การกลับมาของฝนดาวตกสิงโต
เมื่อบทความนี้ออกสู่สายตาผู้อ่าน ผมเชื่อว่าข่าวคราวของฝนดาวตกสิงโตหรือที่เรียกกันติดปากว่าลีโอนิดส์ เริ่มปรากฏในหน้าหนังสือพิมพ์และสื่อต่างประเทศแล้ว และเป็นไปได้ที่สื่อของไทยจะต้องหยิบยกมากล่าวถึง เพราะปรากฏการณ์ในปีนี้คาดว่าจะมองเห็นได้ดีในประเทศแถบเอเชียแปซิฟิกรวมทั้งอเมริกา ประชาชนคนไทยจำนวนมากที่เคยไปดูฝนดาวตกสิงโตเมื่อปี 2541 คงมีคำถามเกิดขึ้นในใจว่าการทำนายครั้งนี้เชื่อถือได้เพียงใด และมีโอกาสจะมองเห็นดาวตกในประเทศไทยได้มากน้อยแค่ไหน นั่นเป็นประเด็นสำคัญที่บทความนี้คงจะช่วยตอบคำถามและคลายข้อข้องใจบางอย่างลงได้
ท้องฟ้าในคืนเดือนมืดที่ไร้เมฆหมอกมีดาวตกให้เห็นอยู่เสมอตามปกติ แต่คืนวันที่ 12 พฤศจิกายน ค.ศ. 1833 มีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นเหนือท้องฟ้าด้านตะวันออกของสหรัฐอเมริกา ดาวตกสว่างไสวจำนวนมากพาดผ่านท้องฟ้าดวงแล้วดวงเล่า ดูราวกับสายฝนที่โปรยปรายลงมาจากสรวงสวรรค์ นี่ไม่ใช่เหตุการณ์ครั้งแรกที่โลกประสบ เราสามารถพบบันทึกเหตุการณ์ทำนองนี้ได้จากเอกสารทางประวัติศาสตร์ของหลายชนชาติ ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นครั้งนี้นำมาสู่การศึกษาฝนดาวตกอย่างเป็นวิทยาศาสตร์ ไม่กี่สัปดาห์ต่อมาหลังจากปรากฏการณ์ในคืนนั้น เดนิสัน โอล์มสเตด ศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์และปรัชญาธรรมชาติแห่งมหาวิทยาลัยเยลได้รวบรวมข้อมูลของเหตุการณ์ และชี้ว่าดาวตกที่เห็นนั้นเกิดจากอนุภาคในอวกาศที่เข้ามาในบรรยากาศโลกด้วยความเร็วสูง รวมทั้งพบว่าดาวตกเหล่านี้มีทิศทางที่พุ่งออกมาจากจุดหนึ่งบนท้องฟ้าบริเวณกลุ่มดาวสิงโต ซึ่งแท้จริงเป็นภาพที่เกิดจากมุมมอง กล่าวคือ ความจริงแล้วอนุภาคเหล่านั้นเคลื่อนที่ในทิศทางที่ขนานกัน แต่ที่เราเห็นว่าดูคล้ายพุ่งกระจายออกมาจากจุด ๆ หนึ่งเป็นเพราะเหตุผลลักษณะเดียวกันกับที่เรามองเห็นรางรถไฟที่ดูเหมือนออกมาจากจุด ๆ หนึ่งที่ขอบฟ้าในเวลาที่เราไปยืนอยู่ตรงกลางของรางรถไฟ
พายุดาวตกสิงโตในปี1833 ทำให้มีการค้นพบและเข้าใจถึงบันทึกเหตุการณ์แบบเดียวกันนี้ในเอกสารทางประวัติศาสตร์ย้อนกลับไปถึง ค.ศ. 902 และยังพบว่ามีดาวตกเกิดขึ้นในเดือนพฤศจิกายนในอัตราที่สูงทุก ๆ ประมาณ 33 ปี จากนั้นในปี 1866 ก็เกิดฝนดาวตกสิงโตในอัตราที่สูงเช่นกัน ช่วงเวลานี้เองที่มีการค้นพบดาวหางสองดวง คือ สวิฟต์-ทัตเทิล และเทมเพล-ทัตเทิล ซึ่งปรากฏว่าวงโคจรของดาวหางสวิฟต์-ทัตเทิลสอดคล้องกับวงโคจรของดาวตกในกลุ่มฝนดาวตกเปอร์เซอุสที่มองเห็นได้ในเดือนสิงหาคม ส่วนดาวหางเทมเพล-ทัตเทิลมีวงโคจรสอดคล้องกับฝนดาวตกสิงโต นักดาราศาสตร์จึงทราบที่มาของอุกกาบาตที่ก่อให้เกิดฝนดาวตก ปัจจุบันนี้เรารู้จักกลุ่มฝนดาวตกที่เกิดขึ้นในรอบปีอยู่หลายกลุ่ม ในแต่ละปีมีกลุ่มฝนดาวตกที่เราสามารถทำการสังเกตการณ์และนำมาวิเคราะห์ได้มากกว่า 10 กลุ่ม
