การค้นหาดาววัลแคน

กันยายน ค.ศ. 1846 แทบไม่มีใครในแวดวงดาราศาสตร์ที่ไม่รู้จัก อูแบง-ชอง-โชเซฟ เลอเวรีเย (Urbain-Jean-Joseph Le Verrier) นักดาราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส หนึ่งในนักดาราศาสตร์ 2 คน (อีกคนคือ จอห์น เคาช์ แอดัมส์ ชาวอังกฤษ) ที่คำนวณหาตำแหน่งที่น่าจะเป็นไปได้ของดาวเคราะห์ดวงที่อยู่ถัดจากดาวยูเรนัส อันนำไปสู่การค้นพบดาวเนปจูนในวันที่ 23 กันยายน 1846 ห่างจากจุดที่เลอเวรีเยคาดไว้ไม่ถึง 1 องศา นับเป็นข้อพิสูจน์ให้เห็นถึงความถูกต้องของกลศาสตร์นิวตันได้เป็นอย่างดี


นอกจากเลอเวรีเยจะมีชื่อเสียงในฐานะผู้ชี้ตำแหน่งดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่อยู่ไกลดวงอาทิตย์ที่สุด เขายังเป็นคนสำคัญผู้ซึ่งนำพาผู้คนเข้าสู่การค้นหาดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่ง ที่เชื่อว่าอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าดาวพุธ เลอเวรีเยใช้ความผิดปกติในการโคจรของดาวยูเรนัสเพื่อคำนวณหาตำแหน่งดาวเคราะห์ที่ส่งแรงรบกวนมากระทำต่อยูเรนัส การค้นหาดาวเคราะห์ที่อยู่ถัดจากดาวพุธก็เริ่มจากการสังเกตความผิดปกติในการโคจรของมันด้วยเช่นเดียวกัน

ดาวพุธเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ การสังเกตเพื่อวัดตำแหน่งดาวพุธในเวลากลางคืนทำได้ยากเป็นส่วนใหญ่ เพราะดาวพุธมักปรากฏเฉพาะในเวลาพลบค่ำหรือใกล้ฟ้าสาง ซึ่งท้องฟ้าไม่มืดสนิท อย่างไรก็ดี ปรากฏการณ์ดาวพุธผ่านหน้าดวงอาทิตย์ ที่ทำให้เราเห็นดาวพุธเป็นจุดดำเคลื่อนผ่านดวงอาทิตย์ ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถวัดตำแหน่งและคำนวณวงโคจรของดาวพุธได้แม่นยำมาก

ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรี จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดกับจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดอยู่ตรงข้ามกัน หากไม่มีแรงรบกวนจากดาวเคราะห์ดวงอื่น จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดควรจะอยู่คงที่ในอวกาศ แต่แรงโน้มถ่วงทำให้จุดนี้ขยับไปข้างหน้าทีละน้อย เลอเวรีเยพบว่าจุดดังกล่าวของดาวพุธเคลื่อนที่เร็วเกินกว่าที่คำนวณได้ ค.ศ. 1859 เลอเวรีเยประกาศว่าต้องมีดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าดาวพุธ แต่เขาก็ไม่มั่นใจนัก เพราะจากการคำนวณ ดาวเคราะห์ดวงนั้นต้องมีมวลใกล้เคียงกับดาวพุธ ดาวเคราะห์ขนาดดาวพุธที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ ควรสว่างพอที่จะสังเกตเห็นได้ขณะเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง หรือไม่ก็ต้องมีใครเคยสังเกตพบเห็นมันขณะเคลื่อนผ่านหน้าดวงอาทิตย์มาก่อน

ธันวาคม 1859 เลอเวรีเยได้รับจดหมายจากนักดาราศาสตร์สมัครเล่นคนหนึ่ง เอ็ดมง โมแดสต์ แลสกาโบลต์ (Edmond Modeste Lescarbault) ซึ่งเป็นแพทย์อยู่ที่เมืองเล็ก ๆ ในจังหวัดเออ-เรต์-ลัวร์ ทางใต้ของปารีส รายงานว่าเขาสังเกตเห็นวัตถุที่อาจะเป็นดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านหน้าดวงอาทิตย์เมื่อวันที่ 26 มีนาคม 1859 เลอเวรีเยตัดสินใจเดินทางไปพบแลสกาโบลต์ถึงบ้านพักเพื่อสอบถามรายละเอียด เขาเชื่อในรายงานของแลสกาโบลต์ พร้อมกับตั้งชื่อดาวเคราะห์ดวงนี้ว่า วัลแคน (Vulcan) ตามเทพเจ้าแห่งไฟของโรมัน

