บริวารขนาดเล็กประเภทหนึ่งของดวงอาทิตย์ ที่ประกอบไปด้วยสารประกอบระเหิดง่าย ในสภาพเยือกแข็งและฝุ่น ทำให้พวกมันถูกเรียกว่า “ก้อนน้ำแข็งสกปรก” (Dirty snoeball) เป็นเศษซากที่อุดมไปด้วยน้ำแข็งที่หลงเหลือจากการกำเนิดของดาวเคราะห์ เมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีที่แล้ว เป็นวัตถุที่มาจากตำแหน่งที่เลยวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ เมื่อมันเข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน จะปรากฏเป็นดาวสว่างที่มีหางพาดผ่านท้องฟ้าในยามค่ำคืน เราเรียกวัตถุท้องฟ้านี้ว่า “ดาวหาง” (Comet)
ลักษณะทางกายภาพ
ดาวหางที่ปรากฏบนท้องฟ้ามีองค์ประกอบที่สำคัญคือ
2.1 นิวเคลียส (Nucleus) คือ ใจกลางของดาวหาง เป็นของแข็งขนากเส้นผ่านศูนย์กลางหลายกิโลเมตร ซึ่งไม่สามารถสังเกตเห็นได้ แม้จะสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดก็ตาม เนื่องจากดาวหางส่วนใหญ่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์และโลกมาก
2.2 โคมา (Coma) คือ ชั้นที่ห่อหุ้มด้วยนิวเคลียส ปรากฏขึ้นตอนที่ดาวหางเคลื่อนที่เข้ามาในระบยสุริยะชั้นใน โคมาซึ่งประกอบด้วยฝุ่นและแก๊ส และพุ่งออกมาเมื่อได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์
องค์ประกอบทางเคมีของชั้นโคมา ส่วนใหญ่เป็น ไอน้ำและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ก็มีคาร์บอน ไฮโดรเจน และไนโตรเจนอยู่บ้าง ซึ่งชี้นโคมาของดาวหางบางดวงเมื่อได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ จะปรากฏแสงเรืองแสงสีเขียวของไซยาโนเจน (CN) และโมเลกุลของแก๊สคาร์บอน (Cห้อย2) ปรากฏการณ์ดังกล่าว เรียกว่า “Resonant Fluorescence” (กระบวนการเรืองแสงจากอะตอมหรือโมเลกุล โดยแสงที่ปล่อยออกมาจะมีความยาวคลื่นเดียวกันกับแสงที่อะตอมหรือโมเลกุลดังกล่าวดูดกลืน)
แหล่งกำเนิดของดาวหางและวงโคจร
แหล่งกำเนิดของดาวหางนั้นมีความสัมพันธ์กับคาบการโคจรมันเอง ดาวหางถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ “ดาวหางคาบสั้น” (Short-Period Comet) ซึ่งมีคาบการคจรน้อยกว่า 200 ปี และ “ดาวหางคาบยาว” (Long-Period Comet) มีคาบการโคจรเกิน 200 ปี ทั้งสองประเภทสัมพันธ์กับแหล่งกำเนิด และลักษณะเฉพาะทางกายภาพของดาวหาง ดังนี้
ดาวหางคาบสั้น
มีแหล่งที่มาจากแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt) มีลักษณะเฉพาะดังนี้
- อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 35-1,000 หน่วยดาราศาสตร์ (เลยวงโคจรดาวเนปจูนออกไป)
- นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าแถบไคเปอร์นี้มีนิวเคลียสของดาวหางขนาดใหญ่ (ขนาดนิวเคลียสของดาวหางเกิน 100 กิโลเมตร) ประมาณ 100,000 ดวง
- วัตถุขนาดใหญ่และดาวหางในแถบไคเปอร์มีทิศทางการโคจรและระนาบของวงโคจรใกล่เคียงกับระนาบวงโคจรของดาวเคราะห์ในระดับหนึ่ง
- วัตถุขนาดใหญ่และดาวหางในแถบไคเปอร์ ก่อตัวกำเนิดขึ้นมาในบริเวณนี้
- พื้นที่ผิวของดาวหางในบริเวณนี้ปกคลุมไปด้วยสารประกอบคาร์บอนที่มีสีคล้ำ
- วัตถุขนาดใหญ่และดาวหางในแถบไคเปอร์หลายดวง มีการโคจรที่เกิดกำธอน (Orbital Resonance) กับดาวเนปจูน
- ดาวพลูโตและอีริสอาจจะเป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่อันดับต้นๆ ในกลุ่มวัตถุแถบเข็มขัดไคเปอร์นี้
ดาวหางคาบยาว
มีแหล่งที่มาจากเมฆออร์ต (Oort Cloud)
- เมฆออร์ต อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ออกไปจากแถบไคเปอร์ถึงระยะประมาณ 50,000 หน่วยดาราศาสตร์
- นักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าเมฆออร์ตนี้ แต่เดิมก่อตัวบริเวณวงโคจรของดาวเคราะห์แก๊ส (ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน) ก่อนถูกแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์เหล่านี้เหวี่ยงไปอยู่บริเวณเมฆออร์ตในปัจจุบัน (ดาวหางคาบยาวก็โดนแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์แก๊สรบกวนให้พลัดจากเมฆออร์ตโคจรเข้ามาในระบบสุริยะชั้นในได้เช่นกัน) ดาวหางในเมฆออร์ตจะโคจรรอบดวงอาทิตย์แบบไร้ระเบียบมากกว่าดาวห่างในแถบไคเปอร์
ลักษณะทางกายภาพ
ดาวหางที่ปรากฏบนท้องฟ้ามีองค์ประกอบที่สำคัญคือ
2.1 นิวเคลียส (Nucleus) คือ ใจกลางของดาวหาง เป็นของแข็งขนากเส้นผ่านศูนย์กลางหลายกิโลเมตร ซึ่งไม่สามารถสังเกตเห็นได้ แม้จะสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดก็ตาม เนื่องจากดาวหางส่วนใหญ่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์และโลกมาก
2.2 โคมา (Coma) คือ ชั้นที่ห่อหุ้มด้วยนิวเคลียส ปรากฏขึ้นตอนที่ดาวหางเคลื่อนที่เข้ามาในระบยสุริยะชั้นใน โคมาซึ่งประกอบด้วยฝุ่นและแก๊ส และพุ่งออกมาเมื่อได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์
องค์ประกอบทางเคมีของชั้นโคมา ส่วนใหญ่เป็น ไอน้ำและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ก็มีคาร์บอน ไฮโดรเจน และไนโตรเจนอยู่บ้าง ซึ่งชี้นโคมาของดาวหางบางดวงเมื่อได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ จะปรากฏแสงเรืองแสงสีเขียวของไซยาโนเจน (CN) และโมเลกุลของแก๊สคาร์บอน (Cห้อย2) ปรากฏการณ์ดังกล่าว เรียกว่า “Resonant Fluorescence” (กระบวนการเรืองแสงจากอะตอมหรือโมเลกุล โดยแสงที่ปล่อยออกมาจะมีความยาวคลื่นเดียวกันกับแสงที่อะตอมหรือโมเลกุลดังกล่าวดูดกลืน)
แหล่งกำเนิดของดาวหางและวงโคจร
แหล่งกำเนิดของดาวหางนั้นมีความสัมพันธ์กับคาบการโคจรมันเอง ดาวหางถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ “ดาวหางคาบสั้น” (Short-Period Comet) ซึ่งมีคาบการคจรน้อยกว่า 200 ปี และ “ดาวหางคาบยาว” (Long-Period Comet) มีคาบการโคจรเกิน 200 ปี ทั้งสองประเภทสัมพันธ์กับแหล่งกำเนิด และลักษณะเฉพาะทางกายภาพของดาวหาง ดังนี้
ดาวหางคาบสั้น
มีแหล่งที่มาจากแถบไคเปอร์ (Kuiper Belt) มีลักษณะเฉพาะดังนี้
- อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 35-1,000 หน่วยดาราศาสตร์ (เลยวงโคจรดาวเนปจูนออกไป)
- นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าแถบไคเปอร์นี้มีนิวเคลียสของดาวหางขนาดใหญ่ (ขนาดนิวเคลียสของดาวหางเกิน 100 กิโลเมตร) ประมาณ 100,000 ดวง
- วัตถุขนาดใหญ่และดาวหางในแถบไคเปอร์มีทิศทางการโคจรและระนาบของวงโคจรใกล่เคียงกับระนาบวงโคจรของดาวเคราะห์ในระดับหนึ่ง
- วัตถุขนาดใหญ่และดาวหางในแถบไคเปอร์ ก่อตัวกำเนิดขึ้นมาในบริเวณนี้
- พื้นที่ผิวของดาวหางในบริเวณนี้ปกคลุมไปด้วยสารประกอบคาร์บอนที่มีสีคล้ำ
- วัตถุขนาดใหญ่และดาวหางในแถบไคเปอร์หลายดวง มีการโคจรที่เกิดกำธอน (Orbital Resonance) กับดาวเนปจูน
- ดาวพลูโตและอีริสอาจจะเป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่อันดับต้นๆ ในกลุ่มวัตถุแถบเข็มขัดไคเปอร์นี้
ดาวหางคาบยาว
มีแหล่งที่มาจากเมฆออร์ต (Oort Cloud)
- เมฆออร์ต อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ออกไปจากแถบไคเปอร์ถึงระยะประมาณ 50,000 หน่วยดาราศาสตร์
- นักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าเมฆออร์ตนี้ แต่เดิมก่อตัวบริเวณวงโคจรของดาวเคราะห์แก๊ส (ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน) ก่อนถูกแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์เหล่านี้เหวี่ยงไปอยู่บริเวณเมฆออร์ตในปัจจุบัน (ดาวหางคาบยาวก็โดนแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์แก๊สรบกวนให้พลัดจากเมฆออร์ตโคจรเข้ามาในระบบสุริยะชั้นในได้เช่นกัน) ดาวหางในเมฆออร์ตจะโคจรรอบดวงอาทิตย์แบบไร้ระเบียบมากกว่าดาวห่างในแถบไคเปอร์
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น