ฉางเอ๋อ 3 กับฝนดาวตกคนคู่

ปลายสัปดาห์นี้มีเหตุการณ์ที่น่าสนใจเกิดขึ้นสองเหตุการณ์ ยานอวกาศของจีนจะลงแตะพื้นผิวดวงจันทร์ ซึ่งเป็นการลงจอดอย่างนุ่มนวลของยานอวกาศบนดวงจันทร์ครั้งแรกของจีน ขณะที่ฝนดาวตกคนคู่จะมีดาวตกมากที่สุดในช่วงก่อนเช้าวันที่ 14 ธ.ค. 2556

ฉางเอ๋อ 3 ซึ่งเป็นยานอวกาศสำรวจดวงจันทร์ลำที่ 3 ของจีน ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 2 ธ.ค. 2556 พร้อมกับนำรถขนาดเล็กติดไปด้วย คาดว่าจะลงสู่พื้นผิวดวงจันทร์ในวันที่ 14 ธ.ค. 2556 บนยานติตตั้งสเปกโทรมิเตอร์ กล้องถ่ายภาพ เรดาร์ และกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็ก ส่วนรถสำรวจเป็นรถ 6 ล้อ มีแผงรับพลังงานจากแสงอาทิตย์

จรวดลองมาร์ช 3 บี นำยานฉางเอ๋อ 3 ขึ้นสู่อวกาศจากศูนย์ปล่อยดาวเทียมสีชางในมณฑลเสฉวน จรวดได้นำยานไปปล่อยในอวกาศ แล้วเดินทางมุ่งหน้าสู่ดวงจันทร์ คาดว่าจะเข้าสู่วงโคจรรอบดวงจันทร์ในวันที่ 9 ธ.ค. จากนั้นลงแตะพื้นผิวดวงจันทร์ในวันที่ 14 ธ.ค. จุดลงจอดคาดว่าอยู่บริเวณอ่าวสายรุ้ง ซึ่งมีชื่อในภาษาละตินว่า Sinus Iridum อยู่ในละติจูดตอนกลางทางซีกเหนือของดวงจันทร์

หากลงแตะพื้นผิวดวงจันทร์อย่างนุ่มนวลได้สำเร็จ จีนจะเป็นประเทศที่ 3 ที่สามารถนำยานอวกาศลงสู่พื้นผิวดวงจันทร์โดยที่ไม่ใช่การพุ่งชน การนำยานอวกาศลงแตะพื้นดวงจันทร์อย่างนุ่มนวลครั้งสุดท้ายเกิดขึ้น 37 ปีที่แล้ว เมื่อยานลูนา 24 ของสหภาพโซเวียต ลงแตะพื้นผิวดวงจันทร์ในเดือน ส.ค. 2519 ยานลูนา 24 ยังได้นำตัวอย่างดินจากดวงจันทร์กลับมายังโลกอีกด้วย

เมื่อลงจอดสำเร็จ ยานฉางเอ๋อ 3 จะปล่อยรถลงวิ่งบนดวงจันทร์ คาดว่ารถจะทำงานบนดวงจันทร์ได้นานประมาณ 3 เดือน ส่วนยานลงจอดอาจทำงานอยู่ได้ประมาณ 1 ปี

กลางเดือน ธ.ค.ของทุกปีเป็นช่วงที่เกิดฝนดาวตกคนคู่ แม้ว่าปีนี้ดวงจันทร์อาจเป็นอุปสรรคสำคัญสำหรับการดูดาวตก แต่หลังจากดวงจันทร์ตกลับขอบฟ้าไปแล้ว ช่วงเวลาประมาณ 12 ชั่วโมง ก่อนท้องฟ้าสว่างในเช้ามืดวันเสาร์ที่ 14 ธ.ค. 2556 น่าจะเป็นช่วงที่มีโอกาสเห็นดาวตกได้มากที่สุดสำหรับประเทศไทย เมื่อดูจากสถานที่ที่ท้องฟ้ามืดสนิท ไม่มีเมฆบัง อาจเห็นดาวตกด้วยอัตราสูงสุดราว 60 ดวงต่อชั่วโมง

ฝนดาวตกเป็นปรากฏการณ์ดาราศาสตร์ที่เกิดขึ้นเป็นประจำ แต่ละปีมีฝนดาวตกหลายกลุ่ม ฝนดาวตกกลุ่มหนึ่งๆ จะมีช่วงที่มีดาวตกมากที่สุดตรงกับวันที่ใกล้เคียงกันในแต่ละปี ฝนดาวตกที่มีอัตราการตกสูงสุดในรอบปีคือฝนดาวตกเพอร์ซิอัสในเดือน ส.ค. และฝนดาวตกคนคู่ในเดือน ธ.ค.

