ภาพดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethon ต้นกำเนิดของฝนดาวตกเจมินิดส์ในระยะที่ใกล้ที่สุดและสว่างที่สุดเท่าที่เคยมีมา

ภาพดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethon ต้นกำเนิดของฝนดาวตกเจมินิดส์ในระยะที่ใกล้ที่สุดและสว่างที่สุดเท่าที่เคยมีมา

          เมื่อพูดถึงวัตถุที่โคจรเข้ามาใกล้โลกเรา หลายคนกังวลว่ามันอาจเป็นมหันตภัยครั้งใหญ่เหมือนเช่น 65 ล้านปีก่อน ที่อุกกาบาตเส้นผ่านศูนย์กลางกว่า 10 กิโลเมตร ตกในรัฐยูกาตังประเทศเม็กซิโก จนทำให้ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ 

          แม้ว่าดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethon จะถูกจัดว่าเป็นวัตถุที่มีโอกาสเป็นอันตรายต่อโลกได้ (potentially hazardous object ) แต่นักดาราศาสตร์พบว่ามันจะโคจรอยู่ในระยะที่ปลอดภัยเป็นเวลาอย่างน้อย 400 ปีต่อจากนี้ ดังนั้นพวกเราไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อยนี้แต่อย่างใด

ฝนดาวตกเกิดขึ้นมาได้อย่างไร?

          ฝนดาวตกส่วนมากเกิดมาจากดาวหาง เมื่อดาวหางโคจรเข้ามาใกล้กับดวงอาทิตย์ ความร้อนจากดวงอาทิตย์จะทำให้สสารบนดาวหางระเหิดเป็นไอ พร้อมกับฝุ่นผงในอวกาศกลายเป็นม่านทรงกลมขนาดมหึมาล้อมรอบนิวเคลียส เรียกว่า โคมา (coma) ซึ่งโคมาอาจมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากถึงหลายล้านกิโลเมตรก็ได้ แรงดันจากรังสีที่แผ่จากดวงอาทิตย์และลมสุริยะทำให้โคมามีทิศทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์โดยจะมีเศษชิ้นส่วนขนาดเล็กของดาวหางถูกสลัดทิ้งไว้ตามวงโคจร เรียกว่า ธารสะเก็ดดาว(meteoroid stream)หากวงโคจรของโลกและดาวหางมีการซ้อนทับกัน ทำให้มีจังหวะที่โลกโคจรฝ่าเข้าไปในธารสะเก็ดดาว เศษชิ้นส่วนเหล่านี้ก็จะถูกเสียดสีในชั้นบรรยากาศของโลกจนเกิดเป็นฝนดาวตกขึ้นในที่สุด

แล้วดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethon กับฝนดาวตกเจมินิดส์มีความเกี่ยวข้องกันอย่างไร?

วงโคจรของดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethon

          ดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethon ถูกค้นพบเมื่อวันที่ 11 ตุลาคม ค.ศ.1983 ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ The Infrared Astronomical Satellite (IRAS) โดย Fred Whipplenoticed นักดาราศาสตร์และนักวิจัยดาวหางชาวอเมริกัน จากการศึกษาพบว่ามันจะโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยคาบประมาณ 524 วัน(1.43 ปี) เป็นรูปวงรีที่รีมากจนคล้ายกับวงโคจรของดาวหาง และมีความเป็นไปได้ว่ามันอาจจะเป็นเศษที่หลงเหลืออยู่ของดาวหางหรือเป็นเศษที่แตกออกมาจากดาวเคราะห์น้อยในขณะที่มันโคจรเข้ามาใกล้กับดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตามการที่ดาวเคราะห์น้อยนี้โคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ทุกๆ 524 วันและวงโคจรของมันที่มีความสอดคล้องกับของปรากฏการณ์ฝนดาวตกเจมินิดส์ ทำให้นักดาราศาสตร์รู้ว่าดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethonคือแหล่งต้นกำเนิดของฝนดาวตกเจมินิดส์

          ในช่วงเดือนธันวาคมนี้ เรามีได้โอกาสเห็นดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethon สว่างมากที่สุดเท่าที่เคยปรากฏมาเนื่องจากมันจะโคจรผ่านโลกด้วยระยะห่างไม่เกิน 10.3 ล้านกิโลเมตรจากโลกโดยวันที่ 17 ธันวาคม ที่ผ่านมาหลังจากที่ดาวเคราะห์น้อยนี้เคลื่อนผ่านวงโคจรโลก มันจะโคจรเข้าไปในวงโคจรของดาวเคราะห์วงใน และก่อนที่มันจะโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ เราจะสามารถสังเกตเห็นดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีความสว่างมากที่สุดที่โชติมาตรปรากฏประมาณ 10.7 ซึ่งมากพอที่จะสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 นิ้วได้ 

