคาบ ดาวหาง 160พ/ลเนย (160P/LINEAR)

C/ : ใชสาหรบดาวหางคาบยาวมาก (Non-periodic comet) ซงเปนดาวหางใชเวลาโคจรรอบดวงอาทตยครบรอบตงแต 200 ปขนไป แตไมมหลกฐานยนยนการสงเกตการณดาวหางดวงนน ในชวงทเขาใกลดวงอาทตยมากกวา 1 รอบ หรอเปนดาวหางทโคจรเขามาในระบบสรยะชนในเพยงครงเดยวกอนมงหนาออกนอกระบบสรยะไปเลย

ตวอยางของดาวหางทม C/ นาหนาชอ ดาวหาง C/1996 B2 (Hyakutake) ดาวหาง C/2006 P1 (McNaught)

X/ : ใชสาหรบดาวหางทปรากฏในบนทกทางประวตศาสตร ทไมสามารถคานวณวงโคจรของมนไดตวอยางของดาวหางทม X/ นาหนาชอ ดาวหาง X/1106 C1 ดาวหาง X/1872 X1

D/ : ใชสาหรบดาวหางมคาบทสลายตวไปแลว หรอดาวหางมคาบทคาดการณวาสญหายไปแลวตวอยางของดาวหางทม D/ นาหนาชอ 3D/Biela นวเคลยสของดาวหางดวงนแตกตวออกเปนชนเลกชนนอยใน ป ค.ศ. 1852 หลงจากนน กไมปรากฏอกเลย ชอเตมของดาวหาง Shoemaker-Levy 9: D/1993 F2 (Shoemaker-Levy)

A/ : ใชสาหรบวตถทเคยถกนบเปนดาวหาง แตภายหลงถกจดสถานะใหมกลายเปนดาวเคราะหนอยแทนพยญชนะตวใหญทตามหลงเลขปทคนพบ (เรยงตามลาดบพยญชนะในภาษาองกฤษ แตไมรวมตว I และ Z) จะบงชวาดาวหางดวงนนถกคนพบในชวง 15 วน ในชวงครงเดอนใดของป สวนตวเลขทตามหลงพยญชนะแสดงวาดาวหางถกคนพบเปนลาดบทเทาไหรของชวงครงเดอนนน A/2010 AJ (Stewart)

ลกษณะของชอดาวหาง

ชอทางการ ตวอยางเชน C/1995 O1 โดย C/ แสดงวาเปนดาวหางไมมคาบ 1995 O1 แสดงวาเปนดาวหางทถกคนพบเปนในลาดบท 1 ในชวงครงเดอนหลงของเดอนกรกฎาคม ค.ศ. 1995

ชอสามญ ตวอยางเชน Hale-Bopp ชอของดาวหางทตงตามผ คนพบทงสองคน ซงโดยทวไปแลว มกใชแตชอสามญ (เชน ตามขาวดาราศาสตรในสอ)



สาหรบความสวางปรากฏหรอแมกนจด (Magnitude) ของดาวหาง จะอาศยอนดบความสวางของดาวฤกษเปนสงเปรยบเทยบ โดยใชกลองโทรทรรศนสองดาวฤกษททราบความสวางปรากฏ แลวปรบเลนสใกลตา (Eyepiece) ของกลอง เพอใหภาพดาวฤกษในกลองไมเปนจด แตเปนดวงพราๆ คลายดาวหาง ความสวางปรากฏเปนตวเลขทบอกใหทราบวา เราจะสามารถมองเหนดาวดวยตาเปลาไดหรอไม โดยมหลกวา ดาวทความสวางปรากฏเปนตวเลขนอยๆ สวางกวาดาวทมความสวางปรากฏทเปนตวเลขมากๆ และดาวรบหรทสด ทพอมองเหนไดดวยตาเปลาในสภาพทองฟากลางคน ทปลอดโปรง แจมใส ไรเมฆ ปราศจากแสงไฟและแสงจนทรรบกวน จะมความสวางปรากฏ 6 ดาวทเราเหนสวางมากๆ บนฟา เชน ดาวศกรเมอสวางทสด จะมความสวางปรากฏ -4.5 ดวงจนทรในวนเพญมความสวางปรากฏ -12.6 และดวงอาทตยมความสวางปรากฏ -26.8 ดงนน ดาวหางทจะเหนไดดวยตาเปลาจงตองมความสวางปรากฏเปนตวเลขนอยๆ หรอเปนลบ

การประมาณอนดบความสวางปรากฏของดาวหางนน จะวดแสงทสวนกลางของหวดาวหาง และเปรยบเทยบกบดาวฤกษทมคาความสวางปรากฏทแนนอน โดยมวธการดงน

1. VSS (Vsekhsvyatskij-Steavenson-Sidgwick) เปนวธทใชสาหรบหวดาวหางทไมสวาง เปรยบเทยบการโฟกสภาพดาวหางใหชด แลวเบลอภาพดาวฤกษใหมขนาดเทากบหวดาวหาง โดยใหมความสวางทเทากน

6. ความสวางของดาวหาง

ตงแตเขาสยคอวกาศและเรมมโครงการเฝาสารวจทองฟาโดยเฉพาะ จานวนของดาวหางทถกคนพบโดยยานอวกาศ หรอกลองโทรทรรศนภาคพนดนขนาดใหญกเพมขน ทาใหดาวหางทมชอตามยานอวกาศหรอกลองโทรทรรศนเหลานมเปนจานวนมาก เชน กรณดาวหางทคนพบจากยานอวกาศ โซโฮ (SOHO) หรอกลองโทรทรรศนในโครงการ LINEAR (โครงการหองปฏบตการวจยดาวเคราะหนอยใกลโลกลนคอลน)ซงในบางครง กมการใสตวเลขเพอแสดงลาดบของดาวหางทยานอวกาศหรอกลองโทรทรรศนนนคนพบ ตามหลงชอสามญของดาวหาง เชน LINEAR 43 (ชออยางเปนทางการ คอ 160P/LINEAR)

National Astronomical Research Institute of Thailand(Public Organization) NARIT


2. VBM (Van Biesbroeck-Bobrovnikoff-Meisel) เปนวธมาตรฐานอยางงาย สาหรบหวดาวหางขนาดเลก ผสงเกตตองเบลอภาพทงดาวหางและดาวฤกษจนมขนาดเทากน แตผลทไดความสวางจะนอยมาก ไมควรใชกบดาวหางทวไป

รปท 10 ดาวหางไอซอน ขณะอยไกลจากระบบสรยะชนใน มความสวางนอยมาก ซงสามารถใชวธการประมาณ VBM ได(ภาพโดย NASA/JPL-Caltech/UMD (Tony Farnham))

รปท 9 ดาวหางไอซอน (ison C/2012 S1) ใชวธเปรยบเทยบความสวางกบดาวใกลเคยงโดยภาพดานซาย คอ ภาพดาวหางปกต สวนภาพขวา คอ ทาการปรบโฟกสใหดาวใกลเคยงมขนาดใกลเคยงกบดาวหางแลวทาการวดความสวางกอนนามาเปรยบเทยบกบดาวหาง (ภาพโดย http://ssonblog.sierrastars.com/?cat=1)


3. Modified Out เปนการประยกตทงสองวธดวยกน การทาเบลอภาพจะบงบอกถงความสวางทพนผวของดาวหาง โดยใชดาวหางกบดาวฤกษหลายๆ ดวง เพอใหคาความสวางปรากฏถกตองทสด

รปท 11 การประมาณการความสวางของดาวหาง ikeya-zhang C/2002 C1(ภาพโดย http://spaceguard.rm.iasf.cnr.it)

