เมื่อดาวเคราะห์มาเรียงอยู่ในแนวเดียวกัน

1 กันยายน 2540
ปรับปรุงครั้งล่าสุด 20 ธันวาคม 2559
โดย: นิพนธ์ ทรายเพชร
เนื่องจากมีบทความและหนังสือหลายเล่มได้เขียนเกี่ยวกับเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นแก่โลก ในวันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 ซึ่งอ้างว่า ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ มาเรียงอยู่ในแนวเดียวกัน

บทความและหนังสือดังกล่าวแจ้งว่าจะเกิดเหตุร้ายต่างๆ นานา อย่างรุนแรงถึงโลกระเบิด ซึ่งถ้าโลกระเบิดจริงก็นับว่าเป็นเรื่องร้ายแรงที่ทุกคนจะต้องเป็นห่วง

ในฐานะที่เป็นนักดาราศาสตร์ เราควรพิจารณาเรื่องนี้ภายใต้หัวข้อที่ว่า

*  ดาวเคราะห์ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ มาเรียงกันอยู่ในแนวเดียวกันจริงหรือไม่ในวันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 ?
*  ดาวเคราะห์มีโอกาสมาอยู่ตรงกันได้มากเพียงใด?
*  จะเกิดอะไรขึ้นแก่โลกเมื่อดาวเคราะห์มาเรียงกัน?

1. ในวันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ เรียงตัวอย่างไร?

ถ้าพิจารณาทางโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์และทางโคจรของดวงจันทร์รอบโลก จะพบว่าระนาบทางโคจรทั้งหลายเช่นของดาวอังคารรอบดวงอาทิตย์ ฯลฯ ไม่ทับกันเลย เมื่อเทียบกับระนาบทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ของดวงจันทร์ทำมุม 5° 8′ กับระนาบนี้ ในขณะที่ของดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ เอียงทำมุมกับของโลก 7°, 3.4°, 1.85°, 1.3° และ 2.5° ตามลำดับ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้เลยที่ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ จะมาเรียงอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน แต่เป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์จะอยู่ไปทางเดียวกันโดยอยู่สูงหรือต่ำกว่าเส้นตรงที่ต่อระหว่างดวงอาทิตย์กับโลก และเป็นไปได้ที่ดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์ดวงใดดวงหนึ่งจะมาอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกันกับโลกและดวงอาทิตย์ เช่นกรณีที่ดวงจันทร์อยู่บนเส้นตรงที่ต่อระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ โดยดวงจันทร์อยู่กลางทำให้เกิดสุริยุปราคา หรือโลกอยู่กลางทำให้เกิดจันทรุปราคา
ในกรณีที่ดาวพุธหรือดาวศุกร์ อยู่บนเส้นตรงที่ต่อระหว่างดวงอาทิตย์กับโลก โดยดาวพุธหรือดาวศุกร์อยู่กลาง ทำให้เกิดปรากฏการณ์ดาวพุธผ่านหน้าดวงอาทิตย์ หรือดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์

นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณได้ล่วงหน้าว่าจะเกิดสุริยุปราคา จันทรุปราคา ดาวพุธผ่านหน้าดวงอาทิตย์ หรือดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์เมื่อใด นอกจากนี้ยังคำนวณได้เช่นเดียวกันว่า ดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์แต่ละคู่จะอยู่ตรงกันเมื่อใด ทั้งนี้เพราะดวงจันทร์และดาวเคราะห์ต่างมีคาบการเคลื่อนที่อันแน่นอน เช่น ดวงจันทร์เคลื่อนรอบโลก รอบ เทียบกับดาวฤกษ์เป็นเวลา ปี ในขณะที่ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ ใช้เวลา 88 วัน 225 วัน 1.88 ปี 11.86 ปี และ 29.456 ปี ตามลำดับ

ดวงจันทร์เคลื่อนรอบโลกจากตะวันตกไปตะวันออกรอบละ เดือน ทำให้ดวงจันทร์ผ่านใกล้ดาวเคราะห์แต่ละดวงเดือนละครั้ง เกิดปรากฏการณ์ดาวเคียงเดือนบ่อย ๆ และบางครั้งดวงจันทร์อยู่บนเส้นตรงที่ต่อระหว่างโลกกับดาวเคราะห์โดยดวงจันทร์อยู่กลาง ในกรณีเช่นนี้จะเกิดปรากฏการณ์ ดวงจันทร์บังดาวเคราะห์

