ฝนดาวตก...ที่ต้องเฝ้ารอดู

ปรากฎการณ์ฝนดาวตกนี้เคยเกิดขึ้นในประเทศไทยมาแล้วหลายครั้งด้วยกัน เรามาดูกันว่า

“ฝนดาวตก” เราพูดถึงเกิดขึ้นได้อย่างไร แล้วเคยเกิดขึ้นเมื่อไหร่บ้าง?

    คุณวรเชษฐ์ บุญปลอด ได้เขียนถึง "ฝนดาวตก" (Meteor shower) ว่า เป็นปรากฎการณ์ที่คนบนโลกมองเห็นแนวเส้นสว่างมากมาย พาดผ่านท้องฟ้ายามค่ำคืนเป็นระยะ ๆ เกิดขึ้นจากการที่โลกโคจรฝ่าเข้าไปในกลุ่มฝุ่นอุกกาบาต (meteoroid) น้อยใหญ่ ซึ่งโดยมากจะมีต้นกำเนิดมาจากดาวหางที่เคยโคจรผ่านเข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน และทิ้งกลุ่มฝุ่นอุกกาบาตเหล่านี้ตามแนวทางโคจร

ฝนดาวตกที่ผู้อ่านอาจเคยได้ยินชื่อบ่อย ๆ คือ ฝนดาวตกเปอร์ซีดส์ (Perseids) หรือรู้จักกันในนามของฝนดาวตกวันแม่ เนื่องจากจะมีมากเป็นพิเศษในช่วงวันที่ 11-12 สิงหาคมของทุกปี และดาวหางที่เป็นต้นกำเนิดของดาวตกกลุ่มนี้ ก็เพิ่งโคจรผ่านเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์เมื่อปลายปี พ.ศ.2535 ที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ทราบมานานแล้วว่า ฝนดาวตกแต่ละกลุ่มจะมีมากผิดปกติหากดาวหางต้นกำเนิดโคจรเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์ ในช่วงก่อนสิ้นศตวรรษที่ 20 นี้

ฝนดาวตกที่นับว่ามีชื่อเสียงมากที่สุดและอาจเป็นฝนดาวตกกลุ่มสำคัญกลุ่มแรกที่มีการบันทึกไว้ จะกลับมาสร้างชื่อเสียงให้กับตัวมันเองอีกครั้ง ฝนดาวตกลีโอนิดส์ (Leonids) เป็นฝนดาวตกที่ถูกยกย่องให้เป็นราชาแห่งฝนดาวตก เนื่องจากมันได้เคยสร้างความตื่นตะลึงให้กับชาวโลกเมื่อกว่าศตวรรษมาแล้ว

ลีโอนิดส์ในประวัติศาสตร์

ในยุคกลาง มีความเชื่อว่าปรากฏการณ์ฝนดาวตกที่รู้จักกันในปัจจุบันนี้ เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นในบรรยากาศโลก (atmospheric feature) หลังยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาการ ความสนใจในปรากฏการณ์ชนิดนี้มีเพิ่มขึ้น หลังจากวันที่ 13 พฤศจิกายน ค.ศ.1833 ในวันนั้น ฝนดาวตกกว่าหมื่นดวงพาดผ่านท้องฟ้าทางตะวันออกของอเมริกาเหนือ ผู้คนต่างถูกปลุกจากหลับเพื่อมาดูสิ่งที่พวกเขาต้องตื่นตะลึงและอกสั่นขวัญแขวนกับเหล่าดาวตกมหาศาลที่ถาโถมราวกับกาลอวสานของโลกกำลังใกล้เข้ามา