ฝนดาวตกเกิดจากโลกเคลื่อนที่ผ่านธารสะเก็ดดาว ซึ่งภายในมีสะเก็ดดาวจำนวนมากเคลื่อนที่เป็นสายในอวกาศ สะเก็ดดาวส่วนใหญ่เกิดจากดาวหาง ลักษณะวงโคจร ทิศทาง และความเร็วของสะเก็ดดาวจะสอดคล้องกับดาวหางที่เป็นต้นกำเนิด ดาวหางหลายดวงทิ้งสะเก็ดดาวจำนวนมากไว้ตามทางโคจร หากวงโคจรของดาวหางมีส่วนหนึ่งผ่านใกล้วงโคจรของโลก สะเก็ดดาวก็จะเข้าสู่บรรยากาศโลกในช่วงเวลาเดียวกันของทุกปี เป็นที่มาของฝนดาวตก

ทิศทางการเคลื่อนที่ของสะเก็ดดาวในฝนดาวตกกลุ่มเดียวกันจะขนานกัน เมื่อมองจากโลกจึงเห็นดาวตกพุ่งมาจากบริเวณเดียวกันบนท้องฟ้า ซึ่งเป็นลักษณะการเห็นในเชิงทัศนมิติ เรียกบริเวณดังกล่าวว่าจุดกระจาย (Radiant) ฝนดาวตกมีชื่อเรียกที่ตั้งตามดาวฤกษ์หรือกลุ่มดาวที่จุดกระจายปรากฏอยู่ ฝนดาวตกคนคู่จึงมีจุดกระจายอยู่ในกลุ่มดาวคนคู่

การสังเกตดาวตกไม่จำเป็นต้องมองไปที่จุดกระจาย เพราะดาวตกสามารถปรากฏขึ้นได้ทั่วท้องฟ้า ในความเป็นจริงแล้วควรมองห่างจากจุดกระจาย เพราะดาวตกที่เกิดบริเวณห่างจากจุดกระจายจะเป็นทางยาวกว่าดาวตกที่เกิดบริเวณจุดกระจาย ปกติฝนดาวตกมักมีอัตราสูงสุดในช่วงที่จุดกระจายอยู่สูงเหนือขอบฟ้ามากที่สุด แต่ปีนี้เป็นคืนเดือนหงาย มีดวงจันทร์สว่างเกือบเต็มดวงอยู่บนท้องฟ้าเกือบตลอดคืน การสังเกตฝนดาวตกคนคู่จึงจะทำได้ดีที่สุดหลังจากดวงจันทร์ตกไปแล้ว หรือประมาณตี 3 ครึ่ง เป็นต้นไป

กว่าศตวรรษ นับตั้งแต่มีรายงานการเห็นฝนดาวตกคนคู่ครั้งแรกเมื่อ พ.ศ. 2405 ไม่มีการค้นพบดาวหางต้นกำเนิดของฝนดาวตกคนคู่ กระทั่งเดือน ต.ค. 2526 นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์น้อย 3200 เฟทอน (3200 Phaethon) ซึ่งมีวงโคจรใกล้เคียงกับสะเก็ดดาวที่ทำให้เกิดฝนดาวตกคนคู่ จึงได้ข้อสรุปว่ามันคือวัตถุต้นกำเนิดของฝนดาวตกกลุ่มนี้ แต่เหตุใดดาวเคราะห์น้อยเฟทอนจึงปล่อยสะเก็ดดาวออกมาเป็นจำนวนมาก นั่นเป็นปริศนาที่นักดาราศาสตร์ต้องการคำตอบ