ดาวเคราะห์ทั้ง ดวง เห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่ละดวงปรากฏสว่างสุกใส โดยเฉพาะดาวศุกร์สว่างที่สุด สว่างรองลงไปคือดาวพฤหัสบดี ดาวอังคาร (เมื่ออยู่ใกล้โลกที่สุดในรอบ 15-17 ปี จะสว่างกว่าดาวพฤหัสบดี) ดาวเสาร์ ดาวพุธ ดาวเหล่านี้ปรากฏสว่างกว่าดาวฤกษ์ในกลุ่มดาวจักรราศีเป็นอันมาก หากอยู่ที่ใดก็จะเด่น สะดุดตาและหากอยู่ใกล้กันหลาย ๆ ดวงก็ยิ่งแปลกเด่นเป็นพิเศษ เช่น ดาวศุกร์อยู่ใกล้ ๆ ดาวพฤหัสบดี หรือดาวเคราะห์ทั้ง ดวง ปรากฏอยู่ใกล้ ๆ กันเป็นปรากฏการณ์ที่ไม่เกิดบ่อยจึงทำให้เกิดความตื่นเต้นประทับใจได้

โอกาสที่ดาวเคราะห์ ดวงจะอยู่ใกล้กันหรืออยู่ไปทางเดียวกันมีมากกว่าหลายดวงอยู่ใกล้กันหรืออยู่ไปทางเดียวกัน เช่นดาวศุกร์จะผ่านใกล้ดาวพฤหัสบดีหรือดาวเสาร์ประมาณปีละครั้ง ทั้งนี้เพราะดาวศุกร์เคลื่อนที่ผ่านกลุ่มดาวจักรราศีได้ครบ 12 กลุ่มในเวลาประมาณ ปี แต่ดาวอังคารจะไปอยู่ตรงกับดาวพฤหัสบดี หรือดาวพฤหัสบดีจะไปอยู่ตรงกับดาวเสาร์เมื่อใดนั้น คำนวณได้และเป็นได้ได้ง่ายกว่าที่ ดวงจะอยู่ตรงกัน


วิธีคำนวณว่าดาวเสาร์กับดาวพฤหัสบดีจะมาอยู่ตรงกันบ่อยเพียงใด อาจทำได้ดังนี้

สมมติว่าเริ่มต้นจากตำแหน่งที่เห็นดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์อยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ดีมาก เพราะดาวเคราะห์อยู่ใกล้โลกที่สุด ดังนั้นจึงปรากฏสว่างที่สุดทั้ง ดวงด้วย นอกจากนี้ยังจะเห็นได้ตลอดคืน เพราะเวลาหัวค่ำจะขึ้นทางตะวันออก และเวลาจวนสว่างจะอยู่ทางตะวันตก ดาวพฤหัสบดีจะอยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ทุก ๆ 398.9 วัน ส่วนดาวเสาร์จะอยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ทุก ๆ 378.1 วัน

เราทราบว่า ดาวพฤหัสบดีเคลื่อนรอบดวงอาทิตย์ได้ รอบ หรือ 360° ในเวลา 11.862 ปี ดังนั้นในเวลา ปี ดาวพฤหัสบดีจะเคลื่อนห่างจากดวงอาทิตย์ได้ 360°/11.862 และดาวเสาร์เคลื่อนรอบดวงอาทิตย์ได้ 360° ในเวลา 29.456 ปี ดังนั้นในเวลา ปี ดาวเสาร์จะเคลื่อนห่างจากดวงอาทิตย์ได้ 360°/29.456


ถ้าหากดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์อยู่ห่างกัน 360° ก็หมายความว่า ดาวทั้งคู่มาอยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์อีกครั้งหนึ่ง จากตัวเลขข้างบนเราจะได้ว่า ในเวลา ปี ดาวพฤหัสบดีเดินนำหน้าดาวเสาร์

(360°/11.862) – (360°/29.456)
หรือ 360 (29.456 – 11.862) (11.862 × 29.456) องศา
หรือ (360 × 17.594) (11.862 × 29.456)
ดังนั้น ดาวพฤหัสบดีนำหน้าดาวเสาร์ 360° ในเวลา
(360 × 11.862 × 29.456) (360 × 17.594) ปี
หรือ 19.859 ปี
หรือประมาณ 20 ปี