7. เปาหมายของการศกษาดาวหาง

Nat i ona l As t ronom ica l Resea rch I ns t i t u t e o f Tha i l and (Pub l i c O rgan i za t i on )

การคนควาเกยวกบบรวารขนาดเลกของระบบสรยะปจจบนมงไปยงเปาหมาย สารวจประชากร การคานวณวงโคจรลวงหนาและองคประกอบของวตถในกลมน เนองจากมความตระหนกดถงโอกาสทเปนไปไดทวตถเหลานจะพงเขาชนโลก การรจกพวกมนใหมากทสด โดยมนยทจะเตรยมตวรบมอการมาเยอนของพวกมนในอนาคต และการททราบอายและแหลงกาเนดของพวกมนทาใหเราทราบวา วตถเหลาน กาเนดขนมาในชวงตนของการกอตวของระบบสรยะ พวกมนเปนสกขพยานในชวงเวลาทระบบสรยะเรมตนการตอบคาถามเรองความเปนไปของระบบสรยะในปจจบน อาจตองพงหลกฐานจากพวกมนกเปนได



รปท 12 ดาวหางไมใชแคกอนหนหมะสกปรกธรรมดา ทมกาซทพวยพงจากดาวหาง หรอไมเพยงแตไฮโดรคารบอนทเกนคาดแตพวกมนยงมโมเลกลของนาดวย (ภาพโดย NASA/JPL-Caltech)

คาตอบของทฤษฏนหาไดจากการเปรยบเทยบโมเลกลของนาทพบบนดาวหางและนาในมหาสมทร โดยเปรยบเทยบอตราสวนของนาทเกดจากอะตอมของดวเทอเรยม (เปนไอโซโทป ของไฮโดรเจน) ซงเรยกวา “นาแบบหนก” (Heavy water) กบนาปกตซงเกดจากไฮโดรเจน จากขอมลทไดทาการวดคาอตราสวนเดยวกนนบนนาในดาวหาง ฮารตลย-2 (Comet Hartley 2) และพบวามนมอตราสวนใกลเคยงกนมาก คอ ดวเทอเรยมประมาณ 1,610 อะตอมใน 10 ลานสวน ซงถอวามความใกลเคยงกนมาก เพราะนาบนโลกจะมอตราสวนดวทเรยมอะตอมประมาณ 1,558 ในไฮโดรเจน 10 ลานสวน

นอกจากการกาเนดของระบบสรยะแลว ดาวหางยงมแนวโนววาจะเกยวกบการกาเนดสงมชวตบนโลกดวย โดยมปจจยสาคญคอ “นา”โลกของเราทมนาอยมากมายกลบมคาถามสาคญคอพวกมนมาจากไหน แมวาจากการวดสเปกตรมของเนบวลาทอยไกลมากและพบวาอาจมโมเลกลของนาอย แตกใชวาจะพบโมเลกลนากระจายอยทวไปในเอกภพจงเปนทนาสนใจอยางมากวานาจานวนมากมายบนโลกนนมทมาอยางไร มหลายๆ ทฤษฏทกลาวถงการกาเนดขนของนาในมหาสมทรบนโลก แตทนาสนใจมากในชวงหลายปทผานมาคอ ทฤษฏทกลาวถงนาจากอวกาศทถกดาวหางพามาสโลก


รปท 13 ภาพจากภารกจ EPOXI แสดงถงนวเคลยสของดาวหาง ฮารตลย-2 แสดงถงสเปกตรมของนาปกต และนาแบบหนก ซงถกวดดวยเครองมอ Heterodyne Instrument ทตดตงอยบนกลองอวกาศ เฮอรเชล (Herschel Space Observatory)

ปจจบนทฤษฏทวาดวยการกาเนดนาบนโลกทมาจากดาวหางจะเปนทจบตามอง แตกยงคงตองมหลกฐานการคนควาวจยเพมเตมเพอเพมนาหนกใหกบตวทฤษฏเอง

ดาวหางจดอยในกลมบรวารขนาดเลกของดวงอาทตย วตถเหลานเคลอนทปรากฏบนทองฟาแตกตางกบดาวฤกษ กาแลกซ หรอเนบวลา วตถในหวงลกของอวกาศแทบไมปรากฏการเคลอนทหรออาจจะพดไดวาตาแหนงบนทรงกลมทองฟามนแทบไมเปลยนแปลงเลย เราจงใชพวกมนเปนฉากหลง (Sky background) ดาวหางซงเปนวตถในระบบสรยะจงมความเรวในการเคลอนทบนทรงกลมทองฟาทเรวกวา การมองหาพวกมนจงอาศยการเปลยนตาแหนงของพวกมนเทยบกบดาวฤกษทเปนฉากหลง ซงวธการนเปนวธการเชนเดยวกบการคนหาดาวเคราะหนอยและบรวารขนาดเลกของดวงอาทตยประเภทอนๆ

8. การตดตามและศกษาดาวหาง


รปท 14 ดาวหางลหลน เคลอนทตดผานทองฟา ดาวหางมความเรวในการเคลอนทบนทองฟามากกวาดาวฤกษทเปนฉากหลง ดวยภาพถายทใชเวลาการเปดรบแสงทเทากน บนทองฟาบรเวณเดยวกน ในชวงเวลาทตางกนเมอนาภาพแรกกบภาพสดทายซงตาแหนงดาวฤกษในภาพทงสองจะเหมอนกน มาเปรยบเทยบเพอหาจดแสงเลกๆ ทตาแหนงเปลยนไป กจะสามารถสนนฐานไดวาวตถนนอาจเปนดาวหางหรอดาวเคราะหนอยได

รปท 15 ดาวหางเอลนน (C/2010 X1 Elenin) เคลอนทเปลยนตาแหนงเมอเทยบกบดาวฤกษพนหลง


ปจจบนภารกจการคนหาดาวหาง ตกเปนของกลมนกดาราศาสตรซงมเครองมอในการสารวจทองฟาททนสมย ดวยกลองโทรทรรศนขนาดใหญประสทธภาพสง ซงสามารถสารวจทองฟาทงหมดไดในระยะเวลาอนสน และซอฟตแวรในการประมวลผลภาพถายและคอยตรวจจบจดเลกๆ ทมการเคลอนไหว ในภาพถายจานวนมหาศาล การรายงานการคนหาผานระบบอนเตอรเนต การยนยนการคนพบ และการคานวณการโคจรโดยอาศยระบบเครอขายกลองโทรทรรศนขนาดใหญจากทวโลก ทาใหจานวนดาวหางทรจกเพมขนเรอยๆ นาโดยโครงการคนหาวตถทองฟาอยาง ลเนย (LINEAR), เนยท (NEAT), หอดดาวคาตารนา(Catalina), ไซดดง สปรง (Siding spring) และภเขาเลมมอน (lemmon) และลาสดกลองโทรทรรศนแพนสตาร (PANTARRS) ซงเปนกลองทคนพบดาวหางแพนสตาร รวมไปถงกลองโทรทรรศนอวกาศอยางโซโฮ ทสามารถคนหาดาวหางทเขาใกลดวงอาทตยได

