สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ทำไมดาวหางจึงมีสีเขียว

ทำไมดาวหางจึงมีสีเขียว

โดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com) 6 ตุลาคม 2568
ปรับปรุงครั้งล่าสุด 14 ตุลาคม 2568
ช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีดาวหางแวะเวียนมาให้ชาวโลกได้ลุ้นกันแทบทุกปี บางปีมีมากกว่าหนึ่งดวง ไม่ว่าจะเป็น ดาวหางเลนเนิร์ด ดาวหางแซดทีเอฟ ดาวหางจื่อจินซาน-แอตลัส (เอ 3) ดาวหางแอตลัส แม้ส่วนใหญ่จะมีความสว่างไม่มาก มีเพียงดาวหางจื่อจินซาน-แอตลัส (เอ 3) ที่มาอวดโฉมเมื่อปลายปีที่แล้วเท่านั้นที่สว่างในระดับที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่เรื่องของดาวหางก็สร้างกระแสความตื่นตัวได้เสมอ ในปี 2568 นี้ก็มีดาวหางให้ลุ้นอีกไม่ต่ำกว่าสองดวง ได้แก่ดาวหางสวอน และดาวหางเลมมอน ขณะที่เขียนบทความนี้ ดาวหางเลมมอนก็กำลังทวีความสว่างขึ้นทุกวัน จนหลายคนแอบหวังว่าน่าจะสว่างพอจะเห็นได้ด้วยตาเปล่าในปลายเดือนตุลาคม ก็ขอให้เป็นจริง

หลายคนที่มองดูดาวหาง หรือแม้แต่ชมภาพถ่ายอาจสังเกตได้ว่า ดาวหางส่วนใหญ่มีหัวสีเขียว เขียวน้อยบ้าง เขียวมากบ้าง เคยสงสัยกันบ้างไหม ว่าทำไมมันจึงเขียว?

ดาวหางแซดทีเอฟ [C/2022 E3 (ZTF)] มีหัวสีเขียวเป็นพิเศษ สีเขียวในหัวดาวหางเกิดจากคาร์บอนอะตอมคู่ (จาก Alessandro Bianconi)

ดาวหางประกอบด้วยวัตถุจำพวกน้ำแข็ง ฝุ่น และหินปะปนกัน น้ำแข็งในดาวหางไม่ได้หมายถึงน้ำ (H2O) เยือกแข็งเพียงอย่างเดียว แต่รวมถึงแก๊สที่สลายตัวง่ายเยือกแข็งด้วย เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ มีเทน แอมโมเนีย โดยปกติดาวหางก็จะดูเหมือนก้อนหินปนน้ำแข็งสกปรกก้อนหนึ่ง แต่เมื่อใดที่โคจรเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์ รังสีจากดวงอาทิตย์จะแผดเผาให้วัสดุที่สลายตัวง่ายระเหิดออก เป็นชั้นแก๊สที่ห่อหุ้มนิวเคลียสของดาวหาง เรียกว่าโคม่า เมื่อโคม่าถูกรังสีจากดวงอาทิตย์และลมสุริยะ ก็จะถูกพัดหลุดออกไปเป็นสาย ปรากฏเป็นหางยาว

นักวิทยาศาสตร์ทราบถึงองค์ประกอบของวัตถุต่าง ๆ ในอวกาศ ไม่ว่าจะเป็นดาวฤกษ์ ดาวตก ดาวเคราะห์น้อย เนบิวลา ดาวหาง  จากการศึกษาสเปกตรัม ซึ่งหมายถึงองค์ประกอบของแสงในย่านความยาวคลื่นต่าง ๆ สสารแต่ละชนิดมีสเปกตรัมเฉพาะตัวไม่ซ้ำกัน เมื่อมีวัตถุสว่างบนท้องฟ้า นักดาราศาสตร์จะใช้สเปกโทรสโกปต่อเข้ากับกล้องโทรทรรศน์เพื่อแยกแสงจากวัตถุนั้นออกเป็นสเปกตรัม แล้วเปรียบเทียบสเปกตรัมที่ได้กับสเปกตรัมของสสารที่เคยบันทึกเอาไว้ในห้องทดลอง หากสเปกตรัมที่วัดได้ตรงกับของสสารชนิดใด ก็แสดงว่าวัตถุนั้นมีสสารชนิดนั้นอยู่ 

สำหรับดาวหาง นักดาราศาสตร์พบว่าสีเขียวนั้นเกิดจากคาร์บอนอะตอมคู่  เมื่อคาร์บอนอะตอมคู่ในสุญญากาศถูกรังสีอัลตราไวโอเลตในจากดวงอาทิตย์จะเปล่งรังสีอินฟราเรดและในย่านแสงที่ตามองเห็นที่ความยาวคลื่น 518 นาโนเมตร ซึ่งมีสีเขียว