นั่นคือ ดาวพฤหัสบดีกับดาวเสาร์จะมาอยู่ตรงกันหรืออยู่ไปทางเดียวกันทุก ๆ 19.859 ปี หรือทุก ๆ เกือบ 20 ปี เนื่องจากดาวพฤหัสบดีเคลื่อนรอบดวงอาทิตย์รอบละเกือบ 12 ปี จึงผ่านกลุ่มดาวจักรราศีได้ปีละ กลุ่ม ในขณะที่ดาวเสาร์ใช้เวลาเกือบ 30 ปี เคลื่อนรอบดวงอาทิตย์ รอบ ดาวเสาร์จึงใช้เวลาเกือบ ปีครึ่ง ในการผ่านกลุ่มดาวจักรราศี กลุ่ม ขณะนี้ (ปลายปี พ.ศ. 2540) ดาวเสาร์อยู่ในกลุ่มดาวปลา และดาวพฤหัสบดีอยู่ในกลุ่มดาวมกร ในปี ค.ศ. 2000 หรือ พ.ศ. 2543 ดาวพฤหัสบดีจึงควรจะไปทันดาวเสาร์อยู่ใกล้กัน ครั้ง ในกลุ่มดาวผู้หญิงสาว เมื่อวันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2524 (อยู่ห่างกัน 1.2 องศา) วันที่ 19 กุมภาพันธ์ 2524 (อยู่ห่างกัน 1.2 องศา) และวันที่ 30 กรกฏาคม 2524 (อยู่ห่างกัน 1.2 องศา) ในปี พ.ศ. 2543 ดาวทั้งคู่จะอยู่ห่างกัน 1.2 องศา ในวันที่ 31 พฤษภาคม ในกลุ่มดาวแกะ

ตอนนี้หากย้อนกลับไปยังคำถามที่ว่า วันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ เรียงตัวอย่างไร ดร.จีน มีอุส (Jean Meeus) ผู้เชี่ยวชาญด้านการคำนวณตำแหน่งดาวเคราะห์และอุปราคาคำนวณได้ว่า ในวันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 เวลา 15.00 น. (เวลาประเทศไทย) ดาวเคราะห์ทั้ง ดวง ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์อยู่ใกล้กันภายในระยะทางเชิงมุม 25° โดยดวงจันทร์และดาวอังคารอยู่ไปทางเดียวกันและอยู่ห่างดวงอาทิตย์ไปทางตะวันออกประมาณ 15° ส่วนดาวศุกร์อยู่ห่างดวงอาทิตย์ไปทางตะวันตกประมาณ 10° ตำแหน่งที่ละเอียดของดาวเคราะห์แต่ละดวงและดวงจันทร์ ปรากฏดังรูปข้างล่างนี้


ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่อยู่เหนือระนาบทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ดวงอื่นอยู่ใต้ระนาบทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ โดยอยู่ห่างดวงอาทิตย์ดังนี้

ดาวพฤหัสบดี อยู่ทางตะวันออกของดวงอาทิตย์ประมาณ 

ดาวเสาร์ อยู่ทางตะวันออกของดวงอาทิตย์ประมาณ 

ดาวพุธ อยู่ทางตะวันตกของดวงอาทิตย์ประมาณ 

ดาวศุกร์ อยู่ทางตะวันตกของดวงอาทิตย์ประมาณ 

ดังนั้น ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ ดวง จึงไม่อยู่ไปทางเดียวกันในวันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 แต่อยู่ใกล้กันภายในระยะเชิงมุม 25° หรืออยู่ภายในกลุ่มดาวจักรราศี กลุ่ม ในกรณีวันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 ดาวเคราะห์และดวงจันทร์อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มาก โดยเฉพาะดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ เราจึงไม่มีโอกาสที่จะเห็นดาวทั้งคู่ได้ ดาวอังคารตกหลังดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์แต่มีแสงพลบค่ำรบกวนมาก ดังนั้น เราจึงจะมองไม่เห็นดาวอังคารเช่นเดียวกัน สำหรับดวงจันทร์จะปรากฏเป็นเสี้ยวเล็ก ๆ หากท้องฟ้าแจ่มใสอาจมองเห็นได้ ส่วนดาวศุกร์และดาวพุธจะถูกแสงรุ่งอรุณรบกวนจึงมองไม่เห็น

ตำแหน่งดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ในวันที่ พฤษภาคม พ.ศ. 2543 

ในวันที่ 17 พฤษภาคม ค.ศ. 2000 ดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์จะอยู่ใกล้กันภายในวงแคบกว่านี้ กล่าวคือ จะอยู่ภายในมุม 19 องศา โดยในวันนั้น ดาวศุกร์และดาวพฤหัสบดีอยู่ใกล้กันมาก อยู่ห่างกันเพียง 42 พิลิปดา แต่ทั้งคู่อยู่ห่างดวงอาทิตย์เพียง องศา จึงอยู่ในสภาวะที่สังเกตยาก