          แผนภาพนี้แสดงถึงภาพรวมของดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethon ที่จะสามารถสังเกตเห็นได้ในแต่ละวัน โดยจะปรากฏผ่านกลุ่มดาวสารถีหรือ Aurigaไปยังกลุ่มดาวแพะทะเล หรือCapricornusซึ่งดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethonจะมีการเปลี่ยนแปลงเฟสอย่างต่อเนื่อง ส่วนตัวเลขที่กำกับอยู่ด้านใต้คือค่าโชติมาตรปรากฏ ณ เวลานั้นๆ เหตุผลหนึ่งที่มันจางลงไปอย่างรวดเร็วหลังจากที่โคจรเข้ามาใกล้โลกมากที่สุดเนื่องจากเฟสของมันแคบลงจนเป็นเสี้ยวจากมุมมองของเรา (หมายเหตุ ขนาดของดาวเคราะห์น้อยในแผนภาพยังไม่ใช่ขนาดที่แท้จริง)

          นอกจากนี้ดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethon ยังความพิเศษอีกอย่างคือมันจะโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าดาวเคราะห์น้อยที่เคยมีการค้นพบมาอีกด้วย โดยในขณะที่มันโคจรใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดจะมีระยะห่างจากดวงอาทิตย์เพียง0.14 AU หรือน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของระยะห่างระหว่างดาวพุธกับดวงอาทิตย์ จากระยะห่างดังกล่าวทำให้อุณหภูมิพื้นผิวของมันอาจสูงถึง 627 องศาเซลเซียส ซึ่งมากกว่าอุณหภูมิพื้นผิวของดาวพุธที่มีอุณหภูมิประมาณ 427 องศาเซลเซียสโดยเป็นอุณหภูมิที่สามารถหลอมเหลวธาตุตะกั่วได้

ภาพเรดาร์นี้คือภาพล่าสุดของดาวเคราะห์น้อย 3200Phaethonจากกล้องโทรทรรศน์ Arecibo ประเทศเปอร์โตริโก เมื่อวันที่ 17 ธันวาคม ที่ผ่านมา

          ล่าสุดกล้องโทรทรรศน์ Arecibo ซึ่งตั้งอยู่ในประเทศเปอร์โตริโก เผยให้เห็นภาพความละเอียดสูงของดาวเคราะห์น้อย 3200Phaethon  ในระหว่างที่มันกำลังโคจรเข้ามาใกล้โลก ทำให้สามารถประมาณขนาดของดาวเคราะห์ได้โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง6 กิโลเมตร กลายเป็นวัตถุใกล้โลกที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสองและถูกจัดเข้าไปในกลุ่มวัตถุที่มีโอกาสเป็นอันตรายต่อโลก เพราะขนาดและโอกาสที่มันจะเข้าใกล้วงโคจรของโลก นอกจากนั้นภาพถ่ายนี้ยังเผยให้เห็นรูปร่าง และพื้นผิวที่มีสีคล้ำซึ่งอาจเป็นหลุมหรือลักษณะภูมิประเทศอื่นๆของดาวหางอีกด้วย

          ย้อนกลับไปเมื่อ ค.ศ.2009 ในขณะที่ดาวเคราะห์น้อย 3200Phaethon กำลังโคจรเข้าไปใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด จากการสังเกตการณ์ของนักดาราศาสตร์พบว่ามันมีความสว่างเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า เนื่องจากเกิดการขยายตัวของชั้นหินบนเปลือกอย่างรวดเร็วทำให้เกิดการระเบิดขึ้นแบบฉับพลัน ปล่อยกลุ่มแก๊สและฝุ่นออกมา ในทำนองเดียวกับการที่เราเทน้ำเดือดลงบนแก้วที่เย็น แก้วจะแตกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างฉับพลัน หรือเรียกว่า ปรากฏการณ์ “Thermal shock” ซึ่งเศษฝุ่นดังกล่าวเป็นที่มาของฝนดาวตกเจมินิดส์ อย่างไรก็ตามในการเกิดปรากฏการณ์ฝนดาวตกนั้น จำเป็นต้องมีเศษชิ้นส่วนของเคราะห์น้อยผ่านเข้ามายังชั้นบรรยากาศของโลกทุกปี ดังนั้นดาวเคราะห์น้อยที่เป็นแหล่งกำเนิดของฝนดาวตกจึงมีการปล่อยเศษชิ้นส่วนมาตลอดเวลา

          ในอนาคตญี่ปุ่นมีแผนการส่งยานเดสทินี พลัส (DESTINY+) โดยมีความร่วมมือกับชาติอื่นๆ เพื่อไปสำรวจดาวเคราะห์น้อย 3200 Phaethonโดยมีกำหนดส่งตามแผนในปี ค.ศ.2022สุดท้ายแล้วเคราะห์น้อยนี้จะกลับมาสว่างที่สุดอีกครั้งในช่วงเดือนธันวาคมของ ค.ศ.2093 หรืออีกประมาณ 76 ปีข้างหน้ามันจะโคจรผ่านโลกไปด้วยระยะทาง 0.02AU และผู้สังเกตบนโลกจะสามารถสังเกตเห็นดาวเคราะห์น้อยนี้มีความสว่างสูงถึงโชติมาตร 9.4