ดาวหางฮาร์ตลีย์ (103P/Hartley)

วรเชษฐ์ บุญปลอด 5 ตุลาคม 2553

ดาวหางเป็นวัตถุขนาดเล็ก รูปร่างไม่แน่นอน นิวเคลียสหรือใจกลางดาวหางโดยทั่วไปมีขนาดเล็กกว่า 10 กิโลเมตร ประกอบด้วยน้ำแข็ง คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และแอมโมเนีย ปะปนอยู่กับฝุ่นและหิน ขณะที่ดาวหางอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มันจะมีปฏิกิริยาเพียงเล็กน้อยและจางมาก แสงส่วนใหญ่ที่สังเกตได้เกิดจากการสะท้อนแสงอาทิตย์ เมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ภายในระยะ 5 หน่วยดาราศาสตร์ รังสีความร้อนจะทำให้น้ำแข็งระเหิด นำพาฝุ่น แก๊ส และโมเลกุลต่าง ๆ พุ่งออกมา เกิดเป็นหัวดาวหางหรือโคม่า (coma) มีลักษณะเป็นทรงกลมล้อมรอบนิวเคลียส ฝุ่นและแก๊สเหล่านี้พุ่งออกมาจากพื้นผิวด้านที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์ จากนั้นลมสุริยะจะทำให้เกิดหาง โดยทั่วไปสามารถแบ่งได้เป็น 2 หาง คือหางแก๊สหรือหางพลาสมา หางอีกชนิดคือหางฝุ่น

หางแก๊สประกอบด้วยอนุภาคมีประจุไฟฟ้า มันได้รับอิทธิพลจากสนามแม่เหล็กในลมสุริยะ จึงพุ่งไปตรง ๆ ในทิศทางตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ หางฝุ่นสะท้อนแสงอาทิตย์จึงมีสีเหลือง แรงที่ผลักหางฝุ่นคือแรงดันจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ หางฝุ่นมักทอดยาวเป็นแนวโค้ง แผ่กว้างและแบน ฝุ่นที่ถูกทิ้งไว้ในอวกาศเรียกว่าสะเก็ดดาว ซึ่งหากแนวการเคลื่อนที่ของมันผ่านใกล้วงโคจรโลกจะทำให้เกิดฝนดาวตก

ดาวหาง 103 พี/ฮาร์ตลีย์ (103P/Hartley) หรือชื่อเดิมฮาร์ตลีย์ 2 (Hartley 2) ซึ่งต่อไปนี้จะขอเรียกว่าดาวหางฮาร์ตลีย์ กำลังจะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์และใกล้โลกที่สุดในเดือนตุลาคม 2553 คาดว่าสามารถสังเกตการณ์ได้ด้วยกล้องสองตาและกล้องโทรทรรศน์

มัลคอล์ม ฮาร์ตลีย์ (Malcolm Hartley) ค้นพบดาวหางฮาร์ตลีย์เมื่อวันที่ 15 มีนาคม 2529 จากภาพถ่ายที่หอดูดาวไซดิงสปริง ประเทศออสเตรเลีย นับเป็นเวลา 9 เดือน หลังจากดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในปี 2528 ดาวหางดวงนี้เป็นดาวหางรายคาบ (คาบการโคจรต่ำกว่า 200 ปี) ปี 2528 ดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดด้วยระยะห่าง 0.952 หน่วยดาราศาสตร์ ซึ่งใกล้กว่าวงโคจรโลก แต่หลังจากที่ดาวหางผ่านใกล้ดาวพฤหัสบดีในช่วงปลายปี 2536 ถึงต้นปี 2537 (ใกล้ที่สุดวันที่ 19 ธันวาคม 2536 ห่าง 0.374 หน่วยดาราศาสตร์) อิทธิพลแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์ยักษ์ทำให้จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของดาวหางฮาร์ตลีย์ในปี 2540 ขยับออกไปอยู่นอกวงโคจรโลกที่ระยะ 1.032 หน่วยดาราศาสตร์

