สมาคมดาราศาสตร์ไทย

คำถาม-คำตอบ เกี่ยวกับฝนดาวตกคนคู่ในปี 2560

มาทำความรู้จักกับ ฝนดาวตกคนคู่ หรือ ฝนดาวตกเจมินิดส์ ซึ่งได้ชื่อว่าเป็นฝนดาวตกที่ดีที่สุดของฟ้าเมืองไทย

13 ธันวาคม 2560 โดย: วรเชษฐ์ บุญปลอด (worachateb@yahoo.com)

ฝนดาวตกคนคู่คืออะไร


    ฝนดาวตกคนคู่ (Geminids) เป็นฝนดาวตกกลุ่มหนึ่งในหลายกลุ่มที่เกิดขึ้นเป็นประจำทุกปี เราจะเห็นดาวตกบนท้องฟ้าซึ่งสามารถลากเส้นตามแนวการเคลื่อนที่ย้อนไปหาจุดเดียวกัน จุดนั้นอยู่ในกลุ่มดาวคนคู่ ใกล้ดาวคาสเตอร์ ซึ่งเป็นดาวสว่างที่สุดหนึ่งในสองดวง (อีกดวงคือพอลลักซ์) เราเรียกจุดดังกล่าวของฝนดาวตกว่าจุดกระจาย

ดาวตกหลายดวงที่เกิดจากฝนดาวตกคนคู่ (จาก  Asim Patel) 

เห็นฝนดาวตกคนคู่ในช่วงไหน


    ฝนดาวตกคนคู่เกิดระหว่างวันที่ 4-17 ธันวาคม แต่อัตราการตกไม่เท่ากันทุกคืน โดยจะน้อยมากในช่วงแรก เพิ่มขึ้นจนถึงจุดสูงสุดราววันที่ 13-15 ธันวาคม โดยมีอัตราตกที่จุดจอมฟ้า (ZHR ย่อมาจาก Zenithal Hourly Rate) ณ จุดสูงสุดด้วยค่าประมาณ 120 ดวงต่อชั่วโมง แล้วจะลดลง

อัตราตกที่จุดจอมฟ้า (ZHR ย่อมาจาก Zenithal Hourly Rate) คืออะไร


    อัตราตกที่จุดจอมฟ้าคืออัตราการเห็นดาวตกภายใต้เงื่อนไขสำคัญ ประการ คือ
1. จุดกระจายของฝนดาวตกอยู่ที่จุดเหนือศีรษะของผู้สังเกต
2. ท้องฟ้ามืดจนสามารถเห็นดาวที่จางที่สุดซึ่งมีโชติมาตร 6.5 (โชติมาตร หรืออันดับความสว่าง เป็นตัวเลขบอกความสว่างของวัตถุท้องฟ้า ยิ่งมีค่าน้อยยิ่งสว่าง เช่น ดาวเหนือมีโชติมาตร +2 ดาวศุกร์มีโชติมาตร -4 ดาวศุกร์จึงสว่างกว่าดาวเหนือ)

    นอกจากนี้ ต้องไม่มีเมฆหรือสิ่งอื่นใดบดบังบางส่วนของท้องฟ้า

ตัวอย่างกราฟการเปลี่ยนแปลงของอัตราตกที่จุดจอมฟ้า (ZHR) โดยแกนนอนคือลองจิจูดของดวงอาทิตย์ ซึ่งแทนตำแหน่งของโลกบนวงโคจร สังเกตว่ากราฟมีความชันก่อนและหลังจุดสูงสุดต่างกัน หมายความว่าฝนดาวตกคนคู่จะมีอัตราลดลงอย่างรวดเร็วหลังผ่านจุดสูงสุด (จาก Koen Miskotte)

ทราบได้อย่างไรว่าปีนี้หรือปีอื่น ๆ ฝนดาวตกคนคู่จะมีอัตราตกที่จุดจอมฟ้าสูงสุดในวันและเวลาใด


    นักดาราศาสตร์อาศัยข้อมูลการสังเกตการณ์ในหลายปีที่ผ่านมา ทำให้ทราบว่าบริเวณใดบนวงโคจรของโลกมีสะเก็ดดาวซึ่งทำให้เกิดฝนดาวตกหนาแน่นที่สุด และมีอัตราสูงมากแค่ไหน จากนั้นคำนวณตำแหน่งของโลกในปีที่ต้องการเพื่อดูว่าโลกจะเคลื่อนมาถึงจุดดังกล่าวในวันและเวลาใด สำหรับปีนี้ องค์การดาวตกสากล (IMO) พยากรณ์ว่าฝนดาวตกคนคู่จะมีอัตราตกที่จุดจอมฟ้าสูงสุดในวันที่ 14 ธันวาคม 2560 เวลา 13:30 น. ตามเวลาประเทศไทย