ข่าวการค้นพบหลักฐานสนับสนุนการมีอยู่ของดาววัลแคนเป็นหัวข้อสนทนาในแวดวงดาราศาสตร์อยู่ไม่กี่เดือน เพราะหลังจากเลอเวรีเยให้ข้อมูลว่าดาววัลแคนจะผ่านหน้าดวงอาทิตย์ 1 หรือ 2 ครั้ง ในทุก ๆ ปลายเดือนมีนาคมถึงต้นเดือนเมษายน และปลายเดือนกันยายนถึงต้นเดือนตุลาคม แต่ก็ไม่มีใครสังเกตพบร่องรอยของดาววัลแคนดังที่พยากรณ์ไว้ ทั้งการค้นหาในเดือนมีนาคม และขณะเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเห็นได้ที่สเปนในเดือนกรกฎาคม 1860

เลอเวรีเยถูกกดดันให้สละเก้าอี้ผู้อำนวยการหอดูดาวปารีสในปี 1870 แต่เขาก็กลับมารับตำแหน่งเดิมอีกครั้งใน 3 ปีต่อมา เนื่องจากผู้อำนวยการคนใหม่ประสบอุบัติเหตุเรืออับปาง เลอเวรีเยถึงแก่กรรมในวันที่ 23 กันยายน 1877 ซึ่งเป็นวันครบรอบ 31 ปี การค้นพบดาวเนปจูน เมื่อขาดผู้ผลักดันอย่างแข็งขัน ทฤษฎีดาววัลแคนจึงถูกตั้งคำถามถึงความน่าเชื่อถือ ทว่ายังไม่มีแนวคิดใดที่สามารถอธิบายความผิดปกติในวงโคจรของดาวพุธ







ดูเหมือนเรื่องราวของดาววัลแคนจะกลับมามีชีวิตชีวาอีกครั้งในปีถัดมา วันที่ 29 กรกฎาคม 1878 เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงพาดผ่านทางตะวันตกของอเมริกาเหนือ เงามืดพาดตามแนวเทือกเขาร็อกกี ผ่านอุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตน เทือกเขาวินด์ริเวอร์ในรัฐไวโอมิง เมืองเดนเวอร์ในรัฐโคโลราโด โอกลาโฮมา เทกซัส และลุยเซียนา

นักดาราศาสตร์ชั้นนำของอเมริกาอย่าง ไซมอน นิวคอมบ์ จากหอดูดาวกองทัพเรือสหรัฐฯ และ เจมส์ เครก วัตสัน แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกน ร่วมกันสังเกตสุริยุปราคาที่รัฐไวโอมิง วัตสันสังเกตพบดาวสีแดง 1 หรือ 2 ดวง ที่เขาคิดว่าไม่มีอยู่ในแผนที่ดาว เขาก้าวไปหานิวคอมบ์เพื่อให้ช่วยยืนยันสิ่งที่พบ แต่สุริยุปราคาเต็มดวงก็สิ้นสุดลง วัตสันเชื่ออย่างสนิทใจว่าเขาน่าจะเห็นดาววัลแคนเข้าให้แล้ว แต่ คริสเทียน ไฮน์ริช ฟรีดริช เพเทอร์ส นักดาราศาสตร์ที่มีชื่อเสียงในฐานะผู้ค้นพบดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากเช่นเดียวกับวัตสัน เชื่อว่าความเร่งรีบและตื่นเต้น ทำให้วัตสันเข้าใจผิด เพเทอร์สเชื่อว่าดาวที่วัตสันเห็นน่าจะเป็นดาวฤกษ์ในกลุ่มดาวปู

วัตสันยังคงเฝ้าพยายามค้นหาดาววัลแคนจนกระทั่งถึงแก่กรรม ในที่สุดความผิดปกติในวงโคจรของดาวพุธก็ได้รับคำอธิบายใน ค.ศ. 1915 ด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของแอลเบิร์ต ไอน์สไตน์ การบิดโค้งของอวกาศเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ ทำให้จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในวงโคจรของดาวพุธเลื่อนไปข้างหน้ามากกว่าที่คำนวณได้ตามกฎของนิวตัน

อาจเป็นไปได้ว่าสิ่งที่วัตสันเห็นคือดาวฤกษ์จริง ๆ หรือถ้าไม่ มันก็อาจเป็นดาวหางดวงเล็ก ๆ ที่เคลื่อนเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์ในจังหวะนั้นพอดี แล้วอะไรที่พอจะอธิบายผลการสังเกตของแลสกาโบลต์ได้? เขาอาจเห็นดาวเคราะห์น้อยที่บังเอิญผ่านมาใกล้โลกและเคลื่อนมาอยู่ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์พอดี แต่นั่นก็เป็นเพียงสมมุติฐานหนึ่งเท่านั้น ไม่มีใครรู้ได้ว่าดาวลึกลับนั้นคืออะไร

หมายเหตุ

บทความนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารทางช้างเผือก ฉบับเดือนมกราคม 2554