   ฝนดาวตกปี ค.ศ.1833 ไม่ใช่จุดจบของโลกอย่างที่หวั่นกัน แต่กลับเป็นสัญญาณของจุดเริ่มวิทยาการสมัยใหม่ของความรู้เกี่ยวกับดาวตก ดาวตกจำนวนมากนี้มีทิศทางพุ่งมาจากจุดหนึ่งบริเวณส่วนหัวของกลุ่มดาวสิงโต นักดาราศาสตร์วิเคราะห์ว่าดาวตกทั้งหมดพุ่งเข้ามาในแนวขนานกันจากจุดหนึ่งในอวกาศนอกโลก เมื่อศึกษาสอบสวนกลับไปก็พบว่าเหตุการณ์เช่นนี้เคยเกิดขึ้นในยุโรปและตะวันออกกลางในเดือนเดียวกันนี้เมื่อปี ค.ศ.1832 นอกจากนี้เมื่อปี ค.ศ.1799 ก็มีบันทึกเหตุการณ์ลักษณะเดียวกันนี้เป็นระยะเวลา 33 ปีก่อนหน้าเหตุการณ์ในยุโรป

  ข้อสรุปจากการค้นคว้าดังกล่าวพบว่าโลกจะโคจรเข้าไปในกลุ่มอนุภาคจำนวนมากในทุก ๆ เดือนพฤศจิกายนของทุกปี ก่อนหน้านี้ก็พบว่ามีช่วงเวลาที่ฝนดาวตกมีจำนวนน้อยลงตลอดระยะเวลา 33-34 ปี แต่ก็จะเพิ่มมากขึ้นอย่างผิดสังเกตตามกำหนดการที่คาดหมายไว้ คือมีมากในปี 1866 แต่ก็ไม่เท่ากับปี 1833

  ปี ค.ศ.1899 เกิดฝนดาวตกอีกครั้งแต่ไม่ได้มีมากมายเท่าที่ควรจะเป็น ซึ่งในปี 1932 ก็เช่นกัน สิ่งเหล่านี้เป็นสัญญาณบอกว่ากลุ่มฝนดาวตกกลุ่มนี้อาจไม่ผ่านวงโคจรของโลกอีกแล้ว แต่ความจริงไม่เป็นเช่นนั้น

ทศวรรษ 1940 -1950 อัตราการเกิดกลุ่มนี้มีราว 10-15 ดวงต่อชั่วโมง และเพิ่มขึ้นเป็น 50 ดวงในปี 1961 และลดลงอีกครั้งเป็น 15-20 ดวงในปี 1962-1963 หลังจากนั้นก็เพิ่มขึ้นอีกครั้งในปี 1965 เป็น 100 ดวงต่อชั่วโมง ปี 1966 เป็นปีที่นักดาราศาสตร์คาดหมายว่ากลุ่มฝนดาวตกจะเพิ่มขึ้น ทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกามีรายงานว่าฝนดาวตกกลุ่มนี้มีมากถึง 150,000 ดวงต่อชั่วโมง !! ขณะที่ทางตะวันออกเห็นฝนดาวตกท่ามกลางแสงรุ่งอรุณ หลังจากปีนั้นอัตราการเกิดลดลงมาในระดับปกติ คือ ราว 10-15 ดวงต่อชั่วโมง

ลีโอนิดส์กับดาวหางเทมเปล-ทัตเทิล

    ดาวหาง เทมเปล-ทัตเทิล (Tempel-Tuttle) เป็นดาวหางธรรมดา ๆ ดวงหนึ่ง แต่ที่มันได้รับความสนใจก็เพราะมันเป็นผู้ให้กำเนิดฝนดาวตกลีโอนิดส์ เทมเปล-ทัตเทิล เป็นสาเหตุสำคัญที่ในทุก ๆ รอบ 33-34 ปีฝนดาวตกกลุ่มนี้มีมากเป็นพิเศษ ดาวหางเทมเปล-ทัตเทิลเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดครั้งล่าสุดเมื่อวันที่ 30 เมษายน ค.ศ.1965 โดยเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดที่ระยะ 0.982 หน่วยดาราศาสตร์ (ใกล้เคียงกับระยะที่โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มาก) 