ขนตอนการหาองคประกอบวงโคจรดาวหาง

เมอมการรายงานการคนพบดาวหางแลว สงทตองทาตอไป คอ การหาวถโคจรของมน ซงมหลกการพนฐานดงน 1. การถายภาพดาวหางทกวนหรอทกชวโมง จนเหนความเปลยนแปลงของตาแหนงดาวหาง 2. การคนหาพกดของดาวหางในแตละวน โดยเปรยบเทยบกบตาแหนงดาวฤกษพนหลง 3. นาพกดทเปลยนไปในแตละวนมาหาระยะทางเชงมม (องศา) โดยใชตรโกณมตทรงกลมและหา คาความเรวเชงมม (องศาตอวน) คอ ผลตางระยะเชงมม (องศา) / เวลา (วน) 4. การหาระยะหางดาวหางกบดวงอาทตยโดยวธพารลแลกซ ควรใชการสงเกตการณสองตาแหนง บนโลก ณ เวลาเดยวกนเปรยบเทยบระยะทางเชงมมของดาวหางทเปลยนไป

รปท 16 (บน) การวดระยะทางของดาวหาง โดยวธพา-รลแลกซ (ภาพโดยwww.astro.virginia.edu)

(ลาง) ภาพดาวหาง C/2004 Q2 Machholz ทประเทศองกฤษ โดย Pete Lawrence และประเทศอรกวย โดย Gerardo Addiego ระยะทางประมาณ 10,967 กโลเมตร (ภาพโดย www.digitalsky.org.uk/comets)

National Astronomical ResearchInstitute of Thailand(Public Organization)


5. การหาความรของวงโคจรโดยใช ความเรวเชงเสน (V) ทตงฉากกบระยะทางจากดวงอาทตย (r)รวมกบกฎแรงโนมถวงของนวตนและการอนรกษพลงงาน (E)

6. หาระยะทดาวหางเขาใกลดวงอาทตยมากทสด (Rp) จากความเรวเชงเสน (V) และความรของวงโคจรดาวหาง (e) ดวยสมการวงโคจรมาตรฐานตามกฏขอท 2 ของเคปเลอร

รปท 17 แสดงทศทางความเรวของดาวหางในแนวตงฉาก(ภาพโดย www.vikdhillon.staff.shef.ac.uk/teaching)

รปท 18 วงโคจรแบบวงร (ภาพโดย www.hyperphysics.phy-astr.gsu.edu)



7. นาระยะทดาวหางเขาใกลดวงอาทตยมากทสด (Rp) และความรของวงโคจร (e) มาหาระยะครงแกนเอกของวงโคจรดาวหาง (a) ตามกฏของวงร

8. นาระยะครงแกนเอกของวงโคจร (AU) มาใชหาคาบการโคจร (T) โดยใชกฏของเคปเลอร ขอท 3คอกาลงสองของคาบวงโคจรรอบดวงอาทตยแปรผนตามกาลงสามของระยะหางจากดวงอาทตย

ดวยขอบเขตของเทคโนโลยและกระบวนการศกษาดาวหางในแตละยคสมยทตางกน ยกตวอยาง เชนในยคแรกทเครองมอของมนษยมเพยงแคแผนทดาว และเครองมอวดระยะเชงมมทไมคอยซบซอน เรากจะมขอมลเฉพาะตาแหนงบนทองฟาของมนเทานน แตพอเรามเครองมอททนสมยมากขน ประกอบกบความรความเขาใจเกยวกบกฎการเคลอนทและกฎแรงดงดดของนวตน ทาใหเรารจกดาวหางมากขน เราทราบวาพวกมนเปนบรวารของดวงอาทตย มคาบของวงโคจร และกลองโทรทรรศนทาใหนกดาราศาสตร

รปท 19 ตาแหนงของดาวหางไอซอน (ISON) เขาใกลกบดาวพธและดวงจนทร(ภาพโดย Skyandtelescope.com)


มองเหนพวกมนไดชดเจนมากขน ความสวางของพวกมนซงสมพนธกบระยะทางจากตวมนเองกบดวงอาทตยถกวดไดอยางแมนยา และดวยเทคโนโลยการถายภาพยงทาใหการคานวณวงโคจรไดแมนยามากขนการพยากรณถงชวงเวลาทดาวหางจะเขามาเยอนระบบสรยะในครงถดไปได และในขณะเดยวกนการศกษาสเปกตรมของดาวหาง องคประกอบของดาวหางเรมทจะปรากฏใหเหน แมเวลาจะผานไป การถายภาพยงคงเปนแนวทางหลกในการคนหาและศกษาดาวหาง แตถกแทนทดวยระบบบนทกภาพอเลกทรอนกส ทเรยกกนวา CCD (Charge Couple Device) ไดทาใหการเกบขอมลมความกาวหนามากขน เมอใชกบกลองโทรทรรศน ไดเพมขอบเขตของขอมลเกยวกบดาวหางทงในแงของคณภาพ และปรมาณการคนพบแหลงกาเนดของดาวหาง และจาแนกประเภทของพวกมนออกเปนสองกลม คอ ดาวหางคาบสนและคาบยาว ในอกแนวทางหนง แสงจากกลองโทรทรรศนไดถกสงไปยงเครองสเปกโตกราฟ ซงเปนเครองมอทใชศกษาสเปกตรม แสงสทไดจากเครองสเปกโตรกราฟ (กลองโทรทรรศน ขนาดเสนผานศนยกลาง 2.4 เมตร ของประเทศไทย ทตงอยบนดอยอนทนนท กมศกยภาพตดตงเครองสเปกโตรกราฟ เพอศกษาดาวหางไดเชนกน) จะบงบอกถงองคประกอบทอยบนดาวหาง องคประกอบทางเคม ธาตตางๆ ทอยบนดาวหางถกคนพบอยางตอเนอง สมมตฐานมากมายถกสรางขนแมกระทงแนวคดเกยวกบทมาของนาบนโลกดวย เพราะมการคนพบวาองคประกอบของดาวหางคอนา และมแนวโนมวา นาบนโลกและดาวหางจะเหมอนกนการศกษาดาวหางยงคงดาเนนตอไปแมแนวทางจะยงคงเดมนน คอการวดตาแหนงและวดสเปกตรม แตกไดแบงแยกสาขามากขน ภาพถายหลายชวงคลน รวมถงคลนวทย ถกนามาวเคราะห และปจจบนการศกษาดาวหางกาวขามพนบรรยากาศโลก ยานอวกาศไดถกสงไปเกบตวอยางของดาวหางถงในวงโคจรของพวกมน ภาพถายระยะใกลมากมายถกสงมายงโลก และเศษตวอยางของดาวหางไดถกสงมายงโลก แมปจจบนแนวโนมในการศกษาดาวหางในเชงประชากรและความเสยงทจะเปนอนตรายตอโลก จะยงคงเปนทนาสนใจอยางมาก แตขอมลใหมๆ ทอาศยเครองมอยคปจจบน ยงสามารถเอาไปใชในการศกษาแนวทางอนไดอกเชนกน

โครงการอวกาศสตารดสต (STARDUST NASA’s COMET SAMPLE RETURN MISSION)คอ โครงการทสงยานอวกาศไปเกบตวอยางฝ นระหวางดวงดาว (Interstellar Dust) และฝ นของดาวหางวลด 2 (Comet Wild 2) กลบมายงโลก เพอศกษาองคประกอบตางๆ เนองจากดาวหางถอวาเปนวตถเกาแกทสดในระบบสรยะ ซงยงคงรกษาสภาพดงเดมของสารตนกาเนดไวอย และฝ นระหวางดวงดาวกคอสารชนเลกชนนอยทหลงเหลอจากการสรางระบบสรยะ ยานลานถกสงออกไปนอกโลกในวนท 7 กมภาพนธค.ศ. 1999 โดยอาศยเทคนคการสงทเรยกวา (Gravity Assist) หรอการอาศยแรงเหวยงของโลก เหวยงยานใหขนสวงโคจรทมความกวางมากขนเรอยๆ จนสามารถวนรอบดวงอาทตยไดในทสด ยานสตารดสตจะโคจรเขาใกลดาวหางวลด 2 อยสองครงดวยกน โดยครงแรกจะผานเขาไปบนทกภาพดาวหางดวงนไว สวนครงหลงจะเปนการเกบฝ นดาวหางทเพงหลดออกมาจากสวนหวหรอโคมา ถอวาเปนชนสวนฝ นบรสทธทยงไมไดถกแปรสภาพไป จงถอเปนสารทใกลเคยงกบสงทเปนสวนประกอบแรกเรมของระบบสรยะมากทสดเทาทจะหามาได

