"INTRODUCTION TO COMET" (PART 6 )

UFABET PRESENT :

"ดาวหางสงบตัว" (Inactive comets) - วัตถุที่แยกจากดาวเคราะห์น้อยได้ยาก

จากการคำนวณหัวข้อการยั่วยวนใจวัตถุในแถบก้อนเมฆออร์ต (Oort cloud – กรุ๊ปของวัตถุน้ำแข็งขนาดเล็กที่อยู่รอบนอกต่อจาก Kuiper belt ออกไปอีก) ให้โคจรเข้ามาเป็นดาวหางคาบยาว (Long-period cometดาวหางที่มีคาบการหมุนรอบดวงตะวันเกิน 200 ปี) พบว่าคงจะมีจำนวนดาวหางที่มีคาบการโคจรใกล้เคียงกับดาวหางฮัลเลย์ มากยิ่งกว่าที่พวกเรารู้จักราว 1,000เท่า

ซึ่งถ้าคิดในอีกมุมหนึ่งนั้น ดาวหางส่วนที่เกินมาจากที่พวกเรารู้จัก ได้แตกสลายแปลงเป็นเล็กๆน้อยๆ เศษซากพวกนี้จะมีผลให้กำเนิดเป็น “ก้อนเมฆจักรราศี” (Zodiacal cloud) ที่มีรูปร่างเกือบจะเป็นทรงกลม แล้วก็ฝนดาวตกโดยประมาณ 15-30 ชุดในแต่ละปี ufabet

รูปที่ 38 แผนภาพแสดง "เมฆจักรราศี" (Zodical cloud - พื้นที่สีม่วงในแผนภาพ) ซึ่งเป็นกลุ่มฝุ่นที่ฟุ้งไปโดยรอบดวงอาทิตย์ และมีบริเวณที่ความหนาแน่นของฝุ่นมากกว่า (ฝุ่นกระจุกตัว) ในลักษณะคล้ายแผ่นจานหนา ตั้งแต่บริเวณวงโคจรของดาวเคราะห์ชั้นในเรื่อยไปจนถึงบริเวณวงโคจรของดาว พฤหัสบดี นักดาราศาสตร์เชื่อว่าฝุ่นในเมฆจักรราศีนี้ ส่วนใหญ่มาจากฝุ่นที่พ่นออกมาจากดาวหางมีคาบ (ตัว v สีขาวและม่วงในแผนภาพ) ขณะที่ส่วนน้อยเป็นเศษเล็กเศษน้อยที่เกิดจากการพุ่งชนระหว่างดาวเคราะห์น้อย (แถบเข็มขัดดาวเคราะห์น้อยแสดงเป็นพื้นที่สีเขียวในแผนภาพ) ฝุ่นในเมฆจักรราศีที่กระจุกตัวในชั้นจานหนานี้ จะสะท้อนและกระเจิงแสงอาทิตย์มายังโลก เกิดเป็น "แสงจักรราศี" (Zodiacal light)

รูปที่ 39 ภาพถ่ายแสดง "แสงจักรราศี" (Zodiacal light) ซึ่งมีลักษณะปรากฏเป็นแสงจางๆ คล้ายแท่งกรวยที่ยาวไปตามบริเวณระนาบวงโคจรของโลก (Ecliptic plane) ซึ่งจะปรากฏอยู่บนท้องฟ้าไม่นานนัก ทางขอบฟ้าด้านตะวันตก (หลังดวงอาทิตย์ตก) หรือขอบฟ้าด้านตะวันออก (ก่อนดวงอาทิตย์ขึ้น) หากท้องฟ้ามืดสนิท ไม่มีแสงรบกวน (เช่น แสงจากในเมือง)

รูปที่ 40 กราฟระหว่างความสว่าง (Brightness) ของแสงจักรราศี (แกนตั้ง) ในแต่ละค่ามุม Ecliptic Latitude (มุมที่วัดจากระนาบวงโคจรของโลกขึ้นไปทางเหนือ (ค่าเป็นบวก) หรือลงมาทางใต้ (ค่าเป็นลบ) โดยมีจุดยอดของมุมอยู่ที่ดวงอาทิตย์ เช่น ถ้ามุมนี้มีค่า -90 องศา = ขั้วใต้ของระนาบวงโคจรโลก, หรือถ้ามุมนี้มีค่า 0 องศา = อยู่บนระนาบวงโคจรของโลกพอดี) โดยแต่ละกราฟมีรายละเอียด ดังนี้ เส้นประ: ผลที่ได้จากการสังเกตการณ์ของจริง เส้นต่อเนื่อง: ผลที่ได้จากการเขียนโปรแกรมจำลองเมฆจักรราศีในคอมพิวเตอร์ - เส้นต่อเนื่องในกราฟด้านบน: ผลจากโปรแกรมจำลองฯ หากฝุ่นในเมฆจักรราศีมาจากดาวเคราะห์น้อยและดาวหางที่มาจากเมฆออร์ต - เส้นต่อเนื่องในกราฟด้านล่าง: ผลจากโปรแกรมจำลองฯ หากฝุ่นในเมฆจักรราศีมาจากดาวหางคาบสั้นและดาวหางที่มาจากเมฆออร์ต ซึ่งจะเห็นได้ว่ากราฟด้านล่างแสดงการซ้อนทับกันสนิทระหว่างเส้นประกับเส้นต่อ เนื่องมากกว่ากราฟด้านบน บ่งชี้ว่า ฝุ่นในเมฆจักรราศีมาจากดาวหางเป็นส่วนใหญ่ มาจากดาวเคราะห์น้อยในสัดส่วนที่น้อยมาก