ในวันที่ 31 พฤษภาคม ค.ศ. 2000 ดาวพฤหัสบดีจะอยู่ห่างดาวเสาร์ 1.2 องศา และอยู่ห่างดวงอาทิตย์ 12 องศา ดวงสว่างกว่าเป็นดาวพฤหัสบดี หากท้องฟ้าแจ่มใสน่าจะพอสังเกตได้ในเวลาก่อนรุ่งอรุณ

น่าเสียดายที่วันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 ดวงอาทิตย์อยู่ท่ามกลางดาวเคราะห์ ทำให้ไม่อาจเห็นดาวเคราะห์บนฟ้าได้เลย หากไม่มีดวงอาทิตย์อยู่ตรงนั้นจะทำให้เห็นดาวเคราะห์สว่าง ดวงอยู่ใกล้ ๆ กันบนฟ้า นับว่าเป็นภาพที่หาดูได้ยาก แต่ไม่มีภาพที่หาดูได้ยากเสียแล้ว ภาพที่จะปรากฏบนฟ้าในปี ค.ศ. 2000 คงจะเป็นภาพดาวเคราะห์สว่าง ดวง อยู่ใกล้ ๆ กัน ในกลุ่มดาววัว ดาวทั้งคู่คือดาวพฤหัสบดีกับดาวเสาร์ ซึ่งจะเห็นตั้งแต่ต้นเดือนมิถุนายนไปตลอดทั้งปี โดยเฉพาะในปลายเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2000 ดาวทั้งคู่อยู่ครงข้ามกับดวงอาทิตย์ จะปรากฏสว่างที่สุด เห็นได้ตลอดทั้งคืน และที่คือภาพที่สวยงามบนฟ้าของปี ค.ศ. 2000

2. ดาวเคราะห์มีโอกาสมาอยู่ตรงกันได้มากเพียงใด?

ถ้าจะวาดรูปแสดงทางโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ โดยสมมติว่าระนาบทางโคจรของดาวเคราะห์ทุกดวงอยู่บนระนาบเดียวกัน แล้วลงตำแหน่ง ดวงจันทร์ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ทั้ง ดวง ในวันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 เราจะได้ดังรูปที่แสดงตำแหน่งดาวเคราะห์ในวันที่ พฤษภาคม 2000 ซึ่งจะเห็นว่าดาวเหล่านี้ไม่อยู่ไปทางเดียวกัน แต่รวมกลุ่มอยู่ใกล้กันภายในรัศมี 25 องศาดังกล่าวมาแล้ว
จีน มีอุส ได้คำนวณวันเวลาที่ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ ดวงอยู่เป็นกลุ่มเดียวกัน ตั้งแต่ต้นคริสต์ศักราชจนถึง ค.ศ. 2954 ปรากฏว่ามีปีซึ่งดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ เกาะกลุ่มอยู่ใกล้กันดังต่อไปนี้

วัน เดือน ปีเวลา (เวลาสากล)ระยะทางเชิงมุมเมื่ออยู่ใกล้กันที่สุด
21 สิงหาคม ค.ศ. 3515 น.28° 16’
มีนาคม ค.ศ. 53น.24° 03’
13 ธันวาคม ค.ศ. 13314 น.23° 33’
10 ธันวาคม ค.ศ. 19319 น.26° 56’
มกราคม ค.ศ. 19422 น.28° 56’
เมษายน ค.ศ. 232น.24° 28’
12 มิถุนายน ค.ศ. 294น.26° 48’
ตุลาคม ค.ศ. 33213 น.18° 12’
15 ตุลาคม ค.ศ. 334น.23° 34’
12 กรกฎาคม ค.ศ. 47617 น.27° 50’
21 พฤษภาคม ค.ศ. 529น.29° 30’
31 พฤษภาคม ค.ศ. 53115 น.25° 24’
25 กันยายน ค.ศ. 56911 น.29° 36’
กรกฎาคม ค.ศ. 71013 น.22° 20’
15 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 907น.21° 01’
21 เมษายน ค.ศ. 90917 น.25° 37’
14 สิงหาคม ค.ศ. 100715 น.20° 24’
15 กันยายน ค.ศ. 118617 น.11° 08’
11 ธันวาคม ค.ศ. 1284น.27° 59’
มกราคม ค.ศ. 1285น.29° 18’
29 ตุลาคม ค.ศ. 148319 น.27° 16’
กุมภาพันธ์ ค.ศ. 152422 น.23° 49’
มีนาคม ค.ศ. 152410 น.26° 03’
10 กันยายน ค.ศ. 162419 น.26° 31’
ธันวาคม ค.ศ. 1662น.24° 16’
เมษายน ค.ศ. 182121 น.21° 01’
30 เมษายน ค.ศ. 182120 น.25° 35’
กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1962น.16° 09’
พฤษภาคม ค.ศ. 2000น.25° 23’
กันยายน ค.ศ. 2040น.29° 24’
พฤศจิกายน ค.ศ. 2100น.28° 42’
22 เมษายน ค.ศ. 243817 น.23° 52’
27 พฤศจิกายน ค.ศ. 2516น.26° 21’
20 มีนาคม ค.ศ. 267515 น.22° 36’
16 เมษายน ค.ศ. 267514 น.24° 27’
18 กันยายน ค.ศ. 2775น.21° 47’
10 มกราคม ค.ศ. 281423 น.21° 09’
20 มกราคม ค.ศ. 281612 น.24° 50’
19 ตุลาคม ค.ศ. 295423 น.28° 16’
17 พฤศจิกายน ค.ศ. 2954น.22° 24’