9. โครงการศกษาดาวหาง

National Astronomical Research Institute of Thailand (Public Organization)


โครงการอวกาศดพอมแพค (Deep Impact Space Mission) เปนโครงการเพอศกษาโครงสรางและการกาเนดของดาวหาง โดยมเปาหมายคอการพงชนดาวหางเทมเพล 1 (CometTempel 1) ซงยานอวกาศประกอบดวย 2 สวน คอ ยานสาหรบโคจรอยใกลๆ ดาวหาง (Flyby Spacecraft) และยานสาหรบพงชนดาวหาง (Impactor) หลกการกคอพยายามใหยานอวกาศทสงออกไปโคจรออกไปเขาใกลดาวหางใหมากทสด จากนนปลอยยานลกออกไปชนบรเวณศนยกลางของดาวหางดวยความเรว 37,000 กโลเมตรตอชวโมง แลวใหยานแมทโคจรอยใกลๆ คอยบนทกภาพและขอมลตางๆ ของการชนเอาไว แมจะไมสามารถสงเกตเหนหลมทเกดจากการชนบนดาวหางได เนองจากมฝ นทเกดจากการชนไดฟ งกระจาย

ปกคลมทวบรเวณดงกลาว แตคาดวาขนาดของหลมนาจะมเสนผานศนยกลางประมาณ 100 - 250 เมตร และมความลกประมาณ 30 เมตร นอกจากนนยงมการใชสเปกโตรมเตอรในการศกษาอนภาคตางๆ ทหลดออกมาจากการชนครงน ดวย จากการศกษาพบวาอนภาคเหลานมสวนประกอบของซลเกต คารบอเนต สเมคไตต โลหะซลไฟต คารบอนอสณฐานและสารกลมโพลไซคลกอะโรมาตกไฮโดรคารบอน และยงไปกวานนมการตรวจพบนาแขงบรเวณเหนอพนผวประมาณ1 เมตร อกดวย

รปท 21 (ซาย) ภาพจาลองภารกจดพอมแพค (ขวา) ภาพลาดบเหตการณหลงจากยานกระแทกกบผวของดาวหาง(ภาพโดย www.discovery.nasa.gov/SmallWorlds)

รปท 20 ยานสตารดสตเขาใกลดาวหางเพอเกบขอมลของดาวหางสงมายงโลก


รปท 22 ยานอวกาศเวกาของโซเวยต กอนทจะถกบรรจไวในยานขนสงเพอขนสวงโคจร (ภาพโดย www.historicspacecraft.com)

โครงการอวกาศเวกา (VEGA Space Mission) โครงการอวกาศของสหภาพโซเวยต ถอเปนโครงการทมความรวมมอในระดบนานาชาต ในการศกษาดาวหางฮลเลย โดยมยานอวกาศจออตโต (Giotto) ขององคการอวกาศยโรป และยานอวกาศซอเซอ (Suisei) และยานอวกาศซากกาเกะ (Sagigake) ของสถาบนอวกาศและวทยาศาสตรนอกโลกของญป น โดยยานอวกาศเวกา 1 โคจรผานเขาไปเฉยดดาวหางฮลเลยเพยง 8,889 กโลเมตรและถายภาพกลบมากวา 500 ภาพในหลายๆ ชวงคลน จากนนยานอวกาศเวกา 2 โคจรผานเขาไปเฉยดดาวหางฮลเลยเพยง 8,030 กโลเมตร ซงยานอวกาศลานมหนาทวเคราะหขนาด รปราง อณหภม และคณสมบตบรเวณพนทผวของดาวหางฮลเลย และไดถายภาพกลบมากวา 700 ภาพ โดยรปทไดมานนมคณภาพสงกวายานอวกาศเวกา 1 อกดวย ซงผลจากการวเคราะหภาพถายพบวาขนาดนวเคลยสมความยาวประมาณ 14 กโลเมตร และใชเวลาหมนรอบตวเองประมาณ 53 ชวโมง สวนการศกษาจากสเปกโตรมเตอรพบวาฝ นของดาวหางฮลเลยมองคประกอบของอกกาบาตประเภทคารบอนาเซยส-คอนไดรท และคนพบนาแขงโมเลกลไมมขวไฟฟาอกดวย (Clathrate Ice)



โครงการอวกาศจออตโต (Giotto Space Mission) เปนโครงการแรกของยโรปทสงยานอวกาศไปสารวจดาวหาง โดยมเปาหมายคอดาวหางฮลเลย ซงมภารกจหลกๆ ดงน 1.) ถายภาพสของนวเคลยสดาวหาง2.) หาองคประกอบและไอโซโทปของสารระเหยในโคมาของดาวหาง โดยเฉพาะอยางยงของโมเลกลตนแบบ 3.) หาลกษณะทางกายภาพและกระบวนการทางเคมทเกดขนบรเวณชนบรรยากาศของดาวหาง รวมถงชนไอโอโนสเฟยร 4.) หาองคประกอบและไอโซโทปของฝ นดาวหาง 5.) วดคาอตราการผลตกาซ ขนาด มวล และการไหลของฝ น รวมถงอตราสวนระหวางฝ นกบกาซ และ 6.) ตรวจสอบระบบมหาภาคของการไหลเวยนพลาสมาทเกดจากปฏกรยารวมกบลมสรยะ แมวาระหวางทยานอวกาศโคจรเขาไปเฉยดดาวหางเพอถายภาพนวเคลยสนน กลองถายภาพและอปกรณอนๆ จะถกฝ นและหนทหลดออกมาจากดาวหางชนอยางรนแรงจนเสยหายเนองจากบนดาวหางฮลเลยมปฏกรยาเคมทรนแรงอยางมาก แตยานอวกาศจออตโตกปฏบตภารกจไดตามทตงใจไว ผลจากการศกษาขอมลทยานลานเกบมาไดพบวา ดาวหางฮลเลยมรปทรงคลายกบถวลสง ยาวประมาณ 15 กโลเมตร และกวางประมาณ 7 - 10 กโลเมตร พนผวสวนใหญมดสนทมเพยงพนผว 10% เทานนทสวาง และจากการวเคราะหองคประกอบของเศษฝ นทหลดออกมาจากดาวหางฮลเลย โดยมนา80 % คารบอนมอนอกไซด 10% มเทน และแอมโมเนย 2.5% และอนๆ อก เชน ไฮโดรคาร-บอน เหลก และโซเดยมอกเลกนอย ยานอวกาศจออตโตยงบอกไดอกวาผวของดาวหางฮลเลยมสดายงกวาถานหน มลกษณะขรขระ มรพรนมความหนาแนนตากวา 0.3 กรมตอลกบาศกเซนตเมตร (ขอมลจาก องคการอวกาศยโรป) แตมอกทมคานวณไดประมาณ 0.6 กรมตอลกบาศกเซนตเมตร ซงขอมลทงสองนมความคลาดเคลอนคอนขางเยอะอาจจะทาใหไมนาเชอถอ และหากลองคานวณจากการปลดปลอยมวลออกมาจากผว 7 ครง พบวาโดยเฉลยแลวมอตราการปลดปลอยมวลอยท 3 ตนตอวนาท ซงฝ นทถกปลอยออกมาพบวามขนาดเทยบเทากบควนบหรเทานนเอง (อยางไรกตามฝ นทมขนาดเลกเทยบเทากบอนภาคในควนบหร แตเคลอนทเรวมาก สามารถสรางความเสยหายใหกบยานจออตโตได) ซงฝ นเหลานสามารถแบงออกเปน 2 แบบดวยกน คอฝ นทประกอบดวยคารบอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซเจน และอกชนดคอฝ นทประกอบดวย แคลเซยม เหลกซลกอน และโซเดยม ซงอตราสวนขององคประกอบแสงของดาวหาง (ไมรวมไนโตรเจน) มความคลายคลงกบดวงอาทตยมาก ทาใหสรปไดวาดาวหางฮลเลยมองคประกอบดงเดมทสดของระบบสรยะ และจากการศกษาพลาสมาและไอออนของดาวหางฮลเลยโดยใชสเปกโตรมเตอร พบวาบรเวณพนผวมคารบอนจานวนมาก