ดาวหางฮาร์ตลีย์ในปี 2553

ปีนี้ดาวหางฮาร์ตลีย์จะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในวันที่ 28 ตุลาคม 2553 วงโคจรในขณะนั้นมีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด (perihelion) อยู่ห่าง 1.059 หน่วยดาราศาสตร์ จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด (aphelion) อยู่ห่าง 5.886 หน่วยดาราศาสตร์ ไกลกว่าวงโคจรของดาวพฤหัสบดีเล็กน้อย คาบการโคจรยาวนาน 6.47 ปี

ปีนี้เป็นปีที่ดีที่สุดสำหรับการสังเกตดาวหางดวงนี้นับตั้งแต่มันถูกค้นพบ ข้อมูลจากนาซาระบุว่าดาวหางฮาร์ตลีย์จะเข้าใกล้โลกที่สุดในวันที่ 20 ตุลาคม 2553 เวลา 17:26 น. ตามเวลาสากล (ช้ากว่าเวลาประเทศไทย 7 ชั่วโมง) ด้วยระยะห่างเพียง 0.1209 หน่วยดาราศาสตร์ หรือประมาณ 47 เท่าของระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงจันทร์

จากวงโคจรและแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงความสว่างของดาวหางฮาร์ตลีย์ซึ่งขึ้นอยู่กับระยะห่างของดาวหางจากโลกและดวงอาทิตย์ ข้อมูลจากสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลคาดหมายว่าดาวหางฮาร์ตลีย์จะสว่างที่สุดในปลายเดือนตุลาคมด้วยโชติมาตร 4.4 แต่ค่านี้อาจคลาดเคลื่อนได้ เนื่องจากดาวหางมีรูปแบบการเปลี่ยนแปลงความสว่างที่ไม่สามารถคาดหมายอย่างแม่นยำได้ ช่วงเดือนกรกฎาคมถึงสิงหาคม 2553 ดาวหางฮาร์ตลีย์มีความสว่างจางกว่าที่คาดไว้มากถึง 2-3 โชติมาตร อย่างไรก็ตาม ต้นเดือนตุลาคม ดาวหางฮาร์ตลีย์ได้กลับมาสว่างเกือบใกล้เคียงกับที่คาดไว้แล้ว

ตุลาคม 2553

คืนวันที่ 6 ตุลาคม ดาวหางออกจากกลุ่มดาวแคสซิโอเปีย เข้าสู่กลุ่มดาวเพอร์ซิอัส อาจสว่างที่โชติมาตร 5 หรือ 6 วันที่ 8 ตุลาคม เป็นคืนที่น่าสนใจ ดาวหางจะผ่านใกล้กระจุกดาวคู่ (Double Cluster) ซึ่งประกอบด้วยกระจุกดาวเปิด 2 กระจุก อยู่ใกล้กัน สามารถสังเกตดาวหางได้ตั้งแต่เวลาประมาณ 3 ทุ่ม เรื่อยไปจนถึงตี 5 ของเช้าวันถัดไป โดยดาวหางฮาร์ตลีย์จะขึ้นไปถึงสูงสุดบนท้องฟ้าทางทิศเหนือด้วยมุมเงยประมาณ 40-50 องศา ในเวลาตี 1 ครึ่ง

หลังจากวันที่ 8 ตุลาคม ถ้าเรากำหนดให้มุมเงย 30 องศา เป็นมุมเงยต่ำสุดที่ยอมรับได้ และต้องไม่มีแสงจันทร์รบกวน เวลาที่เหมาะกับการสังเกตดาวหางจะช้าลงเรื่อย ๆ คืนวันที่ 10 ตุลาคม สังเกตได้ตั้งแต่ 4 ทุ่ม เป็นต้นไป วันที่ 14 ตุลาคม สังเกตได้ตั้งแต่ 5 ทุ่ม วันที่ 15 ตุลาคม สังเกตได้ตั้งแต่เที่ยงคืน

กระจุกดาวคู่
กระจุกดาวคู่ซึ่งประกอบด้วยกระจุกดาว NGC 884 กับ NGC 869 (ทางซ้ายและขวา - ภาพนี้ทิศเหนืออยู่ด้านบน) แต่ละกระจุกมีโชติมาตร 4 เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณครึ่งองศา ศูนย์กลางของแต่ละกระจุกอยู่ห่างกันครึ่งองศา ดาวหางฮาร์ตลีย์จะอยู่ใกล้กระจุกดาวคู่ในคืนวันที่ 8 ตุลาคม 2553 (ภาพ - Andrew Cooper)

