ทุกปี เมื่อถึงเดือนธันวาคม ซึ่งเป็นช่วงที่ประเทศไทยเข้าสู่ฤดูหนาวอย่างเต็มตัวแล้ว ท้องฟ้าปรอดโปร่ง หลายคนเตรียมออกไปนอกเมืองเพื่อตากลมหนาวแหงนหน้าดูดาว และประจวบเหมาะกับกลางเดือนมีปรากฏการณ์ท้องฟ้าสำคัญที่มาอวดโฉมทุกปี และยังเป็นปรากฏการณ์ที่ดูได้ง่ายที่สุด นั่นคือ ฝนดาวตกคนคู่ (Geminids)

ฝนดาวตกคนคู่ เกิดขึ้นราววันที่ 14-15 ธันวาคมของทุกปี ฝนดาวตกนี้มีความพิเศษหลายอย่าง เช่นมีอัตราตกที่สูงได้ถึง 150 ดวงต่อชั่วโมง มีความเร็วของดาวตกสูงเพราะสะเก็ดดาวของฝนดาวตกนี้พุ่งเข้าใส่โลกด้วยความเร็วถึง 127,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง สีสันของดาวตกในฝนดาวตกคนคู่ยังมีความหลากหลาย ตั้งแต่ เหลือง เขียว ฟ้า และยังสว่างมากอีกด้วย


ความพิเศษอีกอย่างหนึ่งของฝนดาวตกคนคู่ก็คือ เป็นฝนดาวตกเพียงหนึ่งในสองชุดที่มีวัตถุต้นกำเนิดเป็นดาวเคราะห์น้อย ในขณะที่ฝนดาวตกชุดอื่นล้วนแต่เกิดจากดาวหางทั้งสิ้น 

ในปี 2526 นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์น้อย 3200 เฟทอน (3200 Phaethon) เป็นดาวเคราะห์น้อยสีอมน้ำเงิน มีขนาดประมาณ 5.8 กิโลเมตร นักดาราศาสตร์พบว่าเส้นทางโคจรของ 3200 เฟทอนใกล้เคียงกับธารสะเก็ดดาวของฝนดาวตกคนคู่มาก จึงเชื่อว่าได้พบวัตถุต้นกำเนิดของฝนดาวตกคนคู่แล้ว นับเป็นดาวเคราะห์น้อยดวงแรกที่พบว่าเป็นต้นกำเนิดของฝนดาวตก การที่วัตถุต้นกำเนิดของฝนดาวตกนี้เป็นดาวเคราะห์น้อย ทำให้สะเก็ดดาวที่ทำให้เกิดดาวตกมีความแข็งและมีองค์ประกอบหลากหลายกว่าสะเก็ดดาวที่เกิดจากดาวหาง สิ่งนี้อธิบายได้ว่าเหตุใดดาวตกในฝนดาวตกคนคู่จึงมีสีสันได้หลากหลาย 


"เฟทอนมีวงโคจรที่แปลกประหลาดมาก" ไรอัน โจนส์ นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ในสหราชอาณาจักรกล่าว "มันมีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด 0.14 หน่วยดาราศาสตร์ หรือเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ได้มากกว่าดาวพุธเสียอีก นั่นทำให้ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ร้อนมาก มีอุณหภูมิได้ถึง 750 องศาเซลเซียสเลยทีเดียว

วงโคจรเช่นนี้อาจบอกอะไรบางอย่างเกี่ยวกับต้นกำเนิดของฝนดาวตกคนคู่ก็ได้

ในเดือนมีนาคม 2567 ดานิลา มิลานอฟ นักดาราศาสตร์ชาวรัสเซียได้สร้างแบบจำลองเส้นทางการเคลื่อนที่ของสสารในธารสะเก็ดดาวของฝนดาวตกคนคู่และวงโคจรของเฟทอน ซึ่งปัจจุบันเส้นทางของทั้งสองทางอยู่ห่างกันประมาณ 20,000 กิโลเมตร คณะของมิลานอฟพบว่า เมื่อราว 1,200 - 2,400 ปีก่อนเส้นทางทั้งสองตัดกัน ตัวเลขนี้อาจแสดงถึงอายุของฝนดาวตกนี้ และอาจมีเหตุการณ์รุนแรงบางอย่างเกิดขึ้นกับเฟทอนจนทำให้เกิดธารสะเก็ดดาวขึ้นมา 

แล้วเหตุการณ์นั้นคืออะไร? เรื่องนี้นักดาราศาสตร์ให้ความเห็นไปหลายทาง คำอธิบายแรกที่น่าจะนึกออกเป็นอันดับแรกคือ เฟทอนชนเข้ากับวัตถุอื่นจนแตกออก 

แต่ วูล์ฟ ซูกีเออร์  นักศึกษาปริญญาเอกด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยชิคาโก เห็นว่าการชนนั้นเป็นไปได้ยากเพราะดาวเคราะห์น้อยที่ระยะใกล้ดวงอาทิตย์เช่นนี้มีน้อย เขาเชื่อว่า เฟทอนน่าจะเคยอยู่ในแถบดาวเคราะห์น้อยหลักมาก่อน ต่อมาอันตรกิริยาทางแรงโน้มถ่วงจากดาวพฤหัสบดีทำให้วงโคจรของเฟทอนถูกเบี่ยงจนมาเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น จนกระทั่งเมื่อราว 1,800 ปีก่อน ดาวเคราะห์เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มาก ทำให้ร้อนจัดจนเกิดการปริแตกออกในที่สุด