ฝนดาวตกสิงโตในปี
เมื่อคืนวันที่17 พฤศจิกายน 2541 ผู้คนทั่วโลกเฝ้อรอชมฝนดาวตกสิงโตกันอย่างเอิกเกริก สื่อทั้งไทยและเทศเกาะติดความเคลื่อนไหวในเรื่องนี้ นับเป็นข่าวในแวดวงดาราศาสตร์ที่ได้รับความสนใจจากประชาชนทั่วไปมากที่สุดข่าวหนึ่ง แต่ปรากฏการณ์ในคืนนั้นสร้างความผิดหวังให้กับผู้คนเหล่านั้น แต่ก็ยังมีประชาชนอีกจำนวนหนึ่งในประเทศไทยและยุโรปที่มีโอกาสมองเห็นดาวตกดวงสว่างจำนวนมากที่เกิดขึ้นในคืนวันที่ 16 พฤศจิกายน เกิดขึ้นอะไรขึ้นกับฝนดาวตกกลุ่มนี้? เหตุใดเวลาที่เกิดดาวตกในอัตราสูงสุดจึงไม่เป็นไปตามความคาดหมาย? การศึกษาพฤติกรรมความเปลี่ยนแปลงของธารสะเก็ดดาวที่ก่อให้เกิดฝนดาวตกสิงโตอย่างละเอียดในเวลาต่อมา ช่วยคลี่คลายปัญหาเหล่านี้ และนำไปสู่การทำนายเวลาการเกิดฝนดาวตกที่แม่นยำมากยิ่งขึ้น คำอธิบายการเกิดฝนดาวตกสิงโตในปี 2541 ปรากฏอยู่ในวารสาร Monthly Notices of Royal Astronomical Society โดย เดวิด แอชเชอร์ มาร์ค เบลีย์ และ วาเชสลาฟ เอเมลยาเนนโก ด้วยข้อสังเกตจากปรากฏการณ์ในปีนั้นที่เกิดไฟร์บอลจำนวนมาก ซึ่งแสดงว่าดาวตกที่เกิดขึ้นมีขนาดใหญ่หลายเซนติเมตร และมีความหนาแน่นของกลุ่มอนุภาคที่สูง สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยเชื่อว่าอุกกาบาตที่เป็นต้นกำเนิด หลุดออกจากดาวหางเทมเพล-ทัตเทิลหลายร้อยปีมาแล้ว
คำถามที่เกิดขึ้นคือเหตุใดสายธารนี้จึงยังคงรักษาความหนาแน่นเอาไว้ได้พวกเขาจึงทำการศึกษาธารสะเก็ดดาวที่เกิดจากดาวหางเทมเพล-ทัตเทิล ย้อนไปในอดีต พบว่ามีสายธารหนึ่งตรงกันกับตำแหน่งของโลก ณ เวลาที่เกิดดาวตกในอัตราสูงสุด ซึ่งเป็นสายธารที่ดาวหางทิ้งไว้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1333 และสาเหตุของการที่อนุภาคภายในธารสะเก็ดดาวยังคงรักษาความหนาแน่นไว้ได้แทนที่จะกระจายห่างกันก็เนื่องมาจากกระบวนการที่เรียกว่า "เรโซแนนซ์" ที่มีกับดาวพฤหัสบดี คล้ายกับวงแหวนของดาวเสาร์ที่สามารถคงรูปร่างอยู่ได้ภายใต้อิทธิพลแรงโน้มถ่วงมหาศาลจากดาวเสาร์ งานวิจัยครั้งนี้นอกจากจะสามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในปี 2541 แล้ว ยังทำให้นักดาราศาสตร์ทั้งหลายให้ความสนใจกับแบบจำลองนี้มากยิ่งขึ้น
ในปี2542 เดวิด แอชเชอร์ นักดาราศาสตร์ในไอร์แลนด์ที่เป็นหนึ่งในคณะนักวิจัยที่อธิบายที่มาของฝนดาวตกสิงโตในปีที่ผ่านมา ได้ร่วมกับ โรเบิร์ต แมกนอต ซึ่งทำงานอยู่ที่ออสเตรเลีย ตีพิมพ์ผลงานวิจัยในการสร้างแบบจำลองธารสะเก็ดดาวของฝนดาวตกสิงโตในวารสาร WGN ขององค์การอุกกาบาตสากล (International Meteor Organization) พวกเขาคำนวณได้ว่าจะเกิดฝนดาวตกสิงโตในอัตราที่สูงหลายพันดวงต่อชั่วโมงในปี พ.