จากตารางข้างบนจะเห็นได้ว่าไม่มีครั้งใดในเวลาเกือบ 3,000 ปี ที่ดวงจันทร์ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ ดวง จะมาอยู่ใกล้กันภายในวงน้อยกว่า 10° ในช่วงเวลาเกือบ 3,000 ปี ดาวที่มีชื่อเหมือนวันทั้งเจ็ดมาอยู่ใกล้กันภายในระยะทางเชิงมุมน้อยกว่า 30° จำนวน 40 ครั้ง เฉลี่ย 75 ปี ต่อครั้งแสดงว่าเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นครั้งหนึ่งในชีวิตหรือนาน ๆ จะเกิดขึ้นสักครั้งหนึ่ง

3. จะเกิดอะไรขึ้นแก่โลกเมื่อดาวเคราะห์มาเรียงกัน?

ในคืนวันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 เราจะไม่เห็นดาวเคราะห์สว่างดวงใดบนฟ้าเลย เพราะขึ้น ตกเกือบพร้อม ๆ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์เท่านั้นที่อาจจะเห็นเป็นเสี้ยวเล็ก ๆ ทางตะวันตก อยู่ในตำแหน่งดวงจันทร์ข้างขึ้น ค่ำ ทั้งนี้ท้องฟ้าจะต้องแจ่มใส ปราศจากเมฆและฝุ่นควันใด ๆ ฟ้าของโลกในคืนวันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 จึงไร้ดาวสว่างอย่างเช่น ดาวศุกร์ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวอังคาร คงมีเฉพาะดาวประจำที่ขึ้นตามปกติ เช่น กลุ่มดาวแมงป่องขึ้นทางตะวันออกเฉียงใต้ สามเหลี่ยมหน้าร้อนขึ้นทางตะวันออกเฉียงเหนือ
หลายคนคิดไปว่าเมื่อดาวมาปรากฏอยู่ใกล้กันจะส่งแรงมารบกวนโลกมากขึ้น ความคิดนี้ไม่ถูกต้อง เพราะแรงรบกวนมีอยู่ตลอดเวลา โดยเฉพาะเมื่ออยู่ใกล้กับโลกมากที่สุด แต่แรงโน้มถ่วงที่เกิดจากดาวเคราะห์มีน้อยมากเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ และปรากฏการณ์บนโลกที่เกิดเพราะแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์และของดวงอาทิตย์คือ ปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลง

ปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลง เกิดจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์และของดวงอาทิตย์ที่กระทำต่อโลก จากกฏแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงดาวของนิวตัน เราสามารถคำนวณได้ว่า แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ที่กระทำต่อโลกมีค่ามากกว่าแรงโน้มถ่วงที่ดวงจันทร์กระทำต่อโลก แต่แรงโน้มถ่วงที่คำนวณได้นี้ไม่ได้ส่งผลโดยตรงต่อน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลก เราจะเรียกแรงที่ดวงจันทร์หรือดวงอาทิตย์ทำให้เกิดน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลกว่า "แรงน้ำขึ้น-น้ำลง" หรือ "แรงไทด์"

แรงน้ำขึ้น-น้ำลงจากดวงจันทร์เกิดจากผลต่างของแรง แรง ที่ดวงจันทร์กระทำต่อจุด และจุด บนผิวโลก


สมมติว่า FA เป็นแรงที่ดวงจันทร์มวลสาร MM กระทำต่อโลกมวลสาร ME ตรงจุด A

FA GMEMM (a-R)2........................(1)