   ระนาบการโคจรเอียงทำมุม 163องศากับระนาบที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ นั่นหมายความว่า หากมองดูวงโคจรจากด้านเหนือของระนาบดังกล่าว จะเห็นดาวหางโคจรสวนทางกับการโคจรของโลก ทำให้โลกมีโอกาสที่จะเดินทางฝ่าเข้าไปในกลุ่มฝุ่นอุกกาบาตของดาวหางดวงนี้ได้โดยตรง และเป็นระยะเวลานานเป็น

ลีโอนิดส์ในอนาคต

ไบรอัน จี. มาร์สเดน และ กาเรท วิลเลียมส์ แห่ง Minor Planet Center และ โดนัลด์ เค ยีโอแมนส์ แห่ง JPL ได้คำนวณการเคลื่อนที่ของดาวหางภายใต้ แรงรบกวนต่างๆ ในอนาคตพบว่าดาวหางเทมเปล-ทัตเทิลจะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด อีกครั้งในเดือนพฤษภาคม พ.ศ.2574 แต่ก่อนที่จะถึงวันนั้นมันจะผ่านดาวพฤหัสบดี ด้วยระยะห่าง 1.5 หน่วยดาราศาสตร์ ในเดือนสิงหาคม พ.ศ.2572 การเข้าใกล้กันครั้งนี้ทำให้วงโคจรของโลกและดาวหางห่างกันมากขึ้นเป็น 0.0162 หน่วยดาราศาสตร์ ซึ่งมากที่สุดนับตั้งแต่ปี ค.ศ.1733 และเหตุการณ์ลักษณะนี้ยังได้เกิดขึ้นก่อนการกลับมาของดาวหางในปี 1899 กล่าวคือดาวหางผ่านใกล้ดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดีในปี 1870 และ 1898 ตามลำดับ เป็นผลให้ระยะห่างของวงโคจรห่างกัน 0.0117 หน่วยดาราศาสตร์ ซึ่งทำให้ไม่เกิดพายุฝนดาวตกในปี 1899

ขณะเดียวกัน ปี พ.ศ.2608 ระยะห่างของวงโคจรกลับลดลงมาอยู่ที่ 0.0146 หน่วยดาราศาสตร์ ซึ่งอาจทำให้ฝนดาวตกกลุ่มนี้กลับมาปรากฏอีกครั้งหนึ่งได้ กระทั่งปี พ.ศ.2641 และปี 2574 ซึ่งเป็นครั้งแรกนับจากปี ค.ศ.1633 ที่วงโคจรของดาวหางอยู่ "ภายนอก" วงโคจรของโลก

ดูได้ที่ไหนเมื่อไหร่?

    ข้อจำกัดที่เราไม่สามารถทำนายการเกิดได้อย่างแม่นยำคือเราไม่อาจรู้ถึงการเคลื่อนที่ของอนุภาคทุกชิ้นได้ การคำนวณกระทำได้เพียงคาดหมายและรอให้โชคมาถึง ฝนดาวตกลีโอนิดส์เกิดขึ้นทุก ๆ ช่วงวันที่ 14-21 พฤศจิกายนของทุกปี 

  โดยมีมากที่สุดราววันที่ 17-18พฤศจิกายน ในเวลาหลังเที่ยงคืนนับจากกลุ่มดาวสิงโตขึ้นจากขอบฟ้าจนกระทั่งถึงรุ่งเช้า ซึ่งมันจะมาอยู่ถึงกลางฟ้าพอดี นับเป็นช่วงเวลาดีที่สุดที่จะสัมผัสกับปรากฏการณ์นี้ภายใต้ท้องฟ้าที่เปิดโล่งและมืดสนิท แม้ดาวตกจะมีทิศพุ่งมาจากกลุ่มดาวสิงโตจากจุดที่เรียกว่าเรเดียนต์ (radiant)ของฝนดาวตกแต่จะสามารถมองเห็นแนวทางของดาวตกได้ทุกทิศทุกทาง