วันที่ 16 ถึง 20 ตุลาคม การสังเกตดาวหางฮาร์ตลีย์ทำได้ดีที่สุดในเวลาประมาณ 03:30 น. ถึง 04:30 น. เนื่องจากเป็นช่วงเวลาที่ดาวหางอยู่สูงบนท้องฟ้าทิศเหนือ ท้องฟ้ายังมืดอยู่ และไม่มีแสงจันทร์รบกวน ช่วงดังกล่าวคาดว่าความสว่างของดาวหางฮาร์ตลีย์จะไม่เปลี่ยนแปลงมากนักที่โชติมาตร 5 ความสว่างระดับนี้ คนที่อยู่ห่างจากตัวเมือง ไม่มีแสงไฟฟ้าและมลพิษรบกวน อาจเห็นดาวหางด้วยตาเปล่าเป็นดวงฝ้าจาง ๆ โดยต้องรู้ตำแหน่งดาวหางจากแผนที่ดาว

เช้ามืดวันที่ 22 ตุลาคม ดาวหางฮาร์ตลีย์สว่างและใกล้โลกที่สุด ขณะนั้นมันอยู่ในกลุ่มดาวสารถี ห่างกระจุกดาวเอ็ม 36 และเอ็ม 38 ราว 3 องศา แต่เป็นช่วงที่ดวงจันทร์เต็มดวง อาจพอที่จะสังเกตได้ในช่วง 04:30 น. ถึง 05:00 น. ซึ่งดาวหางจะอยู่สูงบนท้องฟ้าทิศเหนือด้วยมุมเงยประมาณ 65 องศา และเป็นเวลาที่ดวงจันทร์ใกล้จะตก ตลอดช่วงหนึ่งสัปดาห์หลังจากวันที่ดาวหางฮาร์ตลีย์ใกล้โลกที่สุด การสังเกตดาวหางจะมีอุปสรรคจากแสงจันทร์ ดาวหางน่าจะกำลังค่อย ๆ ลดความสว่างลง ปลายเดือนเข้าสู่กลุ่มดาวคนคู่

แผนที่ตำแหน่งดาวหาง
แผนที่แสดงเส้นทางการเคลื่อนที่ของดาวหางฮาร์ตลีย์ตั้งแต่ปลายเดือนกันยายนถึงปลายเดือนพฤศจิกายน 2553 (ภาพมุมกว้างที่เห็นดาวหางผ่านกลุ่มดาวต่าง ๆ ดูในแผนที่วงกลมของท้องฟ้าหัวค่ำและท้องฟ้าเช้ามืด) ดาวดวงเล็กที่สุดในแผนที่มีโชติมาตร 7 ตำแหน่งดาวหางแสดง ณ เวลาที่ระบุไว้ในแผนที่แต่ละแผ่น ช่วงที่ใกล้โลกที่สุด ดาวหางเคลื่อนที่ด้วยอัตรา 8 ลิปดาต่อชั่วโมง หรือใกล้เคียงกับขนาดปรากฏของดวงจันทร์ในเวลา 4 ชั่วโมง [ดูภาพขนาดใหญ่]

พฤศจิกายน 2553

ช่วงเวลาประมาณ 1 ชั่วโมง นับตั้งแต่เที่ยงคืนของคืนวันที่ 31 ตุลาคม ถึงตี 1 ของวันที่ 1 พฤศจิกายน อาจพอมีเวลาสังเกตดาวหางได้ก่อนดวงจันทร์ขึ้น เวลานั้นดาวหางมีมุมเงยราว 30 ถึง 40 องศา บนท้องฟ้าทิศตะวันออก ดาวหางย้ายเข้าสู่กลุ่มดาวยูนิคอร์นใน 1 หรือ 2 วันถัดมา