เมื่อ

คือ ค่าคงที่สากล
คือระยะระหว่างจุดศูนย์กลางของโลกกับดวงจันทร์
คือรัศมีของโลก
FB คือแรงที่ดวงจันทร์กระทำต่อโลกตรงจุด B

FB GMEMM (a+R)2..............................(2)

(1) (2) จะได้ FA FB ซึ่งเรียกว่า แรงน้ำขึ้น-น้ำลง

FA FB GMEMM · 4aR (a2-R2)2 4GMEMMa3

นั่นคือ แรงน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลกที่เกิดจากดวงจันทร์ เป็นปฏิภาคโดยตรงกับเนื้อสารของดวงจันทร์ และเป็นปฏิภาคกลับกับกำลังสามของระยะห่าง

ดังนั้น เราจึงสามารถหาได้ทำนองเดียวกันว่า แรงน้ำขึ้นน้ำลงบนโลกที่เกิดจากดวงอาทิตย์ เป็นปฏิภาคโดยตรงกับเนื้อสารของดวงอาทิตย์ (MS) และเป็นปฏิภาคกลับกับกำลังสามของระยะห่าง สมมติว่าระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์เป็น เราจะได้ว่า

แรงน้ำขึ้น-น้ำลงที่เกิดจากดวงจันทร์ แรงน้ำขึ้น-น้ำลงที่เกิดจากดวงอาทิตย์

(MM/MS)(b/a)3
2.5

นั่นคือ แรงน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลกที่เกิดจากดวงจันทร์ มีมากกว่าที่เกิดจากดวงอาทิตย์ประมาณ เท่าครึ่ง

เราทราบเนื้อสารของดาวเคราะห์แต่ละดวง พร้อมระยะห่างจากโลก เราจึงสามารถคำนวณแรงน้ำขึ้น-น้ำลง บนโลกที่เกิดจากดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ได้ดังนี้

แรงน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลกที่เกิดจากดาวพุธประมาณ 1/2,500,000 เท่าของดวงจันทร์
แรงน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลกที่เกิดจากดาวศุกร์ประมาณ 1/21,500 เท่าของดวงจันทร์
แรงน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลกที่เกิดจากดาวอังคารประมาณ 1/96,000,000 เท่าของดวงจันทร์
แรงน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลกที่เกิดจากดาวพฤหัสบดีประมาณ 1/440,000 เท่าของดวงจันทร์
แรงน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลกที่เกิดจากดาวเสาร์ประมาณ 1/9,000,000 เท่าของดวงจันทร์

จะเห็นได้ว่าแรงน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลกที่เกิดจากดาวเคราะห์ดวงอื่นมีค่าน้อยมากเมื่อเทียบกับอิทธิพลจากดวงจันทร์ จึงสรุปได้ว่าแรงรบกวนภายนอกที่กระทำต่อโลกอันเกิดจากแรงดาวเคราะห์มีต่อโลกจึงตัดทิ้งได้เลย ยังคงเหลือเฉพาะดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ซึ่งส่งผลกระทบต่อโลกตลอดเวลา ดาวเคราะห์จึงไม่ทำให้แกนของโลกเอียงมากขึ้นหรือน้อยลงแต่อย่างใด

ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ทำให้แกนโลกส่าย

โลกมีการเคลื่อนที่สำคัญ ประการคือ หมุนรอบตัวเองรอบละ วัน และโคจรรอบดวงอาทิตย์รอบละ ปี และโคจรรอบดวงอาทิตย์รอบละ ปี แต่แกนของโลกซึ่งเป็นแกนสมมติที่ผ่านขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้นั้น นอกจากจะเอียงกับระนาบทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์แล้วยังส่ายไปรอบ ๆ ด้วย คล้ายการส่ายของแกนหมุนของลูกข่างที่หมุนอยู่บนพื้น การส่ายของแกนหมุนของโลกจึงเป็นการเคลื่อนที่ประการที่ ของโลก ซึ่งส่ายรอบละประมาณ 25,800 ปี