รปท 23 (บน) ภาพจาลองภาระกจของยาน จออตโต ขณะเขาใกลดาวหางฮลเลย (ลาง) ภาพถายดาวหางฮลเลยระยะใกล ซงไดจากยานจออตโต (ภาพโดย www.est.int)



ยานอวกาศซากกาเกะ (Sagigake) และ ซอเซอ (Suisei) ยานอวกาศสงกดญป นสองลา ทถกออกแบบมาเพอสารวจดาวหางฮลเลย และผลกระทบของสภาพแวดลอมในอวกาศทเกดจากดาวหางฮลเลย โดยยานอวกาศลาแรกคอยานซากกาเกะ ถกสงขนไปยงอวกาศในวนท 7 มกราคม ป ค.ศ. 1985 และยานอวกาศซอเซอ ถกสงตามไปในวนท 18 สงหาคม ในปเดยวกน ยานอวกาศทงสองไดเขาสวงโคจรเพอเกบขอมลของดาวหางฮลเลย โดยสงภาพถายในชวงคลนอลตราไวโอเลตกลบมา อกทงยงวดปรมาณการเกดปฏกรยารวมระหวางดาวหางกบลมสรยะ โดยยานอวกาศซากกาเกะ โคจรอยหางจากดาวหางฮลเลยประมาณ 7 ลานกโลเมตร ขณะทยานอวกาศซอเซอ โคจรหางจากดาวหางอยประมาณ 1.5 แสนกโลเมตร หลงจากนนยานอวกาศทงสองลากถกโจมตดวยเศษฝ นทหลดออกมาจากหางของดาวหาง ทาให

ตองเปลยนแปลงวงโคจรไปยงดาวหางดวงใหมแทน คอดาวหางเกยโคบน - ซนเนอร ในป ค.ศ.1998หลงจากนนในป ค.ศ.1991 เชอเพลงของยานอวกาศซอเซอ กไดหมดลงและขาดการตดตอไปในทสด และป ค.ศ.1995 เชอเพลงของยานอวกาศซากกาเกะ กไดหมดลงไปเชนเดยวกน ทาใหยานทงสองลาไมสามารถทาภารกจไดสาเรจ

รปท 24 ภาพจาลองของยาน ซากกาเกะ (ภาพโดย www.orbiterspaceport.blogspot.com)



ความแตกตางระหวางดาวหางและวตถในกลมเดยวกนอยางดาวเคราะหนอย โดยทวไปมกพดถงหางของมน เนองจากในขณะเคลอนทเขามาในระบบสรยะชนใน ดาวหางนนจะปรากฏหางของมนออกมา สวนดาวเคราะหนอยนนไมมหาง ซงเกดจากการสงเกตการณโดยตรง แตจากการศกษาคณสมบตลกลงไปอก ยงพบความแตกตางระหวางวตถสองชนดเพมขนสามประเดน ดงแสดงในตารางท 1

10. ความแตกตางระหวางดาวหางและดาวเคราะหนอย

วตถทองฟา

ดาวหาง

ดาวเคราะหนอย

นาแขง ฝ นและกาซหลายชนด ซงรวมถงสารไฮโดร-คารบอน และนา

ของแขง ในลกษณะ หนและเหลก

แถบไคเปอร และกลมเมฆออรตซงถอวาไกลมาก และดาวหางยงมวงโคจรทรมากเปนรปพาราโบลา หรอไฮเพอร-โบลา และเขาใกลดวงอาทตยกวาดาวเคราะหนอย

วงโคจรของดาวเคราะหนอยอยระหวางดาวพฤหสบดกบดาวองคาร โดยวงโคจรจะรนอยกวาดาวหางหรอคอนขางเปนวงกลม

นวเคลยสทเปนของแขงเปนแกนกลางขนาดหลายกโลเมตร แตอ ง ค ป ร ะ ก อ บ เ ป นโมเลกลของกาซรวมกนอยางหลวมๆ

องคประกอบ วงโคจร ความหนาแนน

ขนาดเสนผานศนยกลางตงแตไมกเมตร จนถงระดบหลายสบกโลเมตรความหนาแนนสง เพราะเ ปนการรวมตวของธาตโลหะทหนาแนน

ตารางท 1 แสดงความแตกตางของดาวหางและดาวเคราะหนอย

รปท 25 เปรยบเทยบวงโคจรของดาวเคราะห กบตาแหนงของแถบไคเปอรและกลมเมฆออรตซงมขนาดแตกตางกนอยางมาก (www.abyss.uoregon.edu)


11. อนตรายจากดาวหาง

รปท 26 ดาวหางนนมวงโคจรทรมาก จนเปนวงรอยางเหนไดชดเจนกวาวตถอนในระบบสรยะ รวมถงดาวเคราะหนอยซงเปนวตถในกลมเดยวกน (ภาพโดย www.deepimpact.umd.edu)

National Astronomical Research Institute of Thailand(Public Organization)


คณสมบตทวไปของดาวหางทมกจะไดเรยนรกนมาและมกเรยกดาวหางดวยชอเลนทนารกนาชงวา “กอนนาแขงสกปรก” ทเปนบรวารของดวงอาทตย เมอเทยบกบดาวเคราะหนอยซงมองคประกอบเปนหนและเหลก และเปนวตถทถกเฝาจบตามองเหมอนกน อนตรายทจะเกดจากดาวหางอาจเทยบไมได แตขอใหลมภาพเดกปนหมะขวางใสกนในฤดหนาวไปกอน ดาวหางทเราเหนนนมถนกาเนดอยไกลออกไปจากวงโคจรของดาวพฤหสบด นานปพวกมนจะแวะเวยนเขามาเยยมเยอนระบบสรยะชนใน ดวยความเรวทเหลอเชอ และดวยความเรวมหาศาลนเองททาใหมนเปนวตถทมอนตรายไมแพดาวเคราะหนอย ในหนาประวตศาสตรของมนษยมการบนทกถงการทาลายลางแบบจรงๆ เพยงไมกครงแตทเหนไดชดเจนทสดคงเปนครงทวตถจากนอกโลกระเบดเหนอนานฟา เหนอแมนาทงกสกา ในเชาวนท 30 มถนายน ค.ศ.1908 ซงปรากฏผลการทาลายลางไวบนผวโลก ตนไมถกเผาลมลงเปนวงกวาง สตวปาถกเผาหลายพนตว ซงเปนเพยงผลจากการทระเบดเหนอพนดน 5-6 กโลเมตร ถอวาไกลมากเพราะถาระเบดใกลพนดนกวาน ความเสยหายจะเพมขน และยงมากขนอกถาบรเวณทมนระเบดเปนแหลงชมชนทมผคนและสงปลกสรางหนาแนน ซงวตถททาใหเกดเหตการณทขนอาจเปนเศษของดาวหางทมขนาดเสนผานศนยกลางไมถงรอยเมตร