คาร์บอนอะตอมคู่ (C2เป็นโมเลกุลคาร์บอนที่มีอะตอมสองอะตอม ปกติบนโลกพบได้ยากเนื่องจากเป็นสารที่ไม่เสถียรอย่างมาก แต่พบได้บ่อยในบรรยากาศของดาวฤกษ์ ดาวหาง หรือสสารระหว่างดาว  เมื่อสารอินทรีย์บางชนิดในหัวดาวหางถูกรังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์ โมเลกุลจะแตกตัวออกแล้วเกิดคาร์บอนอะตอมคู่ขึ้นมา โมเลกุลของคาร์บอนอะตอมคู่ในหัวดาวหางก็คงอยู่ได้ไม่นานนัก หลังจากเกิดขึ้นมาเพียงสองสามวันก็จะแตกออกเป็นอะตอมเดี่ยวซึ่งไม่ให้แสงสีเขียว ก่อนที่จะหลุดออกจากบริเวณโคม่าไปเป็นหาง นั่นเป็นสาเหตุที่สีเขียวบนดาวหางเกิดขึ้นแต่บริเวณหัวเสียเป็นส่วนใหญ่ ส่วนหางของดาวหางไม่มีสีเขียวอยู่ แต่เป็นสีขาวเสียมากกว่า 

ดาวหางเฮล-บอปป์ [C/1995 O1 (Hale-Bopp)] มีความสว่างมาก มีสีขาวเหลืองเป็นหลัก และมีหางสีฟ้าจาง ๆ แทบไม่ปรากฏสีเขียว ความจริงดาวหางเฮล-บอปป์ก็มีคาร์บอนอะตอมคู่เหมือนกัน แต่ดาวหางดวงนี้มีฝุ่นเป็นจำนวนมาก แสงสะท้อนจากฝุ่นจึงกลบสีเขียวของคาร์บอนอะตอมคู่ไปจนมองแทบไม่เห็น (จาก E. Kolmhofer, H. Raab; Johannes-Kepler-Observatory, Linz, Austria (https://sternwarte.at) )

มีเรื่องเข้าใจผิดอย่างมากเรื่องหนึ่งเกี่ยวกับสีเขียวในดาวหาง นั่นคือมีความเชื่อว่าสีเขียวในดาวหางมาจากไซยาโนเจน [(CN)2ซึ่งเป็นสารประกอบในกลุ่มไซยาไนด์ หรือบ้างก็ว่าบางส่วนมาจากคาร์บอนอะตอมคู่และบางส่วนมาจากไซยาโนเจน เป็นความเชื่อที่ผิด สันนิษฐานได้ว่าต้นตอของความเชื่อที่ผิดพลาดนี้อาจมาจากกรณีที่พบไซยาโนเจนครั้งแรกในดาวหางแฮลลีย์เมื่อปี พ.ศ.2453 จนเป็นที่มาของกระแสกลัวดาวหางแฮลลีย์ ในยุคนั้นการศึกษาวัตถุในอวกาศโดยการวิเคราะห์สเปกตรัมยังไม่ก้าวหน้านัก เครื่องมือที่มีในขณะนั้นยังไม่แม่นยำพอที่จะแยกแยะสเปกตรัมระหว่างคาร์บอนอะตอมคู่กับไซยาโนเจนได้ จึงเชื่อกันว่าสีเขียวในดาวหางมาจากไซยาโนเจนหรืออย่างน้อยก็บางส่วน แม้ปัจจุบันจะทราบแล้วว่าไซยาโนเจนไม่ให้แสงสีเขียว แต่ความเชื่อนั้นก็ยังฝังแน่นอยู่ และออกจะน่าเหลือเชื่อที่แหล่งข่าวด้านวิทยาศาสตร์ที่น่าเชื่อถือหลายแหล่งหรือแม้แต่เอไอแชตบ็อตบางเจ้าก็ยังอ้างว่าสีเขียวในดาวหางมาจากไซยาโนเจนอยู่  

กล่าวโดยสรุปคือ สีเขียวในดาวหางมาจากคาร์บอนอะตอมคู่ ไม่ได้มาจากไซยาโนเจน ดาวหางมีไซยาโนเจนจริง แต่ไซยาโนเจนให้แสงในย่านอัลตราไวโอเลต ไม่ให้แสงสีเขียว 

อ่านเพิ่มเติม

 What Makes the Green Comet Green?
 Green in comets is not CN, cyanogen