"ฝนดาวตก" คืออะไร แตกต่างจาก "ดาวตก" อย่างไร ?

สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) ชวนประชาชนเฝ้าชมปรากฏการณ์ “ฝนดาวตกเจมินิดส์” หรือ “ฝนดาวตกกลุ่มดาวคนคู่” คืน 14 - รุ่งเช้า 15 ธันวาคม 2566 โดยสามารถเริ่มสังเกตได้เวลาประมาณ 20.00 น. เป็นต้นไปจนถึงรุ่งเช้า โดยคาดว่าจะมีอัตราการตกเฉลี่ยสูงสุดช่วงหลังเที่ยงคืน ประมาณ 120-150 ดวงต่อชั่วโมง 

ฝนดาวตก คืออะไร ?

ฝนดาวตก (Meteor showers) เกิดจากการที่โลกโคจรตัดผ่านสายธารของเศษหินและฝุ่นขนาดน้อยใหญ่ในอวกาศ ที่เป็นเศษที่หลงเหลือจากการพุ่งชนของดาวเคราะห์น้อย หรือเศษวัตถุที่ปล่อยออกมาจากดาวหาง โดยแรงโน้มถ่วงของโลกจะดึงดูดเศษวัตถุเหล่านี้เข้ามา ทำให้เกิดการเสียดสีและเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศ 

ในช่วงเวลานี้จึงเกิดดาวตกบนท้องฟ้าในอัตราที่สูงกว่าปกติ หรือในบางครั้งเกิดเป็นลูกไฟขนาดใหญ่เรียกว่า Fireball ซึ่ง “ฝนดาวตก” จะแตกต่างจาก “ดาวตก” ทั่วไป คือฝนดาวตกจะมีทิศทางเหมือนมาจากจุด ๆ หนึ่งบนท้องฟ้า เรียกว่า จุดศูนย์กลางการกระจาย (Radiant) เมื่อจุดศูนย์กลางการกระจายตรงหรืออยู่ใกล้เคียงกับกลุ่มดาวใด ก็จะเรียกชื่อฝนดาวตกตามกลุ่มดาวนั้น ๆ

ช่วงวันที่จะเกิด “ฝนดาวตก” นั้น จะเป็นช่วงเดียวกันในทุก ๆ ปี เนื่องจากเป็นจังหวะที่โลกโคจรผ่านสายธารสะเก็ดดาว จากดาวหางหรือดาวเคราะห์น้อยที่ทิ้งเศษฝุ่นไว้ตามแนววงโคจร แล้วแนววงโคจรของดาวหางหรือดาวเคราะห์น้อยดังกล่าวตัดผ่านใกล้วงโคจรโลก นักดาราศาสตร์จะคาดการณ์จำนวนฝนดาวตกและทิศทางของฝนดาวตกจากข้อมูลการโคจรของแหล่งกำเนิดฝนดาวตกได้ 

ปัจจัยในการเกิด "ฝนดาวตก"

• ช่วงเวลาที่วัตถุต้นกำเนิดโคจรผ่านเข้ามายังระบบสุริยะชั้นใน : สำหรับฝนดาวตกชุดเดียวกัน หากเป็นปีที่วัตถุต้นกำเนิดเพิ่งโคจรเข้าใกล้ระบบสุริยะชั้นใน เศษฝุ่นที่ถูกทิ้งไว้ตามสายธารสะเก็ดดาวยังคงเกาะกลุ่มกันอยู่ ฝนดาวตกในปีนั้นมีโอกาสที่มีอัตราดาวตกมากกว่าปกติ แต่ถ้าวัตถุต้นกำเนิดโคจรผ่านวงโคจรโลกนานหลายปีแล้ว เศษฝุ่นจะกระจัดกระจายกันมากขึ้น ฝนดาวตกในปีนั้นก็จะค่อนข้างมีอัตราดาวตกน้อยกว่า
   
• ดวงจันทร์ : หากดวงจันทร์ปรากฏบนท้องฟ้ายามค่ำคืนในช่วงที่มีฝนดาวตก แสงจันทร์จะรบกวนจนสังเกตเห็นฝนดาวตกได้ยากขึ้น โดยเฉพาะคืนวันเพ็ญ ดังนั้น หากวันที่จะเกิดฝนดาวตกตรงกับช่วงประมาณวันเดือนดับ หรือประมาณ แรม 13 ค่ำ - ขึ้น 2 ค่ำ จะเป็นจังหวะที่เอื้อต่อการสังเกตฝนดาวตกได้ดีขึ้น

รู้จักลักษณะของ “ดาวตก”

"ดาวตก" เกือบทั้งหมดจะเริ่มปรากฏให้เห็นที่ระดับความสูงประมาณ 96.5 กิโลเมตรจากพื้นผิวโลก ดาวตกลูกใหญ่บางส่วนสว่างกว่าดาวศุกร์ จนถึงขั้นสามารถเห็นได้ในตอนกลางวัน และได้ยินเสียงระเบิดจากระยะห่างไกลถึง 48 กิโลเมตรได้ ดาวตกที่เกิดการระเบิดระหว่างพุ่งฝ่าบรรยากาศโลก เรียกว่า “ลูกไฟ” (Fireball)

โดยเฉลี่ยแล้ว ดาวตกหลายลูกพุ่งฝ่าบรรยากาศโลกด้วยอัตราเร็วประมาณ 48,280 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และมีอุณหภูมิสูงถึง 1,648 องศาเซลเซียส (ในช่วงที่ดาวตกปรากฏสว่างจ้า)

วัตถุที่เป็นดาวตกเกือบทั้งหมดนั้นมีขนาดเล็กมาก 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)

แปลและเรียบเรียง โดย พิสิฏฐ นิธิยานันท์ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.

ที่มา : สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของ Thai PBS ได้ที่ www.thaipbs.or.th/news/playlists/SciAndTech

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ #ThaiPBSSciAndTech