วงโคจรของเฟทอนคล้ายดาวหาง มีความรีสูง จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าดาวพุธ จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดอยู่บริเวณแถบดาวเคราะห์น้อย ซึ่งอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี เมื่อไม่กี่ปีมานี้ นักดาราศาสตร์พบว่าเมื่อเฟทอนเคลื่อนเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ เฟทอนสว่างขึ้นและมีลักษณะของหางเล็กๆ ปรากฏขึ้นในภาพถ่ายจากยานสเตอริโอ ซึ่งเป็นยานที่ใช้ศึกษาดวงอาทิตย์ แต่สามารถจับภาพวัตถุอื่นๆ ที่เคลื่อนเข้ามาในขอบเขตภาพได้

คณะนักดาราศาสตร์นำโดย เดวิด เจวิตต์ จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ณ ลอสแองเจลิส ตั้งสมมติฐานว่าหางของเฟทอนมิได้เกิดจากการระเหิดของน้ำแข็งแบบที่พบในดาวหาง เนื่องจากเฟทอนไม่มีโคม่าและแก๊สพุ่งออกไปในทิศตรงข้ามกับดวงอาทิตย์แบบดาวหาง แต่น่าจะเป็นเพราะเปลือกที่เป็นหินของดาวเคราะห์น้อยถูกความร้อนสูงจนปริแตก แล้วหลุดลอยออกสู่อวกาศ

ผลการสังเกตการณ์ดังกล่าวเป็นหลักฐานที่ไม่อาจปฏิเสธได้ว่าดาวเคราะห์น้อยเฟทอนก่อให้เกิดฝนดาวตกคนคู่ในเดือน ธ.ค.ของทุกปีได้จริง การที่ฝนดาวตกคนคู่มีอัตราตกสูงใกล้เคียงกันทุกปี แสดงว่ากระบวนการดังกล่าวอาจผลิตสะเก็ดดาวใหม่ออกมาอย่างสม่ำเสมอ คล้ายการที่น้ำแข็งบนดาวหางระเหิดและผลักดันให้ชิ้นส่วนดาวหางหลุดออกมาจากนิวเคลียส แต่ดาวเคราะห์น้อยเฟทอนเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มาก ไม่มีน้ำอยู่บนนั้น นักดาราศาสตร์จึงเรียกเฟทอนว่าเป็นดาวหางหิน (Rock comet)

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (8–15 ธ.ค.)

ดาวศุกร์อยู่ในกลุ่มดาวคนยิงธนู เป็นดาวสว่างเด่นบนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำทางทิศตะวันตก เยื้องไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ดาวศุกร์จะเคลื่อนต่ำลงจนตกลับขอบฟ้าราว 2 ทุ่มครึ่ง เวลานั้นดาวพฤหัสบดีขึ้นมาอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออกในกลุ่มดาวคนคู่ ดาวพฤหัสบดีจะเคลื่อนสูงขึ้นจนอยู่กลางท้องฟ้าเหนือศีรษะในเวลาตี 2 ครึ่ง จากนั้นเคลื่อนต่ำลง อยู่สูงบนท้องฟ้าทิศตะวันตกในเวลาเช้ามืด

ดาวอังคารอยู่ในกลุ่มดาวหญิงสาว เริ่มขึ้นมาอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออกที่มุมเงย 10 องศา ในเวลาตี 1 ครึ่ง จากนั้นดาวอังคารจะขึ้นไปอยู่ที่มุมเงย 60 องศา ในเวลาเช้ามืด ดาวเสาร์อยู่ในกลุ่มดาวคันชั่ง เริ่มเห็นขณะอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออกในเวลาประมาณตี 5 หรือก่อนหน้านั้นเล็กน้อย ช่วงที่ท้องฟ้าเริ่มสว่าง ดาวเสาร์จะอยู่สูงประมาณ 15-20 องศา

สัปดาห์นี้เป็นข้างขึ้น ดวงจันทร์อยู่บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำของทุกวัน วันที่ 9 ธ.ค. ดวงจันทร์สว่างครึ่งดวง จากนั้นส่วนสว่างเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนสว่างเต็มดวงในต้นสัปดาห์ถัดไป