ในปี 2566 ซูกีเออร์ได้ใช้ข้อมูลจากยานพาร์กเกอร์ของนาซาเพื่อศึกษากระบวนการที่เกิดขึ้น พาร์กเกอร์เคยสำรวจธารสะเก็ดดาวจากฝนดาวตกคนคู่สายอื่นมาก่อนในปี 2563 ทำให้ยืนยันได้ว่า ธารสะเก็ดดาวของฝนดาวตกคนคู่เกิดขึ้นมาจากเหตุการณ์รุนแรงครั้งหนึ่งในอดีต ไม่ได้เกิดจากการปล่อยสะเก็ดดาวออกมาอย่างต่อเนื่องแบบดาวหาง 

เหตุการณ์ที่ว่านั้นอาจเป็นการระเบิดชนิดที่เรียกว่า "ระเบิดความเร็วต่ำ" เมื่อดาวเคราะห์น้อยเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มาก จะร้อนจนปริแตกออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย 

อีกทฤษฎีหนึ่งคือ เฟทอนอาจปริแตกได้จากการหมุนรอบตัวเอง ทฤษฎีนี้เสนอโดย จาง ฉีเฉิ่ง นักดาราศาสตร์จากหอดูดาวโลเวลล์ในแอริโซนา จางอธิบายว่า "ปัจจุบันเฟทอนหมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วรอบละ 3.6 ชั่วโมง ซึ่งถือว่าเร็วมาก บางทีผลจากปรากฏการณ์ยอร์ปที่เกิดจากความร้อนของดวงอาทิตย์ที่แผดเผาเฟทอนทำให้ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้หมุนเร็วขึ้นจนถึงขั้นเนื้อหลุดออกไปเป็นธารสะเก็ดดาว

ในปี 2566 จางตรวจพบโซเดียมที่แผ่ออกมาจากเฟทอน การค้นพบนี้อาจเป็นหลักฐานว่าการแตกจากการหมุนรอบตัวเองทำให้เปลือกดาวหลุดไปจำนวนหนึ่ง จนเผยให้เห็นเนื้อในที่มีโซเดียมอยู่ก็เป็นได้ 

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกินส์ในบัลติมอร์ แมรีแลนด์ เสนอว่าเฟทอนยังคงปล่อยเศษวัสดุจากพื้นผิวทุกครั้งที่โคจรกลับมาใกล้ดวงอาทิตย์ สีของเฟทอนที่ออกน้ำเงินก็เป็นผลมาจากความร้อนสูงที่ได้รับในช่วงที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ 

ในอนาคตอันใกล้ เราอาจได้รับคำตอบชัดเจนกว่านี้เกี่ยวกับต้นกำเนิดของฝนดาวตกคนคู่ เพราะในปี มี 2571 ญี่ปุ่นจะส่งยานชื่อ เดสทินีพลัส (Destiny+) ไปสำรวจดาวเคราะห์น้อยเฟทอนโดยการพุ่งเฉียด ยานจะมีโอกาสถ่ายภาพพื้นผิวได้จากระยะใกล้ ถ้าทฤษฎี "ปั่นจนแตก" เป็นจริง ก็น่าจะปรากฏรอยแผ่นดินถล่ม และการกลิ้งของหินจากส่วนต่าง ๆ ไปยังเขตศูนย์สูตรเป็นหลักฐาน

การศึกษาฝนดาวตกคนคู่ไม่เพียงแต่จะทำให้เข้าใจการกำเนิดฝนดาวตกที่น่าสนใจนี้เท่านั้น ยังช่วยเพิ่มพูนความเข้าใจเกี่ยวกับระบบสุริยะทั้งหมดได้ด้วย ทำให้เราทราบว่าฝนดาวตกอาจเกิดขึ้นได้จากกระบวนการหลายหลาก นอกจากเฟทอนแล้ว ยังมีดาวเคราะห์น้อยดวงอื่นอีกบางดวงที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์เหมือนกัน นั่นอาจหมายความว่าในอนาคตอาจมีฝนดาวตกชุดใหม่ที่เกิดขึ้นมาจากกระบวนการเดียวกับที่ทำให้เกิดฝนดาวตกคนคู่ก็ได้ 

วงโคจรของเฟทอนแสดงว่า เฟทอนจะพุ่งชนดวงอาทิตย์ภายในอีกประมาณ 10,000 ปีข้างหน้า หลังจากนั้นก็จะไม่มีเฟทอนอีกต่อไป เหลือไว้เพียงธารสะเก็ดดาวที่ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ทิ้งไว้ให้ดูต่างหน้า แต่สุดท้ายธารนี้ก็จะต้องพบชะตากรรมเดียวกับวัตถุต้นกำเนิดในที่สุด

อย่างไรก็ตาม ก่อนจะถึงวันนั้น เรายังมีเวลาในการศึกษาและชื่นชมฝนดาวตกที่ดีที่สุดของปีชุดนี้ไปได้อีกนาน