อีกหนึ่งแนวความคิดที่เป็นได้เกี่ยวกับดาวหางส่วนเกินจากที่รู้จักดังที่กล่าวมาแล้วนี้หมายถึงดาวหางหลายดวงได้จบปฏิกิริยาต่างๆเปลี่ยนเป็น "ดาวหางสงบตัว" (Inactive comets) เพราะเหตุว่าต้นเหตุหรือข้อสมมติดังต่อไปนี้

- ดาวหางกลุ่มนี้สูญเสียสารประกอบระเหยง่ายไปแทบหมดแล้ว -> "ดาวหางสงบตัวถาวร" (Extinct comets)

- อาจจะเกิดขึ้นเนื่องมาจากสิ่งของพวกสารประกอบอินทรีย์ที่มีสีคล้ำ มีการทับถมสะสมตัวเป็นชั้นดกเหนือผิวนิวเคลียสดาวหาง ชั้นที่ปกคลุมรอบนิวเคลียสนี้จะทำให้แสงสว่างรวมทั้งพลังงานจากดวงตะวันส่องลงไป ยังนิวเคลียสได้ลดลง การระเหิดที่ผิวนิวเคลียสก็เลยลดน้อยลงจนกระทั่งหมดตามไปด้วย -> "ดาวหางสงบตัวชั่วครั้งคราว" (Dormant comets)

ซึ่งคุณภาพการสะท้อนแสงที่ต่ำมากมายของผิวดาวหางที่สงบตัว ทำให้ดาวหางพวกนี้มองคล้ายกับสะเก็ดดาว (Meteoroid) และก็ด้วยต้นสายปลายเหตุพวกนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์คาดว่ามีกรุ๊ปของดาวหางสงบตัวพวกนี้จำนวนไม่ใช่น้อย ที่เขยื้อนเร็ว มีขนาดที่นานาประการ ซึ่งริบรี่เกินความจำเป็นที่กล้องส่องทางไกลในโครงงานตรวจวัตถุใกล้โลก (Near-Earth Objects: NEOs) จะตรวจเจอได้

ปริมาณของวัตถุริบรี่มากมายกลุ่มนี้ บางทีอาจขึ้นอยู่กับจำนวนของนิวเคลียสดาวหางที่ไม่มีปฏิกิริยาแล้ว(เหตุเพราะแนวความคิด 2 อย่างที่ได้กล่าวไป) ufabet รวมทั้งวัตถุที่เดิมทีภายหลังจากศึกษาและทำการค้นพบไม่นาน ถูกแบ่งประเภทและชนิดให้เป็นดาวนพเคราะห์น้อย แม้กระนั้นวันหลังพบว่ามีการผุดรวมทั้งปฏิกิริยาแบบที่เกิดขึ้นอยู่กับดาวหาง

การแบ่งแยกชนิดวัตถุระหว่างดาวนพเคราะห์น้อยที่เป็นหิน กับดาวหางที่เป็นน้ำแข็ง ที่มีมาเมื่อก่อนเริ่มทำเป็นยากขึ้น ตั้งแต่ตอนคริสตทศวรรษ 1970 เมื่อนักดาราศาสตร์พบว่าผิวนิวเคลียสของดาวหางหลายดวง (และก็ดาวหางฮัลเลย์) มีสีคล้ำมากมาย ในระดับที่ใกล้เคียงกับผิวของดาวพระเคราะห์น้อยจำพวก C (C-Type asteroids ครั้งคราวก็เรียกว่าCarbonaceous asteroids เป็นชนิดดาวพระเคราะห์น้อยที่มีเยอะที่สุด มีธาตุคาร์บอนอยู่มากมาย ผิวมีสีออกคล้ำ)

