สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาวตกเกิดขึ้นที่ความสูงเท่าใด

ดาวตกเกิดขึ้นที่ความสูงเท่าใด

7 สิงหาคม 2566 โดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ปรับปรุงครั้งล่าสุด 23 มีนาคม 2567
ในคืนฟ้าโปร่ง ปราศจากแสงรบกวนจากเมืองและแสงจันทร์ บนท้องฟ้าจะดารดาษไปด้วยแสงดาวนับล้านกะพริบวิบวับดูสวยงาม บางครั้งก็เกิดจุดสว่างเหมือนดาวพุ่งไปบนท้องฟ้าอย่างรวดเร็ว เราเรียกจุดไฟนั้นว่า ดาวตก หรือ ผีพุ่งไต้ หากทัศนวิสัยที่ดีพอ คืนหนึ่งเราอาจเห็นดาวตกได้หลายสิบหรืออาจมากเกินร้อยดวงเลยทีเดียว


เคยสงสัยกันไหม ดาวตกที่เราเห็นกันนั้นนั้นเกิดขึ้นสูงจากพื้นเท่าไหร่

ก่อนอื่นต้องเข้าใจกันว่า ดาวตกเกิดขึ้นได้อย่างไร ดาวตกไม่ใช่ดาวที่ตกลงมา ดาวตกเกิดจากสะเก็ดดาวซึ่งเป็นวัตถุแข็งขนาดเล็กในอวกาศพุ่งเข้าใส่โลก เมื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศก็จะเกิดความร้อนขึ้นจนส่องแสงสว่างเป็นทางยาว

มักเป็นที่เข้าใจกันว่า เมื่อสะเก็ดดาวพุ่งเข้ามาและเสียดสีกับบรรยากาศ จะทำให้เกิดความร้อนสูงจนส่องสว่าง ความเชื่อนี้ไม่ถูกต้องนัก แสงสว่างที่เกิดขึ้นจากดาวตกมาจากความร้อนจริง แต่ความร้อนนั้นไม่ได้เกิดจากการเสียดสีกับบรรยากาศ หากเกิดจากความดันอากาศที่บริเวณหน้าสะเก็ดดาวพุ่งขึ้นสูงเนื่องจากสะเก็ดดาวพุ่งเข้ามาด้วยความเร็วสูงมาก ความดันอากาศที่สูงนี้เองที่ทำให้เกิดความร้อนขึ้น และความร้อนก็ถ่ายเทไปยังสะเก็ดดาวจนเกิดการหลอมละลายที่ผิวหน้า

สะเก็ดดาวพุ่งเข้าใส่โลกด้วยความเร็วสูงมาก จึงทำให้เกิดความร้อนขึ้นสูงจนถึงขั้นส่องแสงออกมาเกือบจะทันทีที่เข้าสู่บรรยากาศโลก นั่นคือสะเก็ดดาวเริ่มส่องสว่างขึ้นตั้งแต่ระดับความสูง 80-120 กิโลเมตรเหนือพื้นดิน 

สะเก็ดดาวที่ทำให้เกิดดาวตกส่วนใหญ่มีขนาดเล็กเพียงระดับเม็ดทรายเท่านั้น เมื่อต้องเจอกับความร้อนสูงในขณะฝ่าเข้ามาในบรรยากาศจึงมักระเหยหายไปหมดก่อนจะตกถึงพื้น สะเก็ดดาวจะอยู่ทนมากน้อยเพียงใดนอกจากขนาดของสะเก็ดดาวแล้ว ความเร็วที่สะเก็ดดาวพุ่งเข้าใส่โลกก็เป็นปัจจัยสำคัญ สะเก็ดดาวที่พุ่งเข้าใส่โลกอาจมีความเร็วได้แตกต่างกันตั้งแต่ 40,000 250,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมงเลยทีเดียว  สะเก็ดดาวความเร็วสูงเช่นสะเก็ดดาวที่มากับธารสะเก็ดดาวของฝนดาวตกเพอร์ซิอัสจะไหม้หมดตั้งแต่ระดับความสูงประมาณ 100 กิโลเมตร ส่วนสะเก็ดดาวความเร็วต่ำ เช่นสะเก็ดดาวที่ทำให้เกิดฝนดาวตกเจียโคบีนี จะฝ่าบรรยากาศลงมาได้ลึกถึงระดับประมาณ 65 กิโลเมตรเหนือพื้นดินก่อนจะไหม้หมดไป

ความเร็วของสะเก็ดดาวในฝนดาวตกบางชุด
ฝนดาวตกความเร็ว (กิโลเมตรต่อวินาที)
ฝนดาวตกสิงโต (Leonids)71
ฝนดาวตกเพอร์ซิอัส (Perseids)61
ผนดาวตกนายพราน (Orionids)67
ฝนดาวตกพิณ (Lyrids)48
ฝนดาวตกคนคู่ (Geminids)35
ฝนดาวตกวัวใต้ (South Taurids)30
ฝนดาวตกเดลตาสิงโต23
ฝนดาวตกมังกร23


สะเก็ดดาวที่ฝ่าเข้ามาในบรรยากาศได้ลึกกว่ามิได้หมายความว่าเส้นแสงของดาวตกที่เกิดขึ้นจะยาวกว่า ความยาวของเส้นดาวตกขึ้นกับมุมที่พุ่งเข้าใส่บรรยากาศโลกเป็นสำคัญ สะเก็ดดาวที่พุ่งเข้าใส่บรรยากาศโลกเป็นมุมแคบย่อมเคลื่อนที่เปลี่ยนตำแหน่งบนท้องฟ้าเป็นมุมมากกว่าสะเก็ดดาวที่พุ่งเข้าใส่บรรยากาศโลกแบบปักเข้าใส่ด้วยมุมสูง นอกจากนี้การเข้าสู่บรรยากาศโลกเป็นมุมแคบทำให้ความร้อนที่เกิดขึ้นเพิ่มไม่เร็วนัก เมื่อสะเก็ดดาวถูกเผาช้ากว่า จึงใช้เวลานานกว่าที่จะสลายไปหมด นั่นคือทำให้เกิดเส้นดาวตกได้ยาวกว่าด้วย

ถอดความจาก 
How high up are meteors when they begin to glow?
Meteors and Meteor Showers: The Science