สาเหตุของการส่ายของแกนลูกข่างหรือการส่ายของแกนหมุนของโลกเกิดจากแรงภายนอก

ในกรณีของลูกข่างแรงน้ำหนักหรือ mg ที่เกิดจากแรงดึงดูดของโลกพยายามดึงลูกข่างให้ลงนอนกับพื้น แต่ลูกข่างหมุนจึงทำให้ส่ายไปรอบ ๆ ในกรณีของโลก ซึ่งโป่งออกบริเวณเส้นศูนย์สูตร จะมีแรงโน้มถ่วงจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ที่พยายามดึงให้แกนโลกตั้งตรงกับระนาบทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ทำให้แกนที่โลกหมุนรอบส่าย ในปัจจุบันแกนที่ผ่านขึ้นโลกเหนือชี้ไปที่ขั้วฟ้าเหนือ ซึ่งมีดาวสว่างดวงหนึ่งอยู่ใกล้ ๆ ดาวสว่างดวงนี้คือ ดาวเหนือ ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ดวงที่สว่างที่สุดในกลุ่มดาวหมีเล็ก จึงมีชื่อเรียกตามระบบของเบเยอร์ว่า แอลฟา-หมีเล็ก ในอดีตแกนที่ผ่านขึ้นโลกเหนือไม่ได้ชี้ไปตรงจุดนี้ แต่ชี้ไปใกล้ดาวทูแบน เมื่อประมาณ 4,000 ปีมาแล้ว และในอนาคตอีก 12,000 ปี ขั้วฟ้าเหนือจะอยู่ใกล้ดาวสว่างมากดวงหนึ่งชื่อ ดาววีกา

การแกว่งตัวของแกนโลกและฤดูกาล

แรง F1 F2 พยายามดึงแกนของโลกให้ตั้งตรงทำให้แกนโลกส่าย
หากแกนโลกไม่หมุนรอบตัวเองหรือหมุนช้า ๆ แกนโลกจะไม่ส่าย ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์จะช่วยกันดึงให้แกนโลกตั้งตรงโดยไม่ยาก

การเอียงของแกนโลกคือสาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดฤดูกาลต่าง ๆ ในโลก

สาเหตุที่เกิดฤดูร้อน ฤดูหนาวขึ้นในโลกเพราะแกนโลกเอียง ทำให้แสงอาทิตย์ส่องมายังโลกตั้งตรงกับผิวโลก ในกรณีที่เป็นฤดูร้อนแสงส่งมาเฉียงในกรณีที่เป็นฤดูหนาว

ในปัจจุบันขั้วโลกเหนือหันออกจากดวงอาทิตย์ในเดือนธันวาคม ทำให้แสงอาทิตย์ตกลงบริเวณซีกโลกเหนือแบบเฉียง ๆ ดังนั้นในเดือนธันวาคมซีกโลกเหนือจึงเป็นฤดูหนาว ในเดือนมิถุนายน ขั้วโลกเหนือหันเข้าหาดวงอาทิตย์ ทำให้แสงอาทิตย์ตกลงบนผิวโลกทางซีกโลกเหนือแบบตรงหรือตั้งฉากกับพื้น ความร้อนตกลงบนพื้นที่แคบ ๆ อุณหภูมิเฉลี่ยต่อพื้นที่จึงสูงกลายเป็นฤดูร้อนในซีกโลกเหนือ

ในเวลานับหมื่นปีหลังจากปัจจุบันแกนโลกจะกลับตรงข้าม กล่าวคือ เดือนธันวาคมขั้วโลกเหนือจะหันเข้าหาดวงอาทิตย์ และหันออกจากดวงอาทิตย์ในเดือนมิถุนายน ดังนั้นฤดูกาลก็จะกลับกันด้วย นั่นคือซีกโลกเหนือจะเป็นฤดูหนาวในเดือนมิถุนายน และเป็นฤดูร้อนในเดือนธันวาคม

การส่ายของแกนหมุนของโลกทำให้ฤดูกาลเปลี่ยนไปหรือไม่?