ประเทศไทยจะเห็นฝนดาวตกคนคู่มีอัตราตกสูงสุดในวันและเวลาใด


    อัตราการเห็นดาวตกแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ของโลก ปัจจัยสำคัญคืออัตราตกที่จุดจอมฟ้าและมุมเงยของจุดกระจายซึ่งเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา การพยากรณ์อัตราการเห็นฝนดาวตกสำหรับสถานที่ใดสถานที่หนึ่งบนโลกจึงต้องทราบตัวเลขทั้งสอง ซึ่งสามารถคำนวณได้

    เมื่อคำนึงถึงมุมเงยของจุดกระจายและลักษณะกราฟของอัตราตกที่จุดจอมฟ้าสำหรับฝนดาวตกคนคู่ ผู้เขียนคำนวณได้ว่าช่วงเวลาที่ฝนดาวตกคนคู่จะตกสูงสุดสำหรับประเทศไทยคือช่วงเวลาประมาณ 01:00 03:00 น. โดยปี 2560 อัตราจะเปลี่ยนไปในแต่ละคืน ดังนี้
11/12 ธันวาคม 10 ดวง/ชั่วโมง
12/13 ธันวาคม 30 ดวง/ชั่วโมง
13/14 ธันวาคม 75 ดวง/ชั่วโมง
14/15 ธันวาคม 50 ดวง/ชั่วโมง
15/16 ธันวาคม 10 ดวง/ชั่วโมง

(กำหนดให้สังเกตจากที่มืด ท้องฟ้าเปิดโล่งทุกทิศทาง)

ผลการคำนวณพยากรณ์รายชั่วโมงสำหรับคืนวันที่ 13 และ 14 ธันวาคม 2560
13/14 ธันวาคม 2560
20:00-21:00 10 ดวง
21:00-22:00 25 ดวง
22:00-23:00 40 ดวง
23:00-00:00 50 ดวง
00:00-01:00 65 ดวง
01:00-02:00 70 ดวง
02:00-03:00 75 ดวง
03:00-04:00 70 ดวง
04:00-05:00 60 ดวง
05:00-06:00 50 ดวง

14/15 ธันวาคม 2560
20:00-21:00 15 ดวง
21:00-22:00 30 ดวง
22:00-23:00 40 ดวง
23:00-00:00 45 ดวง
00:00-01:00 50 ดวง
01:00-02:00 50 ดวง
02:00-03:00 45 ดวง
03:00-04:00 40 ดวง
04:00-05:00 30 ดวง
05:00-06:00 20 ดวง

    จากตาราง เราจะสังเกตได้ว่าอัตราตกสูงสุดสำหรับประเทศไทยในปีนี้ไม่สูงถึง 120 ดวงต่อชั่วโมง ปัจจัยสำคัญเพราะว่าอัตราตกที่จุดจอมฟ้าขึ้นถึงจุดสูงสุดที่เวลา 13:30 น. ตามเวลาประเทศไทย หากมาตรงหรือใกล้เคียงเวลา 01:00 03:00 น.  เราจะเห็นดาวตกในอัตราสูงเกินร้อยดวงต่อชั่วโมง (อย่างที่เกิดเมื่อ พ.ศ. 2558)

การดูดาวตกควรมองไปทางทิศใด


ในช่วงราว 2-3 ทุ่ม ซึ่งจุดกระจายในกลุ่มดาวคนคู่เพิ่งขึ้นทางทิศตะวันออก ดาวตกที่เป็นสมาชิกของฝนดาวตกคนคู่จะพุ่งขึ้นมาจากขอบฟ้า หรือพุ่งในแนวเกือบขนานกับขอบฟ้า ทิศที่เห็นได้ดีจึงเป็นทิศตะวันออก แต่เมื่อจุดกระจายมีตำแหน่งบนท้องฟ้าสูงขึ้นจนสูงที่สุดราว 02:30 น. ดาวตกสามารถปรากฏได้ทุกทิศทุกทาง บริเวณที่มองหาดาวตกได้ดีที่สุดจึงเป็นท้องฟ้าด้านที่มืดที่สุด และมองไปที่มุมเงยประมาณ 45 องศา สูงจากขอบฟ้ามากพอที่ไม่มีแสงไฟ ภูเขา หรือต้นไม้บดบัง