ศ. 2542, 2544 และ 2545 จากนั้นเมื่อฝนดาวตกสิงโตในเดือนพฤศจิกายน 2542 ผ่านพ้นไป แอชเชอร์และแมกนอต กลายเป็นสองนักดาราศาสตร์ที่ได้รับการกล่าวถึงไปทั่ว เพราะเวลาที่เขาทำนายไว้คลาดเคลื่อนจากเวลาจริงไปเพียง 8 นาทีเท่านั้น ในปีถัดมาคือปี 2543 ฝนดาวตกสิงโตมีอัตราการเกิดสูงสุดสองครั้ง มองเห็นได้ในยุโรปและอเมริกา ครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อเวลา 3.44 น. ตามเวลาสากล ด้วยอัตรา 230 ดวงต่อชั่วโมง จากนั้นอัตราการเกิดต่ำลงจนสูงสุดอีกครั้งในเวลา 7.15 น ด้วยอัตราประมาณ 390 ดวงต่อชั่วโมง ปรากฏการณ์ในปีนี้เร็วกว่าผลคำนวณของแอชเชอร์และแมกนอต ประมาณ 30 นาที
ก่อนปีพ.ศ. 2542 การคาดหมายเวลาและจำนวนฝนดาวตกอาศัยข้อมูลจากวงโคจรของดาวหางเทมเพล-ทัตเทิล ภายใต้สมมุติฐานที่ว่าธารสะเก็ดดาวที่ก่อให้เกิดฝนดาวตกมีวงโคจรเดียวกันกับดาวหาง แล้วคำนวณโดยยึดถือเวลาที่โลกเดินทางตัดกับระนาบวงโคจรของดาวหางเป็นเวลาที่คาดว่าจะมีดาวตกในอัตราสูงสุด แต่จากเหตุการณ์ในปี 2541 ทำให้นักดาราศาสตร์ที่ศึกษาด้านดาวตกต้องกลับมาคิดใหม่ว่ามีปัจจัยใดหรือกระบวนการใดที่ทำให้ปรากฏการณ์ในปีนั้นไม่เป็นไปตามความคาดหมาย เดวิด แอชเชอร์ และ โรเบิร์ต แมกนอต ได้สร้างทฤษฎีเพื่อศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนแปลงของธารสะเก็ดดาวโดยอาศัยข้อมูลการเกิดฝนดาวตกในอดีต จนสามารถสร้างแบบจำลองที่สอดคล้องกับการมาปรากฏของดาวตกในอดีต รวมไปถึงสามารถอธิบายได้ว่าไฟร์บอลจำนวนมากที่มองเห็นในปี 2541 เกิดจากอุกกาบาตที่หลุดออกมาจากดาวหางในปี ค.ศ. 1333
ความสำเร็จของแบบจำลองนี้ได้รับการยืนยันในปี2542 ดังที่กล่าวมาแล้ว นอกเหนือจากแบบจำลองนี้ ยังมีนักดาราศาสตร์ชาวฟินแลนด์อีกกลุ่มหนึ่ง คือ เอสโค ลือทิเนน และ ทอม แวน ฟลานเดิร์น ที่ใช้แนวคิดเดียวกันในการทำนายเวลาที่จะเกิดฝนดาวตกมากที่สุด ซึ่งปรากฏว่าได้ผลใกล้เคียงกันมากกับผลการคำนวณของแอชเชอร์และแมกนอต ยิ่งไปกว่านั้น ก่อนที่แอชเชอร์และแมกนอต จะตีพิมพ์ผลงานวิจัย เข้าได้พบผลงานวิจัยทำนองเดียวกันนี้ที่เผยแพร่ออกมาในรัสเซียตั้งแต่สิบกว่าปีก่อนโดย คนดราทเยวา และ เรสนิคอฟ ซึ่งได้ผลว่าปี 2544 และ 2545 จะมีฝนดาวตกสิงโตในอัตราสูง แต่งานวิจัยนี้ไม่ได้ถูกเผยแพร่ไปสู่โลกตะวันตก
หมายเหตุ
●ตัวเลขในวงเล็บเป็นเวลาและอัตราการเกิดจริงที่เกิดขึ้นในปี2542-43
●*แอชเชอร์และแมกนอตได้เปลี่ยนแปลงผลการคำนวณ โดยให้อัตราสูงสุดที่เดิมกำหนดไว้ 15,000 ดวงต่อชั่วโมง เป็น 8,000 ดวงต่อชั่วโมง และเปลี่ยนแปลงเวลาที่คาดว่าจะมองเห็นดาวตก ในอัตราสูงสุดเล็กน้อย ตัวเลขเดิมแสดงด้วยสีเทา (ตัวเลขนี้ทำให้มีการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาบางส่วนของบทความนี้ด้วย)