ในระยะเวลายาวนานเป็นหมื่นปี ฤดูกาลจะเปลี่ยนเพราะการส่ายของแกนโลก แต่ในระยะเวลานับร้อยปี การส่ายของแกนหมุนยังไม่ใช่สาเหตุที่ทำให้เกิดวิกฤติของฤดูกาลหรือที่เรียกว่าฝนไม่ตกต้องตามฤดูกาล สาเหตุของฝนแล้งหรือฝนไม่ตกตามฤดูกาลน่าจะมาจากสาเหตุอื่น โดยเฉพาะเหตุที่เกิดบนพื้นโลก สิ่งที่เห็นได้ชัดเจนในปัจจุบันคือ ความเสียสมดุลย์ของบรรยากาศ ผิวโลกขาดความชุ่มฉ่ำเพราะมีต้นไม้น้อยกว่าที่ควรจะเป็น ป่าถูกทำลายมากเกินไป ทำให้ผิวดินที่ขาดต้นไม้ปกคลุมร้อนกว่าปกติ ขาดไอน้ำ ไอน้ำในบรรยากาศไม่อิ่มตัวพอที่จะกลั่นตัวตกลงมาเป็นน้ำฝนได้ เมื่อฝนไม่ตกพื้นดินก็แห้งแล้งมากขึ้น ต้นไม้ไม่งอกงามหรือไม่เกิด จนในที่สุดอาจเป็นทะเลทราย ภาวะเช่นนี้ไม่ใช่เกิดจากการส่ายของแกนหมุนของโลก แต่เกิดจากการตัดไม้ทำลายป่าบนพื้นโลกมากเกินไป
สาเหตุที่ทำให้เกิดการผันแปรของบรรยากาศโลกที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ อุณหภูมิของอากาศสูงขึ้น ทั้งนี้เพราะปรากฏการณ์เรือนกระจก กล่าวคือปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มสูงขึ้นจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่เป็นน้ำมันหรือไม้หรือถ่านหิน คนบนโลกใช้เชื้อเพลิงเหล่านี้เพิ่มมากขึ้น ต้นไม้ซึ่งทำหน้าที่ดูดกลืนคาร์บอนไดออกไซด์ลดน้อยลง ความสมดุลของคาร์บอนไดออกไซด์จึงถูกทำลายไป ด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่ดูดกลืนความร้อนจากดวงอาทิตย์ไว้ได้ดี โดยไม่สะท้อนออกสู่อวกาศ คล้ายกระจกที่กั้นความร้อนมิให้ออกจากเรื่อนกระจก ทำให้เรือนกระจกร้อนขึ้น ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นจึงช่วยให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้น

ดวงอาทิตย์ให้พลังงานแก่โลกไม่เฉพาะความร้อนและแสงสว่างเท่านั้น แต่ยังให้รังสีและพลังงานอย่างอื่น โดยเฉพาะรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งเป็นรังสีอันตรายที่ทำให้เกิดมะเร็งในผิวหนังได้ รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นรังสีคลื่นสั้นเช่นเดียวกันกับรังสีเอกซ์ บรรยากาศของโลกช่วยกรองรังสีคลื่นสั้นจากดวงอาทิตย์ไม่ให้ลงมาถึงพื้นโลก ระดับบรรยากาศที่ทำหน้าที่นี้ได้ดีคือระดับโอโซน ดังนั้นถ้าโอโซนในบรรยากาศชั้นบนของโลกยังอยู่ครบ ไม่ถูกทำลาย รังสีคลื่นสั้นจากดวงอาทิตย์จะลงมาถึงระดับต่ำไม่ได้ แต่ปัจจุบันมีสารเขมือบโอโซนที่เรียกว่าสารซีเอฟซีขึ้นไป ทำให้เกิดรูโหว่ของโอโซนในบรรยากาศ มีช่องว่างให้พลังงานจากดวงอาทิตย์เข้าถึงผิวโลกได้มากขึ้น

ด้วยสาเหตุดังกล่าวอุณหภูมิบรรยากาศโลกจึงสูงขึ้น ส่งผลกระทบในหลายด้านที่น่าเป็นห่วงอีกอย่างหนึ่งคือ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะทำให้น้ำแข็งจำนวนมหาศาลบริเวณขั้วโลกละลายกลายเป็นน้ำไหลลงสู่มหาสมุทร ส่งผลให้น้ำทะเลสูงขึ้น เกาะบางเกาะอาจจมอยู่ใต้น้ำ เมืองต่ำใกล้ทะเลจะถูกน้ำท่วม

ความไม่สมดุลย์ในธรรมชาติอันเกิดจากน้ำมือของคนในโลก เป็นปัจจัยหลักที่ทำให้ฝนตกไม่ตรงตามฤดูกาล ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงความเอียงแกนหมุนของโลก การเปลี่ยนความเอียงของแกนหมุนของโลกจะเปลี่ยนอย่างช้า ๆ ไม่ฮวบฮาบหรือรวดเร็วดังเช่นความเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลบนพื้นโลก

สิ่งที่จะเกิดขึ้นแก่โลกเมื่อดาวมาเรียงกัน อย่างเช่น ในวันที่ พฤษภาคม ค.ศ. 2000 จึงไม่ทำให้แกนของโลกเอียงมากขึ้น หรือทำให้เกิดวิกฤตการณ์ต่าง ๆ มากมายเกินกว่าที่เป็นไปตามธรรมชาติ โลกจะไม่ระเบิดและจะไม่ใช่วันสิ้นสุดของโลกอย่างแน่นอน

*หมายเหตุ*
บทความจากวารสารทางช้างเผือก ฉบับตุลาคม-ธันวาคม 2540