เหตการณททงกสกา กลายเปนแคเสยงประทดในวนลอยกระทงทนทเมอเทยบกบเหตการณทเกดขนบนดาวพฤหสบดตอนทดาวหางชเมกเกอร-เลว 9 พงชน โดยดาวหางไดแตกออกเปนหลายชน กอนการพงชน โดยแตละชนมขนาดเสนผานศนยกลางเฉลย 2 กโลเมตร และพงชนดวยความเรวเฉลย 60 กโลเมตรตอวนาท โดยพงชนเขาทางซกใตของดาวพฤหสบด ซงขอมลทไดจากยานอวกาศกาลเลโอ ชใหเหนวามนทาใหเกดลกไฟทมอณหภมพงขนสงถง 24,000 เคลวน ซงถอวาสงมากเมอเทยบกบผวดาวพฤหสบดทเปนเมฆชนบนทปกตมอณหภมแค 130 เคลวน แมลกไฟกระจายตวอยางรวดเรวและอณหภมโดยรอบจะลดลงแลวกยงคงเหลออยท 1,500 เคลวน ซงเกดขนในเวลาแค 40 วนาท พวยกาซทพวยพงขนมา สงถง 3,000 กโลเมตร และกลองโทรทรรศนบนพนโลกไดถายภาพลกไฟบางลกไดกอนทมนจะลบขอบของดาวพฤหสบด แมจะไมสามารถถายภาพเหตการณตอนพงชนไวไดแตจากรวรอยของการพงชน ซงปรากฏเปนรอยสดาขนาดใหญจนสามารถมองเหนดวยกลองโทรทรรศนขนาดเลกบนโลก รอยแผลทเกดขนมขนาดประมาณ 6,000 กโลเมตร โดยเฉพาะชนสวน G ซงมขนาดใหญทสดทาใหเกดรอยแผลทมเสนผานศนยกลาง 12,000 กโลเมตร ซงใหญพอๆกบโลก และสรางแรงระเบดถง 6,000,000 เมกกะตนของระเบด TNT หรอประมาณ 600 เทาของระเบดนวเคลยรทฮโรชมา ถามองในแงรายวามนเกดขนกบโลก คงไมใชแคทาใหเปนรอยดาบนผวโลก แตคงเปนการเปาโลกใหกระจยไดเปนเศษเสยว พลงทาลายทเกดขนไมไดมการคาดคดมากอน เนองจากหากเปรยบเทยบขนาดของดาวพฤหสบดกบชนสวนของดาวหางแลวคงไมตางจากลกเทนนสกบตกสบชน แตผลทเกดขนนนเกดจากการเปลยนแปลงพลงงานจลนอนมหาศาลซงอยในตวดาวหาง ขณะทมนโคจรดวยความเรวยงยวดไปเปนพลงงานความรอน จงสงผลดงทประจกษแกสายตาของมนษยชาต

รปท 27 การระเบดลกลบทเกดขนเหนอแมนาทงกสกา เมอรอยกวาปกอน ทาใหพนทนมสภาพคลายถกทาลายดวยระเบดนวเคลยรซงในยคนนความเขาใจเกยวกบอนตรายของวตถจากนอกโลกยงไมมากพอจะอธบายสงทเกดขน(ภาพโดย http://hyperboreanvibrations.blogspot.com/2011/04/tanguska-event.html)


นบตงแตดาวหางชเมกเกอร-เลว 9 ชนดาวพฤหสบด ไดเกดการตนตวทวโลก เกยวกบภยจากอวกาศ และไดมการใชงบประมาณในการคนควาวจย เสาะหา และเฝาตตตาม บรวารขนาดเลกของดวงอาทตยมากขน ผลลพธทไดคอความกาวหนาในระดบทเรยกวากาวกระโดด จานวนประชากรขนาดเลกถกคนพบและศกษาอยางจรงจง พวกมนจานวนมหาศาลถกจดระเบยบไวในบญชรายชอทเปนระเบยบ โดยเฉพาะวตถทมวงโคจรตดกบวงโคจรของโลก แนวโนวทจะเขาใกล จะถกจบตาเปนพเศษ เรยกวา “วตถทมวงโคจรเขาใกลโลก” (NEOs :Near-Earth Objects) ซงมดาวหางทมความเสยงจะเขาใกลโลก (NECs: Near-Earth Comets) จะถกจดอยในกลมนดวย โดยมเงอนไขวาดาวหางทอยในกลมนจะมระยะใกลดวงอาทตยทสด นอยกวา 1.3 หนวยดาราศาสตร และเปนดาวหางทมคาบการโคจรนอยกวา 200 ป และเมอมการตรวจสอบวามนมขนาดใหญและมความเสยงทจะเขาชนโลกมนจะถกเฝาระวงเปนพเศษ และถกจดลาดบความอนตรายในระดบโตรโนสเกล โดยในปจจบนจานวนดาวหางทคนพบยงถอวานอยกวาดาวเคราะหนอยอยมาก เนองจากแหลงกาเนดของดาวหางอยไกลกวามาก โดยจานวนดาวหางทเขาใกล

รปท 28 รองรอยทเกดจากการพงชนของดาวหางชเมกเกอรเรว-9ปรากฏเปนรอยสดาบนผวดาวพฤหสบด ซงรอยดงกลาวมเสนผานศนยกลาง ใกลเคยงกบเสนผานศนยกลางของโลก(ภาพโดย http://commons.wikimedia.org/)



ในประวตศาสตรชนชาตทอาศยแถบลมแมนาเจาพระยาไดมการบนทกวาในสมยพระนารายณมหาราช ไดมดาวหางใหญปรากฏขนใหเหนในป ค.ศ.1686 ซงผ คนพบอาจเปนพระสอนศาสนาเยซอตทเคยถวายกลองโทรทรรศนใหแกพระนารายณมหาราช ทราชวงลพบร แตหลกฐานเกยวกบดาวหางทปรากฏในประเทศไทยกไดจางหายไป จนกระทง สมยรตนโกสนทร ในรชสมยของพระบาทสมเดจพระจอมเกลาเจาอยหว ซงไดรบการเทดพระเกยตเปน “พระบดาแหงวทยาศาสตรไทย” ไดมบนทกทกลาวถงการปรากฏของดาวหางถงสองดวง ดวงแรกคอดาวหางโดนาต (Donati) ซงเปนดาวหางทชาวอตาล ชอ โดนาต เปนผพบครงแรก ทเมองฟลอเรนซ ในวนท 2 มถนายน ค.ศ.1858 อยบนทองฟาระหวางกลมดาวสงโตและกลมดาวปและเขาใกลดวงอาทตยมากทสดในวนท 30 กนยายน ค.ศ.1858 โดยมคาบการโคจรรอบดวงอาทตย 1,950 ป และเหนไดดวยตาเปลาทวโลกเปนเวลาหลายเดอน สวนดาวหางอกดวงคอ ดาวหางเทบบตต (Tebbutt) ป ค.ศ.1861 เมอพระบาทสมเดจพระจอมเกลาเจาอยหวไดทรงทอดพระเนตรแลว จงทรงพระกรณาโปรดเกลาฯ ใหออกประกาศ ไมใหผคนตนตกใจไวกอนลวงหนา ดาวหางเทบบตต ถกคนพบโดย จอหน เทบบตต (John Tebbutt) เขาใกลดวงอาทตยระหวางวนท 29-30 มถนายนค.ศ.1861 นบตงแตนนบนทกเกยวกบวตถทองฟาอยางดาวหางกไมปรากฏใหเหนจนกระทง ค.ศ.1986 ซงเปนการกลบมาของดาวหางฮลเลยอกครง ซงครงนไดมการเผยแพรขอมลขาวสารลวงหนาไว ทาใหมผ รอชมดาวหางในประเทศไทยจานวนมาก หลงจากการมาเยอนของดาวหางฮลเลย ความรความเขาใจเกยวกบดาวหางของคนไทยไดพฒนาขนเปนอยางมาก ซงทาใหการมาของดาวหางสวางดวงอนหลงจากนนกมผ เฝาชมมากมายอกเชนกน โดยหลงจากนนดาวหางสวางทมองเหนไดในประเทศไทยหรอไดรบความสนใจจากคนไทยประกอบดวย

