'ฝนดาวตก' คืออะไร แตกต่างจาก 'ดาวตก' อย่างไร ใน 1 ปี มี ฝนดาวตก อะไรให้ดูบ้าง

สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (NARIT) เปิดข้อมูล 'ฝนดาวตก' (Meteor showers) คืออะไร มีความแตกต่างจาก 'ดาวตก' อย่างไร ซึ่ง 'ฝนดาวตก' เกิดจากการที่โลกโคจรตัดผ่านสายธารของเศษหินและฝุ่นขนาดน้อยใหญ่ในอวกาศ ที่เป็นเศษที่หลงเหลือจากการพุ่งชนของ ดาวเคราะห์น้อย หรือเศษวัตถุที่ปล่อยออกมาจาก ดาวหาง

 

 

โดยแรงโน้มถ่วงของโลกจะดึงดูดเศษวัตถุเหล่านี้เข้ามา ทำให้เกิดการเสียดสีและเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศ ในช่วงเวลานี้จึงเกิดดาวตกบนท้องฟ้าในอัตราที่สูงกว่าปกติ หรือในบางครั้งเกิดเป็นลูกไฟขนาดใหญ่เรียกว่า Fireball ซึ่ง 'ฝนดาวตก' จะแตกต่างจาก 'ดาวตก' ทั่วไป คือ 'ฝนดาวตก' จะมีทิศทางเหมือนมาจากจุดๆ หนึ่งบนท้องฟ้า เรียกว่า จุดศูนย์กลางการกระจาย (Radiant) เมื่อจุดศูนย์กลางการกระจายตรงหรืออยู่ใกล้เคียงกับกลุ่มดาวใด ก็จะเรียกชื่อฝนดาวตกตามกลุ่มดาวนั้นๆ 

 

 

ช่วงวันที่จะเกิด 'ฝนดาวตก' นั้น จะเป็นช่วงเดียวกันในทุกๆ ปี เนื่องจากเป็นจังหวะที่โลกโคจรผ่านสายธารสะเก็ดดาว จาก ดาวหาง หรือ ดาวเคราะห์น้อย ที่ทิ้งเศษฝุ่นไว้ตามแนววงโคจร แล้วแนววงโคจรของ ดาวหาง หรือ ดาวเคราะห์น้อย ดังกล่าวตัดผ่านใกล้วงโคจรโลก นักดาราศาสตร์จะคาดการณ์จำนวนฝนดาวตกและทิศทางของฝนดาวตกจากข้อมูลการโคจรของแหล่งกำเนิด 'ฝนดาวตก' ได้

 

 

อย่างไรก็ตาม ยังมีปัจจัยที่สำคัญอื่นๆ ด้วย เช่น

 

-  ช่วงเวลาที่วัตถุต้นกำเนิดโคจรผ่านเข้ามายังระบบสุริยะชั้นใน : สำหรับฝนดาวตกชุดเดียวกัน หากเป็นปีที่วัตถุต้นกำเนิดเพิ่งโคจรเข้าใกล้ระบบสุริยะชั้นใน เศษฝุ่นที่ถูกทิ้งไว้ตามสายธารสะเก็ดดาวยังคงเกาะกลุ่มกันอยู่ ฝนดาวตกในปีนั้นมีโอกาสที่มีอัตราดาวตกมากกว่าปกติ แต่ถ้าวัตถุต้นกำเนิดโคจรผ่านวงโคจรโลกนานหลายปีแล้ว เศษฝุ่นจะกระจัดกระจายกันมากขึ้น ฝนดาวตกในปีนั้นก็จะค่อนข้างมีอัตราดาวตกน้อยกว่า

 

-  ดวงจันทร์ : หากดวงจันทร์ปรากฏบนท้องฟ้ายามค่ำคืนในช่วงที่มีฝนดาวตก แสงจันทร์จะรบกวนจนสังเกตเห็นฝนดาวตกได้ยากขึ้น (โดยเฉพาะคืนวันเพ็ญ) ดังนั้น หากวันที่จะเกิดฝนดาวตกตรงกับช่วงประมาณวันเดือนดับ (ประมาณแรม 13 ค่ำ - ขึ้น 2 ค่ำ) จะเป็นจังหวะที่เอื้อต่อการสังเกตฝนดาวตกได้ดีขึ้น

 

 

 

ลักษณะของดาวตก

 