รูปที่ 41 ภาพถ่ายดาวเคราะห์น้อย Mathilde ที่ยานอวกาศ NEAR Shoemaker ถ่ายภาพมาเมื่อปลายเดือนมิถุนายน ค.ศ.1997 ซึ่งดาวเคราะห์น้อยดวงนี้เป็นหนึ่งในดาวเคราะห์น้อยประเภท C

ซึ่งถ้าชั้นโคมาและก็หางของดาวหางจางไปแล้ว (อาทิเช่น ในระหว่างที่ดาวหางอยู่ห่างจากพระอาทิตย์) จะแยกระหว่างนิวเคลียสดาวหางกลุ่มนี้ กับดาวนพเคราะห์น้อยได้ยากมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งกรณีดาวหางที่มีต้นแบบวิถีโคจรคล้ายกับวิถีโคจรของดาวพระเคราะห์น้อย

แบบอย่างที่เด่นชัดถึงความยากสำหรับในการจำแนกประเภทระหว่างนิวเคลียสดาวหางที่สงบ ตัว กับดาวพระเคราะห์น้อยหมายถึงดาวพระเคราะห์น้อย 4015 ซึ่งถูกศึกษาค้นพบในปี คริสต์ศักราช1979 รวมทั้งจากการพิจารณาในวันหลังพบว่า ufabet ดาวพระเคราะห์น้อยดวงนี้เป็นดวงเดียวกันกับดาวหาง 107P/Wilson-Harrington ที่ถูกศึกษาและทำการค้นพบในปี คริสต์ศักราช1949 ตอนนั้น ได้ปรากฏชั้นโคมาจางและก็หางด้วย ตั้งแต่นั้นมา ปฏิกิริยาของดาวหางดวงนี้ได้น้อยลงไปๆมาๆก ทำให้วัตถุนี้ถูกรู้เรื่องว่าเป็นดาวพระเคราะห์น้อยได้

รูปที่ 42 ภาพถ่ายแสดงดาวเคราะห์น้อย 4015 ซึ่งปรากฏหางให้เห็น (อยู่บริเวณตรงกลางของภาพ) ภาพนี้ถ่ายเมื่อ 19 พฤศจิกายน ค.ศ.1949 โดยกล้องโทรทรรศน์ Schmidth ขนาดหน้ากล้อง 48 นิ้วที่หอดูดาว Palomar และผ่านการปรับปรุงจากห้องปฏิบัติการณ์ภาพถ่ายของหอดูดาวท้องฟ้าซีกใต้แห่ง ยุโรป (ESO) เพื่อให้เห็นหางได้ชัดขึ้น

อีกหนึ่งหลักฐานทางอ้อมที่แสดงถึงความคล้ายคลึงกันนี้ เป็นกรณีของดาวนพเคราะห์น้อย 3200 Phaethonซึ่งนับได้ว่าเป็นดาวหางสงบตัว (บางครั้งก็อาจจะชั่วครั้งคราวหรือถาวร) ก็ได้ Phaethon มีเส้นทางโคจรที่ผ่านวิถีโคจรของโลก ufabet ใกล้ดวงตะวันที่สุดที่ระยะห่าง0.14 AU รวมทั้งสายน้ำสะเก็ดดาวที่นำไปสู่ฝนดาวตกชุด Geminids ก็กระจายตัวไปตามเส้นทางโคจรของPhaethon ด้วย แม้ Phaethon จะริบรี่ มีผิวสีคล้ำก็ตาม แม้กระนั้นจากการทิ้งเศษสิ่งของตามวิถีโคจร(เหมือนกับดาวหาง) ทำให้นักดาราศาสตร์มั่นใจว่าPhaeton เคยเป็นดาวหางมาก่อนในสมัยก่อน

รูปที่ 43 แผนภาพแสดงวงโคจรของดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethon ที่จำลองจาก Small-Body Database Browser ของ JPL

กรุ๊ปวัตถุกรุ๊ปหนึ่งที่บางทีอาจเข้าเกณฑ์การอยู่ระหว่างความเป็นดาวหางกับดาว เคราะห์น้อย เป็นกรุ๊ป Damocloids ที่ถูกตั้งชื่อตามดาวพระเคราะห์น้อย5335 Damocles ซึ่งเป็นวัตถุที่มีลักษณะเฉพาะตรงที่เส้นทางโคจรของมันเป็นวงรีที่รีมากมาย (ตั้งแต่เลยวิถีโคจรของโลกออกไปจนถึงแทบถึงเส้นทางโคจรดาวยูเรนัส) แล้วก็มีค่ามุม Inclination ที่สูง(61.95 องศา)