●**ลือทิเนนและฟลานเดิร์นปรับตัวเลขต่างๆ หลังจากที่คิดผลอันเนื่องมาจากแรงผลักดันจากการระเหิดของดาวหาง โดยให้อัตราสูงสุดที่เดิมกำหนดไว้ 6,100 ดวงต่อชั่วโมง เป็น 8,500 ดวงต่อชั่วโมง และเปลี่ยนแปลงเวลาที่คาดว่าจะมองเห็นดาวตกในอัตราสูงสุดเล็กน้อย ตัวเลขเดิมแสดงด้วยสีเทา
จากตารางทั้งสองนี้สรุปได้ว่าในปี 2544 ฝนดาวตกสิงโตจะมีอัตราสูงสุดสองครั้ง ครั้งแรกเกิดขึ้นในเวลาประมาณ 17.00 น. ตามเวลาในประเทศไทย มองเห็นได้ในอเมริกาเหนือ อเมริกากลาง และอเมริกาใต้ อัตราสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 800-2,000 ดวงต่อชั่วโมง ครั้งที่สองเกิดขึ้นเวลา 1.10-1.30 น. ของคืนวันที่ 18 พฤศจิกายน หรือเช้ามืดของวันที่ 19
ท้องฟ้าในคืนเดือนมืดที่ไร้เมฆหมอก
พายุดาวตกสิงโตในปี
ฝนดาวตกสิงโตในปี 2541-2543
เมื่อคืนวันที่
คำถามที่เกิดขึ้นคือเหตุใดสายธารนี้จึงยังคงรักษาความหนาแน่นเอาไว้ได้
ในปี
การคาดหมายที่แม่นยำยิ่งขึ้น
ก่อนปี
ความสำเร็จของแบบจำลองนี้ได้รับการยืนยันในปี
วัน | เวลา | อัตราสูงสุด | บริเวณที่มองเห็น |
---|---|---|---|
18 | 09.08 | 500 | แอฟริกาและยุโรป |
18 | 10.44 | 100 | ตะวันตกของแอฟริกาและยุโรป |
18 | 14.51 | 100 | อเมริกาเหนือ |
18 | 16.55 17.01 | 800* 2,500? | อเมริกาเหนือ |
19 | 00.24 00.31 | 2,000* 9,000 | เอเชียตะวันออกและออสเตรเลีย |
19 | 01.13 01.19 | 8,000* 15,000 | เอเชียตะวันออก |
19 | 10.53 11.00 | 3,000* 15,000 | ตะวันตกของแอฟริกาและยุโรป |
19 | 17.29 17.36 | 10,000* 30,000 | อเมริกาเหนือ |
วัน | เวลา | อัตราสูงสุด | บริเวณที่มองเห็น |
---|---|---|---|
18 | 09.08 (09.00 | 500 | แอฟริกาและยุโรป |
18 | 10.44 (10.12 | 100 | ตะวันตกของแอฟริกาและยุโรป |
18 | 14.51 (14.27 | 100 | อเมริกาเหนือ |
18 | 16.55 17.01 | 800* 2,500? | อเมริกาเหนือ |
19 | 00.24 00.31 | 2,000* 9,000 | เอเชียตะวันออกและออสเตรเลีย |
19 | 01.13 01.19 | 8,000* 15,000 | เอเชียตะวันออก ตอนกลางของเอเชีย |
19 | 10.53 11.00 | 3,000* 15,000 | ตะวันตกของแอฟริกาและยุโรป |
19 | 17.29 17.36 | 10,000* 30,000 | อเมริกาเหนือ |
18 | 09.10 (09.00 | 3,200 | แอฟริกาและยุโรป |
17 | 14.50 (15.01 | 215 | อเมริกาเหนือ |
18 | 10.40 (10.12 | 700 | ตะวันตกของแอฟริกาและยุโรป |
18 | 14.50 (14.27 | 700 | อเมริกาเหนือ |
18 | 17.28 16.58 | 2,000** 2,000? | อเมริกาเหนือ |
19 | 01.15 01.22 | 8,500** 6,100 | เอเชียตะวันออก |
19 | 11.02 | 4,500 | ตะวันตกของแอฟริกาและยุโรป |
19 | 17.44 | 7,400 | อเมริกาเหนือ |
หมายเหตุ
●ตัวเลขในวงเล็บเป็นเวลาและอัตราการเกิดจริงที่เกิดขึ้นในปี
●*
●**
จากตารางทั้งสองนี้