หลังจากนี้ ดวงจันทร์จะเป็นอุปสรรคน้อยลง สามารถสังเกตดาวหางได้ทุกคืนตั้งแต่เวลาตี 1 เป็นต้นไป วันที่ 4 พฤศจิกายน ดาวหางจางลงไปที่โชติมาตร 5 กลางเดือนลงไปที่โชติมาตร 6 แม้ว่าความสว่างของดาวหางกำลังลดลง แต่ช่วงนี้อาจเป็นช่วงที่มีโอกาสสังเกตดาวหางฮาร์ตลีย์ด้วยกล้องสองตาและกล้องโทรทรรศน์ได้ เพราะกำลังสิ้นสุดฤดูฝนแล้วเข้าสู่ฤดูหนาวในประเทศไทย เมื่อใกล้สิ้นเดือนดาวหางฮาร์ตลีย์เข้าสู่กลุ่มดาวท้ายเรือ คืนวันที่ 28 พฤศจิกายน ดาวหางมีตำแหน่งอยู่ตรงกลางระหว่างกระจุกดาวเอ็ม 46 กับเอ็ม 47 ซึ่งมีโชติมาตร 6.1 และ 6.9 ตามลำดับกระจุกดาว 2 กระจุกนี้อยู่ห่างกัน 1.3 องศา เมื่อถึงเดือนธันวาคม ดาวหางน่าจะจางกว่าโชติมาตร 7

หลังจากปีนี้ดาวหางฮาร์ตลีย์จะเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์อีกครั้งในเดือนเมษายน พ.ศ. 2560 ซึ่งมันจะจางมากและมีตำแหน่งอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์จนไม่สามารถสังเกตได้จากโลก

การสำรวจด้วยยานอวกาศ

วันที่ 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2548 ยานดีปอิมแพกต์ (Deep Impact) เข้าสำรวจดาวหางเทมเพล 1 โดยส่งยานลูกพุ่งชนดาวหาง หลังเสร็จภารกิจ ยานดีปอิมแพกต์ยังคงอยู่ในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ นาซาได้ขยายโครงการต่อมาในชื่อภารกิจอีพ็อกซี (Extrasolar Planet Observation and Deep Impact Extended Investigation : EPOXI) ซึ่งประกอบด้วย 2 ภารกิจย่อย ได้แก่ อีพ็อค (Extrasolar Planet Observation and Characterization : EPOCh) กับดิกซี (Deep Impact eXtended Investigation : DIXI)

ภารกิจอีพ็อคศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบที่เป็นดาวเคราะห์แก๊สขนาดใหญ่เคลื่อนผ่านหน้าดาวแม่ ส่วนภารกิจดิกซีจะนำยานดีปอิมแพกต์เข้าไปสำรวจดาวหางฮาร์ตลีย์ในช่วงต้นเดือนพฤศจิกายน 2553 ซึ่งขณะนี้กำหนดไว้ในเวลาเกือบ 3 ทุ่ม ของวันที่ 4 พฤศจิกายน 2553 ตามเวลาประเทศไทย ดังนั้นนอกจากการสังเกตดาวหางฮาร์ตลีย์จากพื้นโลกแล้ว เรายังมีโอกาสเห็นดาวหางดวงนี้ในระยะใกล้อีกด้วย

เพื่อเตรียมการสำหรับการสำรวจดาวหางดวงนี้ด้วยยานดีปอิมแพกต์ วันที่ 12-13 สิงหาคม พ.ศ. 2551 นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์สำรวจดาวหางฮาร์ตลีย์ด้วยสเปกโทรกราฟอินฟราเรด ขณะนั้นดาวหางอยู่ห่างดวงอาทิตย์ 5.5 หน่วยดาราศาสตร์ ได้ผลสรุปว่านิวเคลียสของดาวหางฮาร์ตลีย์มีขนาดประมาณ 1.2 กิโลเมตร เล็กกว่าดาวหางเทมเพล 1 ราว 5 เท่า แม้จะเล็กกว่า แต่พื้นผิวมีกัมมันตภาพคิดเป็นพื้นที่ในสัดส่วนสูงกว่าดาวหางเทมเพล 1 อัตราการสูญเสียมวลที่วัดได้ในปัจจุบัน ทำให้คาดว่าดาวหางฮาร์ตลีย์จะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ได้อีกราว 100 ครั้ง (ประมาณ 700 ปี) ก่อนที่นิวเคลียสจะแตกสลาย

ดูเพิ่ม

ที่มา