ในกุมภาพันธ์ คริสต์ศักราช2011 มีวัตถุในกรุ๊ปDamocloids ที่รู้จักแล้ว 41 ดวง ซึ่งถึงจะถูกจำแนกประเภทให้เป็นดาวนพเคราะห์น้อย แม้กระนั้นวัตถุพวกนี้ก็มีคุณลักษณะที่แปลกไปจากดาวพระเคราะห์น้อยประเภทอื่น ดังต่อไปนี้

- เส้นทางโคจรเป็นวงรีที่มีลักษณะออกไปทางเส้นทางโคจรของดาวหางมีคาบ (อย่างดาวหางฮัลเลย์)มากยิ่งกว่า

- โดยประมาณ 1 ใน 4 ของดาวพระเคราะห์น้อยกลุ่มนี้ มีทิศทางการหมุนรอบพระอาทิตย์สวนกับแนวทางการโคจรของดาวพระเคราะห์

- ขนาดรัศมีเฉลี่ยของดาวนพเคราะห์น้อยกลุ่มนี้อยู่ที่8 กม. ufabet ซึ่งมองใกล้เคียงกับขนาดนิวเคลียสของดาวหางฮัลเลย์

ยิ่งกว่านั้น จากการประเมินค่า Albedo (ความสามารถการสะท้อนแสงของผิววัตถุ) ของวัตถุกรุ๊ปDamocloid บางดวง พบว่า พวกมันยอดเยี่ยมในวัตถุที่มีสีคล้ำที่สุดในระบบสุริยะเท่าที่มนุษย์รู้จัก แล้วก็ผิวของวัตถุกรุ๊ป Damocloid มีสีค่อนไปทางสีแดงแต่ว่าก็ไม่แดงเท่าวัตถุในแถบสายรัดเอว Kuiperหรือกรุ๊ป Centaur

รูปที่ 44 กราฟระหว่างมุมเอียงระหว่างระนาบวงโคจรของวัตถุกับระนาบวงโคจรของโลก (มุม Inclination มีหน่วยเป็นองศา - แกนนอน) กับสัดส่วนสะสม (Cumulative Fraction มีหน่วยเป็น % - แกนตั้ง) แสดงให้เห็นว่าลักษณะด้านความเอียงของระนาบวงโคจรของกลุ่ม Damocloids คล้ายกับกลุ่มดาวหางที่มีคุณสมบัติคล้ายดาวหางฮัลเลย์ (Halley Family Comets: HFC)

รูปที่ 45 กราฟระหว่างค่าดัชนีสี B-I (แกนนอน) กับ V-R (แกนตั้ง) แสดงการกระจายค่าของโทนสีพื้นผิววัตถุ โดยในกราฟมีข้อมูลของดวงอาทิตย์, วัตถุกลุ่ม Centaurs, วัตถุกลุ่ม Damocloids และกลุ่มวัตถุในแถบเข็มขัด Kuiper หากพื้นผิววัตถุมีสีออกไปทางโทนเหลือง ข้อมูลจะอยู่ทางซ้ายล่างของกราฟ (เช่น ดวงอาทิตย์) แต่ถ้าหากพื้นผิววัตถุมีสีออกทางทางโทนแดง ข้อมูลจะอยู่ทางขวาบนของกราฟ ซึ่งจากกราฟนี้จะพบว่า พื้นผิวของวัตถุในกลุ่ม Damocloids จะมีสีไม่แดงจัดเท่ากลุ่ม Centaurs หรือวัตถุในแถบเข็มขัด Kuiper

จากคุณลักษณะของวัตถุกรุ๊ป Damocloid ที่กล่าวมาทำให้นักดาราศาสตร์คาดว่าวัตถุกลุ่มนี้เคยเป็นนิวเคลียสของดาวหางที่มี ลักษณะใกล้เคียงกับดาวหางฮัลเลย์มาก่อน ก็แค่สูญเสียสารประกอบระเหยง่ายไปแทบหมดแล้ว เพราะว่าการโคจรเข้ามายังระบบสุริยะชั้นในหลายๆครั้ง ตรงเวลานับหลายพันหรือบางทีก็อาจจะถึงหลายล้านปี ข้อสมมตินี้มีหลักฐานอื่นเกื้อหนุน จากการตรวจเจอว่าวัตถุ Damocloidบางดวงปรากฏชั้นโคมาขึ้นมาแล้วถูกจำแนกประเภทให้เป็นดาวหาง

จากกรณีของดาวหางสงบตัวที่กล่าวมานี้ ทำให้นักดาราศาสตร์เสนอว่าปริมาณวัตถุโดยประมาณกึ่งหนึ่งของกรุ๊ปวัตถุใกล้โลก เป็นดาวพระเคราะห์น้อยหรือสะเก็ดดาวที่เป็นหิน ufabet ที่เหลือเป็นดาวหางสงบตัว หรือซากดาวหางที่ไม่มีปฏิกิริยาแล้วในตอนนี้

---