'ดาวตก' เกือบทั้งหมดจะเริ่มปรากฏให้เห็นที่ระดับความสูงประมาณ 96.5 กิโลเมตรจากพื้นผิวโลก ดาวตกลูกใหญ่บางส่วนสว่างกว่าดาวศุกร์ จนถึงขั้นสามารถเห็นได้ในตอนกลางวัน และได้ยินเสียงระเบิดจากระยะห่างไกลถึง 48 กิโลเมตรได้ 'ดาวตก' ที่เกิดการระเบิดระหว่างพุ่งฝ่าบรรยากาศโลก เรียกว่า "ลูกไฟ" (Fireball) โดยเฉลี่ยแล้ว ดาวตกหลายลูกพุ่งฝ่าบรรยากาศโลกด้วยอัตราเร็วประมาณ 48,280 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และมีอุณหภูมิสูงถึง 1,648 องศาเซลเซียส (ในช่วงที่ดาวตกปรากฏสว่างจ้า)

 

วัตถุที่เป็น ดาวตก เกือบทั้งหมดนั้นมีขนาดเล็กมาก บ้างก็มีขนาดประมาณเม็ดทรายเพียงเท่านั้น ซึ่งเผาไหม้ไปหมดระหว่างที่อยู่ในบรรยากาศโลก ขณะที่วัตถุที่มีขนาดใหญ่จะหลงเหลือจากการเผาไหม้จนสามารถตกลงมาถึงพื้นโลกได้ เรียกว่า "อุกกาบาต" (Meteorite) ซึ่งค่อนข้างหาได้ยาก นักวิทยาศาสตร์ของทาง NASA ประมาณไว้ว่าในแต่ละวัน มีอุกกาบาตตกลงมาถึงพื้นผิวโลกประมาณ 44 - 48.5 ตัน แต่พื้นที่ที่ตกส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ห่างไกลผู้คน และอุกกาบาตหินก็ดูค่อนข้างกลมกลืนกับหินบนโลก  

 

การที่วัตถุที่กำลังพุ่งฝ่าบรรยากาศโลกลงมา (ช่วงที่เป็นดาวตก) จะแตกออกหรือไม่ ขึ้นกับหลายปัจจัย เช่น องค์ประกอบทางเคมี อัตราเร็ว และมุมในวิถีการพุ่ง ดาวตกที่พุ่งลงมาเร็วกว่าในมุมเฉียง จะเจอแรงต้านจนวัตถุถูกบิดรูปได้มากกว่า (หากวัตถุถูกบิดรูปจนแรงยึดเหนี่ยวของวัสดุทนไม่ไหว วัตถุดังกล่าวจะแตกออก) ส่วนกรณีที่วัตถุที่พุ่งลงมาเป็นก้อนเหล็กนั้น จะต้านทานการบิดรูปจากแรงต้านในบรรยากาศได้ดีกว่าก้อนหิน แต่ก็ส่วนหนึ่งสามารถแตกตัวออกได้ เมื่อมาถึงบริเวณบรรยากาศโลกชั้นที่หนาแน่นขึ้น (ที่ระดับความสูงจากพื้นโลกประมาณ 8 - 11 กิโลเมตร)

 

 

 

 

โดยปกติแล้ว ดาวตก มักจะปรากฏให้เห็นแต่ละครั้งเป็นลูกเดี่ยวๆ แต่ ณ บางช่วงเวลาในรอบปีนั้น ก็สามารถเห็นเป็น 'ฝนดาวตก' นั่นคือช่วงที่มีดาวตกหลายดวงปรากฏให้เห็นช่วงเวลาใกล้ๆ กัน ในอัตราตั้งแต่ประมาณ 10 ดวง ไปจนถึงหลัก 100 ดวงต่อชั่วโมง ดาวตกในช่วงฝนดาวตกจะปรากฏพุ่งออกมาทุกทิศทางจากจุดใดจุดหนึ่งบนท้องฟ้า เรียกว่า "จุดศูนย์กลางการกระจาย" (จุด Radiant)

 

'ฝนดาวตก' แต่ละชุดจะตั้งชื่อตามกลุ่มดาวที่เป็น "จุดศูนย์กลางการกระจาย" ของฝนดาวตกชุดนั้น เช่น ฝนดาวตกโอไรออนิดส์ (Orionids) มีจุดศูนย์กลางการกระจายอยู่ในกลุ่มดาวนายพราน (Orion) ขณะที่ฝนดาวตกเพอร์เซอิดส์ (Perseids) มีจุดศูนย์กลางการกระจายอยู่ในกลุ่มดาวเพอร์ซีอุส (Perseus) และฝนดาวตกเจมินิดส์ (Geminids) มีจุดศูนย์กลางการกระจายอยู่ในกลุ่มดาวคนคู่ (Gemini) เป็นต้น