โลกตามเงอนไขอยท 94 ดวง (ขอมลป ค.ศ. 2013) สวนดาวเคราะหนอยทมความเสยงมจานวนมากกวาเลกนอย การประมาณจานวนดาวหางทอยบรเวณเมฆออรต นนคอพนลานดวง เทยบกบจานวนดาวหางทคนพบในปจจบนถอวานอยกวาจนเทยบไมได และเมอเปรยบเทยบความเสยงทจะถกพงชนจากดาวหางนนนอยกวาดาวเคราะหนอย ทงนขนอยกบเทคโนโลยในการสารวจเพราะการตรวจจบดาวหางนนทาไดยากกวาดาวเคราะหนอย จงตองมการสารวจทมากขนเพอทจะทราบขอมลทละเอยดเพอวางแผนในการจดการลดความเสยงหรอแผนรบมอในกรณทดาวหางมแนวโนมทจะเปนภยตอโลก ซงอาจเกดขนไดในอนาคต

12. ดาวหางทเคยปรากฏเหนอทองฟาประเทศไทย

Comet Hyakutake Comet McNaught


รปท 31 ดาวหางเฮล-บอบบ(Hele-Bobb)(ภาพโดย ศรณย โปษยะจนดา) เมอวนท 5 เมษายน ค.ศ.1997 ซงมขนาดใหญและสวางกวาดาวหางฮลเลยถง 10 เทาเมออยทระยะหางจากโลกเทากน

รปท 29 ดาวหางเฮยกตาเกะ (Hyakutake)(ภาพโดย Michael Jager, Erich Kolmhofer, Herbert Raab) ในป ค.ศ. 1996 ซงเขาใกลดวงอาทตยมากทสดเมอวนท 26 มนาคม ค.ศ. 1996 โดยอยหางจากดวงอาทตยเพยงแค 0.1 หนวยดาราศาสตรหรอประมาณ 15 ลานกโลเมตร

รปท 30 ดาวหางแมคนอต (C/2006 P1 McNaught) มกราคม ค.ศ. 2007 (ภาพโดย Gordon Garradd)

30 ดาวหาง COMET30 ดาวหาง COMET

รปท 32 ดาวหางมคโฮลซ (96P/Machholz) เมอเดอน ธนวาคม ค.ศ. 2004 (ภาพโดย พรชย อมรศรจนทร)

รปท 34 ดาวหางลหลน (C/2007 N3 Lulin) เมอป ค.ศ.2009 (ภาพโดย ศรณย โปษยะจนดา)

รปท 33 ดาวหางโฮมส (17 P/Holmes)เมอเดอนตลาคม ค.ศ. 2007 (ภาพโดย ศรณย โปษยะจนดา, ศภฤกษ คฤหานนท, สทธพร เดอนตะค)

รปท 35 ดาวหางฮารตลย (103P/Hartley) เมอป ค.ศ. 2010 (ภาพโดย ศรณย โปษยะจนดา, ศภฤกษ คฤหานนท, สทธพร เดอนตะค, สวนตย วฒสงข)



ในแตละปมการคนพบดาวหางกนหลายสบดวงแตสวนใหญเปนดาวหางทมความสวางนอยหรอเปนดาวหางทอยหางออกไปและคาดวาคงไมเขาใกลดวงอาทตยจนเกดหางยาวพาดผานทองฟาในตอนกลางคน แตในชวงทายของป ค.ศ. 2012 ไดมการประกาศถงการคนพบดาวหางทนาสงเกตอยสองดวงซงเมอมนเขามาใกลดวงอาทตยในระยะทเหมาะสมจะทาใหสามารถมองเหนไดดวยตาเปลา ซงเราเรยกดาวหางแบบนวา “ดาวหางสวางใหญ” (Great comet) ดวงแรกทมการประกาศออกมาคอดาวหางแพนสตาร(C/2011 L4, PANSTARRS) ถกคนพบตงแต ป ค.ศ. 2011 โดยกลองโทรทรรศน แพนสตาร (Panstarrs telescope) ตงแตตอนทดาวหางดวงนอยหางจากดวงอาทตย 7.9 หนวยดาราศาสตร (AU.) หรอ 1.2 พนลานกโลเมตร และมความสวางปรากฏแค 19 ซงเปนระดบความสวางทนอยมากจนเรยกไดวามองเหนมนดวยกลองโทรทรรศนขนาดใหญๆ เทานน เมอเวลาผานไปจนกระทงความสวางของดาวหางแพนสตาร เพมขนจะมความสวางปรากฏ 13.5 ซงเปนระดบทสามารถมองเหนไดดวยกลองโทรทรรศนขนาดเลกของนกดาราศาสตรสมครเลน ทาใหมนเรมเปนทสนใจกนอยางแพรหลายในแวดวงดาราศาสตรเนองจากมการคาดการณวา เมอมนเขามาอยทจดใกลดวงอาทตยทสด (Perihelion) ความสวางปรากฏของมนจะเพมขนถง -4 ซงสวางพอกบดาวศกร

เมอยางเขาสป ค.ศ. 2013 ในเดอนมกราคมเปนทสงเกตวาความสวางของดาวหางแพนสตาร เรมลดลง จากความสวางปรากฏ 1 กลายเปน 2 จนกระทง ทระยะ 3.6 หนวยดาราศาสตร ความสวางปรากฏของมนลดลงไปอยทประมาณ 5.6 ซงเกอบถงขดจากดทตามนษยจะสามารถมองเหนไดจนทายสดมการประมาณการวาแมวาจะอยใกลดวงอาทตยมากทสด ความสวางปรากฏของมน อาจจะมากทสดไดแค 3.5

13. ดาวหางสวางในป ค.ศ. 2013

รปท 36 ดาวหางแพนสตาร ในวนท 10 มนาคม ค.ศ. 2013 ซงเปนชวงทดาวหางเขาใกลดวงอาทตยมากทสด(ภาพโดย ศภฤกษ คฤหานนท)