 

นอกจากนี้ 'ฝนดาวตก' แต่ละชุดนั้นจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาเดิมของทุกปี เพราะในหนึ่งปีที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบ โลกจะโคจรตัดผ่านสายธารเศษฝุ่นที่ดาวหางหรือดาวเคราะห์น้อยทิ้งเอาไว้เมื่อครั้งที่โคจรมาใกล้ดวงอาทิตย์ ซึ่งสายธารเหล่านั้นคงอยู่ที่ตำแหน่งเดิมเสมอ เมื่อโลกโคจรผ่านเข้าไปก็จะดึงดูดเอาเศษฝุ่นเข้ามาในชั้นบรรยากาศ เกิดการเผาไหม้ ปรากฏเป็นแสงวาบให้คนบนโลกเห็นเป็น ดาวตก หลายดวงที่พุ่งออกมาจากจุดเดียวกันนั่นเอง

 

 

รายการต่อไปนี้จะเป็นรายการ 'ฝนดาวตก' น่าติดตาม ประจำปี ที่นักดาราศาสตร์และนักดูดาวให้ความสนใจ

 

ฝนดาวตกลีโอนิดส์ (Leonids) : ฝนดาวตกชุดที่สว่างที่สุดและน่าตื่นตาตื่นใจที่สุด อัตราดาวตกสูงสุดเคยถึงที่ระดับมากกว่า 1,000 ดวงต่อชั่วโมง และต้นกำเนิดคำว่า 'ฝนดาวตก' ในภาษาอังกฤษ (Meteor shower) นั้น มาจากการสังเกตการณ์ฝนดาวตกลีโอนิดส์ในปี ค.ศ. 1833 นักดาราศาสตร์ NASA ได้ประมาณปริมาณดาวตกครั้งนั้นไว้ถึง 240,000 ดวงในช่วงเวลา 9 ชั่วโมง ฝนดาวตกชุดนี้จะปรากฏทุกกลางเดือนพฤศจิกายน ปัจจุบัน มีอัตราดาวตกสูงสุดเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 15 ดวงต่อชั่วโมง แต่จะมีอัตราดาวตกมากกว่าปกติทุก ๆ 33 ปี ตามคาบการโคจรครบรอบของวัตถุต้นกำเนิด นั่นคือดาวหางเทิมเพิล-ทัตเทิล (Tempel-Tuttle) ซึ่งฝนดาวตกลีโอนิดส์รอบที่มีอัตราดาวตกมากครั้งล่าสุด คือรอบปี ค.ศ.1998 มีอัตราดาวตกสูงถึง 450 ดวง/ชั่วโมง

 

ฝนดาวตกเพอร์เซอิดส์ (Perseids) : ฝนดาวตกชุดนี้มีวัตถุต้นกำเนิด คือ ดาวหางสวิฟต์-ทัตเทิล (Swift-Tuttle) ที่ใช้เวลาโคจรครบรอบนาน 133 ปี โลกโคจรตัดผ่านวงโคจรของดาวหางดวงนี้ ฝ่าสายธารสะเก็ดดาวที่ดาวหางทิ้งไว้ เกิดเป็นฝนดาวตกเพอร์เซอิดส์ในช่วงกลางเดือนสิงหาคมของทุกปี (ช่วงฤดูฝนของไทย) โดยปกติแล้ว อัตราดาวตกของฝนดาวตกเพอร์เซอิดส์นั้นมากกว่า 60 - 100 ดวงต่อชั่วโมง

 

ฝนดาวตกโอไรออนิดส์ (Orionids) : วัตถุต้นกำเนิดของฝนดาวตกชุดนี้ คือ ดาวหางฮัลเลย์ (Halley) ที่ใช้เวลาโคจรครบรอบนาน 75 - 76 ปี ฝนดาวตกชุดนี้ปรากฏในช่วงปลายเดือนตุลาคมของทุกปี โดยมีอัตราดาวตกตามปกติ อยู่ที่ประมาณ 20 - 70 ดวงต่อชั่วโมง

 

ฝนดาวตกควอดรานติดส์ (Quadrantids) : ฝนดาวตกชุดนี้มีแหล่งที่มาจากดาวเคราะห์น้อย 2003 EH1 ซึ่งเป็นวัตถุที่นักดาราศาสตร์บางคนคาดว่าเคยเป็นส่วนหนึ่งของดาวหาง แต่แตกตัวออกมาเมื่อหลายศตวรรษก่อน ฝนดาวตกชุดนี้เกิดขึ้นทุกช่วงต้นเดือนมกราคมของทุกปี โดยมีอัตราดาวตกราว 60 - 100 ดวง