จนกระทง วนท 10 มนาคม ซงเปนวนทดาวหางเขาใกลดวงอาทตยทสดความสวางปรากฏของมนยงอยราว 1 ซงถาเทยบกบดาวฤกษกเปนดาวฤกษทหาไดไมยากในตอนกลางคน แตสาหรบดาวหางแพนสตารนนไมเพยงพอ แมวาจะสามารถสงเกตเหนไดจากเกอบทกจดบนโลก แตตาแหนงของมนบนทองฟาหางจากดวงอาทตยไมมากนก ความสวางปรากฏ 1 จะกลนหายไปกบแสงสนธยาและบางทอาจถกบดบงจากฟาหลวบรเวณขอบฟา จนมองไมเหน ดาวหางแพน-สตาร มาจากหมเมฆออรต หางออกไป 50,000 - 100,000 หนวยดาราศาสตร การมาเยอนดาวเคราะหวงในแตละครงของมนตองใชเวลาถง 106,000 ป

และในชวงทายป ค.ศ.2013 กถงคราวของ ดาวหางไอซอน ทถกจบตามองและคาดหวงวาความสวางของมนจะมากถงระดบทสามารถมองเหนไดกระทงตอนกลางวน ซงจะทาใหมนถกจดขนทาเนยบดาวหางสวางใหญของปน ดาวหางไอซอนนนถกคนพบตงแตป ค.ศ. 2011 โดยนกดาราศาสตรสมครเลน ไวตาล เนวอบสก (Vitali Nevski) และ อารเตยม โนวคโคนอค (Artyom Novichonok) ซงปฏบตงานในโครงการเครอขายการเฝาดทองฟาดวยกลองโทรทรรศนขนาดเลก ชอวาโครงการไอซอน (ISON:International Scientific Optical Network) ซงตอนทคนพบครงแรกนนดาวหางไอซอน อยไกลกวาตาแหนงของดาวพฤหสบดออกไป และมความสวางนอยมาก แตจากการเฝาตดตามดและคานวณวงโคจรของมนทาใหพบวาในวนท 28 พฤศจกายน 2013 มนจะเขาใกลดวงอาทตยทสดโดยหางจากชนบรรยากาศของดวงอาทตยแค 680,000 กโลเมตร (จากตวเลขอาจเปนระยะทางทไกลมากแตเมอเทยบระยะทางในระดบของระบบสรยะแลวถอวาใกลมาก ลองจนตนาการถงจดโทษ ซงเปนจดทมไวสาหรบวางลกบอลเพอเตะลกจดโทษ ถาใหระยะหางระหวางจดโทษนกบเสนประต เปนระยะทางระหวางวงโคจรของดาวพธกบผวของดวงอาทตย ระยะใกลทสดของดาวหางไอซอนแทบจะวางอยบนเสนประตเลยทเดยว) ดาวหางดวงนจงเปนดาวหางเฉยดดวงอาทตย (Sungrazers) ดวงหนงและเปนเหมอนอปสรรคทผ ทเฝาชมดาวหางดวงน เพราะถาโชคดดาวหางดวงนรอดมาจากการถกดวงอาทตยเผาไหมหรอแตกเปนเสยงเพราะถกแรงโนมถวงของดวงอาทตยฉกเปนชนเลกชนนอยเราจะไดเหนดาวหางดวงนพรอมกบหางยาวพาดผานทองฟา

หากดาวหางไอซอนพนจากการทาลายลางจากดวงอาทตย ไดมการประมาณการความสวางของมนอาจเพมขนจนมความสวางปรากฏมากกวาดาวศกรถงสบเทาหรอมากกวา หรออาจสวางพอๆ กบดวงจนทรเตมดวง ซงในตอนกลางวนจะมองเหนสวางตดกบสนาเงนของทองฟา ซงถอวาโชคดมากเนองจากเปนเวลาหลายปแลวนบจากการมาเยอนของดาวหาง แมคนอต (C/2006 P1) ในปค.ศ. 2007 ซงชวงทสวางทสดของมนนนสามารถมองเหนไดเฉพาะซกฟาใต แตดาวหางไอซอนในชวงทสวางทสดสามารถมองเหนไดทงซกฟาเหนอและใต โดยจะเรมมองเหนไดดวยตาเปลา ทางทศตะวนออกกอนดวงอาทตยขนในเดอน พฤศจกายนไปจนถงตนเดอนธนวาคม



นอกจากนในป ค.ศ. 2013 ยงมดาวหางอกสองดวงทจะเขามาเยอนระบบสรยะชนใน นนคอดาวหาง เลมมอน (C/2012 F6 Lemmon) และดาวหางเองเคอ ( 2P/Encke) แตไดรบความสนใจ เฉพาะในแวดวงดาราศาสตรเนองจากความสวางไมมากเทาดาวหางไอซอน โดยดาวหางเลมมอนนนถกคนพบตงแตป ค.ศ. 2012 มนเขาใกลดวงอาทตยทสด วนท 23 มนาคม ค.ศ. 2013 ดวยความสวางปรากฏ 6 ใกลเคยงกบขดจากดทสายตามนษยสามารถมองเหนได แตยงสามารถมองเหนไดดวยกลองสองตา ทนาเสยดายคอมนสามารถมองเหนไดเฉพาะซกฟาใตเทานน แมมนจะขามเสนศนยสตรทองฟา ในวนท 20 เมษายน และกลายเปนวตถทองฟาในซกฟาเหนอ โดยสามารถมองเหนไดดวยกลองโทรทรรศนหรอกลองสองตาขนาดใหญ โดยปรากฏอยใกลกบดาวฤกษ แกมมาเปกาซ ในกลมดาวมาปก ทางทศตะวนออกกอนดวงอาทตยขน สวนดาวหางเองเคอ ซงเปนดาวหางคาบสน การมาเยอนของมนครงนนบเปนครงท 62 แลวนบจาก ป ค.ศ. 1814 ทสามารถคานวณวงโคจรของมนไดโดยนกดาราศาสตรชาวเยอรมน โยฮนเนส เองเคอดวยคาบการโคจรทมระยะเวลาแค 3.3 ป ซงทาใหมนเปนแขกทพบบอยครงในระบบสรยะ โดยความสวางปรากฏของมนจะอยทประมาณ 8 ซงเปนระดบทสามารถมองเหนดวยกลองโทรทรรศน โดยแนวการเคลอนทจะอยบรเวณกลมดาวหมใหญไปจนถงกลมดาวสงโตในเดอนตลาคม

รปท 37 ภาพจาลองซงสรางจากซอฟตแวร ในขณะทดาวหางไอซอน ปรากฏบนทองฟา(ภาพโดย www.earthsky.org)



ดวยดาวหางทนาสนใจ สดวงและหนงในนนถกคาดหวง ใหเปนดาวหางทจะปรากฏหางยาวสวางบนฟากฟา สวางทสดในรอบสบป นนเพยงพอทจะเรยกป ค.ศ. 2013 วา “ปแหงดาวหาง”(2013 Year of Comets) ได แตในการศกษาและคนควาเกยวกบดาวหางนนมกมเรองใหประหลาดใจไดเสมอ เพราะในแตละปมการคนพบดาวหางใหมๆ นบสบดวงโดยกลองโทรทรรศนระบบอตโนมต จากทวโลกทคอยเฝามองทองฟาในแตละคนแทนมนษย แมดาวหางจะมความสวางนอยและเกอบทงหมดยงไมอาจคาดเดาการโคจรได แตดวยความพยายามของเหลานกดาราศาสตรกมการคนพบอยางตอเนองคาถามทเหลอกคอในแตละคนจะมพวกมนซกกดวงทรอการคนพบ



เรยบเรยงโดย สทธพร เดอนตะค ชนากานต สนตคณาภรณ วทญญ แพทยวงษ พสฏฐ นธยานนท

National Astronomical ResearchInstitute of Thailand

(Public Organization)

NAR

IT


ดาวหาง

Documents

Transcript of ดาวหาง