 

ฝนดาวตกเจมินิดส์ (Geminids) : ฝนดาวตกชุดนี้มีแหล่งที่มาจากดาวเคราะห์น้อยเช่นเดียวกับฝนดาวตกควอดรานติดส์ มีวัตถุต้นกำเนิด คือ ดาวเคราะห์น้อยเฟทอน (3200 Phaethon) มีอัตราดาวตกอยู่ที่ประมาณ 110 - 120 ดวงต่อชั่วโมง และเกิดขึ้นทุกช่วงกลางเดือนธันวาคมของทุกปี

 

 

 

 

คำแนะนำ ในการสังเกตการณ์ 'ฝนดาวตก'

 

สภาพท้องฟ้ายามค่ำคืนที่ดีในการสังเกตการณ์ฝนดาวตกน คือ สภาพท้องฟ้าที่มืด ควรลดแสงให้รบกวนการดูฝนดาวตกน้อยที่สุด ดังนั้น คืนที่ดีที่สุดในการดูฝนดาวตก ควรเป็นคืนที่ฝนดาวตกนั้นมีอัตราการตกสูงสุดตรงกับ คืนเดือนมืด หรือคืนที่ดวงจันทร์มีความสว่างน้อย (ช่วงแรม 13 ค่ำ - ขึ้น 2 ค่ำ) เนื่องจากเป็นช่วงที่แสงจากดวงจันทร์ไม่สว่างเกินไป รวมทั้งดวงจันทร์ยังไม่อยู่เหนือขอบฟ้าในขณะเกิดฝนดาวตก ขณะที่พื้นที่สังเกตฝนดาวตกควรเป็นพื้นที่ที่มี มลภาวะทางแสงน้อย นั่นคือไม่มีแสงรบกวนจากชุมชน เมือง ไฟถนน เป็นต้น

 

ช่วงเวลาที่ดีที่สุดในการดู 'ฝนดาวตก' หลายชุด คือ ช่วงเช้ามืด ซึ่งเป็นช่วงเวลาในรอบวันที่โลกหันพื้นผิวฝั่งที่ผู้สังเกตอยู่ ไปในทิศทางที่โลกกำลังโคจรมุ่งไป ขณะที่ช่วงหัวค่ำนั้น โดยส่วนใหญ่แล้วจะมีอัตรา ดาวตก ที่เห็นได้น้อยกว่า

 

'ฝนดาวตก' หลายชุดส่วนใหญ่แล้วจะปรากฏในช่วงเวลาแตกต่างกันในรอบปี ขึ้นอยู่กับว่าช่วงใดที่โลกโคจรตัดผ่านวงโคจรของวัตถุต้นกำเนิดฝนดาวตกที่มีสายธารสะเก็ดดาวทิ้งไว้ ฝนดาวตกบางชุดจะเห็นได้ทุกปี เนื่องจากวัตถุต้นกำเนิดโคจรเข้ามายังระบบสุริยะชั้นในค่อนข้างถี่ (เช่น ฝนดาวตกเจมินิดส์ จากดาวเคราะห์น้อยเฟทอน ที่ใช้เวลาโคจรครบรอบเพียง 1.43 ปี) ขณะที่ฝนดาวตกอีกหลายชุด จะมีช่วงที่ดาวตกชุกนานๆ ครั้ง (เช่น ฝนดาวตกลีโอนิดส์ ที่มาจากดาวหางเทิมเพิล-ทัตเทิล ที่ใช้เวลาโคจรครบรอบนาน 33 ปี) ขณะที่ฝนดาวตกที่มีอัตรา ดาวตก มากจนถึงระดับ "พายุฝนดาวตก" (Meteor storm) จะเกิดขึ้นเพียง 1 - 2 ครั้งในช่วงชีวิตของคนเราเท่านั้น

 

อีกปัจจัยที่สำคัญอีกอย่างในการสังเกตการณ์ 'ฝนดาวตก' คือ "สภาพอากาศ" ซึ่งการสังเกตการณ์ฝนดาวตกต้องการสภาพอากาศที่ปลอดโปร่ง ดังนั้น ในกรณีประเทศไทย ฝนดาวตกที่เหมาะสมในการสังเกตการณ์ คือ ฝนดาวตกที่ปรากฏในช่วงฤดูหนาว เช่น ฝนดาวตกเจมินิดส์ เป็นต้น

 

 

ข้อมูล-ภาพ : NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