ปรากฏการณ์เกี่ยวกับท้องฟ้าแปลกๆ มักมีให้เห็นเป็นระยะ ในเว็บและโซเชียลมีเดียก็มีภาพไวรัลภาพหนึ่งซึ่งหวนกลับมาบ่อยครั้ง แต่ละครั้งก็จะมีคนสนใจอยู่เสมอ

ภาพนี้แสดงช่องเปิดรูปค่อนข้างกลมรี ตรงกลางมีเมฆเป็นริ้วๆ ขนานกันโดยประมาณ และที่น่าฉงนก็คือตรงริ้วๆ นี้มีแถบแสงสีรุ้งสวยงามปรากฏอยู่ด้วย

คำถามก็คือ ช่องเปิดในเมฆเกิดขึ้นได้อย่างไร?

และแถบสีรุ้งที่เห็นนั่นคืออะไรกันแน่?

เพื่อให้ภาพนี้มีข้อมูลอ้างอิงที่ถูกต้อง ชัดเจน และเชื่อถือได้ ผมขอบันทึกไว้ในบทความดังนี้

จากการตรวจสอบพบว่า ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในวันจันทร์ที่ 3 พฤศจิกายน ค.ศ.2014 ที่ประเทศออสเตรเลีย ภาพไวรัลที่เห็นกันบ่อยถ่ายโดย ลอรี เลสกี (Lori Leskie) ที่เมืองโมอี (Moe) ซึ่งอยู่ในรัฐวิกตอเรีย (Victoria) รัฐนี้อยู่ทางตอนใต้ของออสเตรเลีย

เนื่องจากเป็นปรากฏการณ์ขนาดใหญ่บนท้องฟ้า ทำให้มีคนอื่นเก็บภาพจากสถานที่ต่างออกไปได้ด้วยเช่นกัน เช่น ลีซา วิลล์ม็อตต์ (Leesa Willmott) ถ่ายภาพได้จากเมืองว็อนแธกี (Wonthaggi) ในรัฐวิกตอเรียเช่นกัน

หากดู Google Map จะพบว่าเมืองโมเอและเมืองว็อนแธกีห่างกันราว 75 กิโลเมตร (วัดระยะทางแบบตรงๆ) จึงสรุปได้อย่างมั่นใจว่าภาพทั้งสองนี้แสดงปรากฏการณ์เดียวกัน เพียงแต่มองจากคนละสถานที่และน่าจะต่างกันตรงเวลาอยู่บ้าง

เมื่อภาพเหล่านี้เผยแพร่ออกไปก็ถูกแชร์กันกระหน่ำในโลกออนไลน์ แถม National Geographic News ก็ให้ความสำคัญ โดยนำเสนอข่าวสั้นชื่อ Explaining Rare ‘Hole Punch’ Cloud With Rainbow in the Middle เขียนโดย Jane J. Lee ในวันถัดมา (4 พฤศจิกายน ค.ศ.2017)

อย่างไรก็ดี แม้ว่าบทความของ National Geographic News จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเกิดช่องเปิดในเมฆไว้อย่างถูกต้อง แต่กลับเรียกชื่อแถบสีรุ้งผิด ทั้งในชื่อบทความ (ซึ่งใช้คำว่า ‘Rainbow’) และชื่อในเนื้อหาบทความ (ซึ่งใช้คำว่า ‘sun dog’)

ส่วนชื่อที่ถูกต้องคืออะไร และกลไกการเกิดเป็นอย่างไร ผมจะอธิบายในช่วงท้ายบทความครับ

ลองมาดูการเกิดช่องเปิดในเมฆกันก่อน

เมฆที่เห็นในภาพเป็นเมฆก้อนสูงปานกลาง เรียกว่า แอลโตคิวมูลัส สแตรติฟอร์มิส (Altocumulus stratiformis) เมฆนี้มีองค์ประกอบหลักคือ หยดน้ำสมบัติพิเศษที่เรียกว่า หยดน้ำเย็นยิ่งยวด (supercooled water droplets)

ที่ว่า “พิเศษ” ก็เพราะว่า หยดน้ำเย็นยิ่งยวดมีอุณหภูมิติดลบ คือ ต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส แต่ยังคงสถานะเป็นของเหลว ไม่ได้กลายเป็นน้ำแข็งอย่างที่เราถูกสอนกันมาตั้งแต่เด็กว่าน้ำจะกลายเป็นน้ำแข็งเมื่อเย็นตัวลงจนอุณหภูมิ 0 องศาแต่อย่างใด

ธรรมชาติยอมให้น้ำเย็นตัวลงไปเรื่อยๆ (โดยยังคงสถานะเป็นของเหลว) ได้ต่ำสุดราว -42 องศาเซลเซียส แปลว่า หากอุณหภูมิติดลบไปมากกว่านี้ น้ำจะต้องเป็นน้ำแข็งเท่านั้น

จุดสำคัญก็คือ หากน้ำเย็นยิ่งยวดถูกรบกวน เช่น ถูกเขย่าอย่างแรง หรือมีของแข็งไปกระทบ ก็จะทำให้น้ำ (เย็นยิ่งยวด) ในสภาพของเหลวกลายเป็นน้ำแข็งอย่างรวดเร็ว

น้ำเย็นยิ่งยวดนี้ดูเผินๆ เหมือนเป็นเรื่องไกลตัว แต่จริงๆ แล้ว “เบียร์วุ้น” และ “โค้กวุ้น” ที่หลายท่านคุ้นเคย ก็คือการเล่นกับปราฏการณ์เย็นยิ่งยวด (supercooling effect หรือ undercooling effect) นี้นั่นเอง

ในกรณีของเมฆ หากมีอะไรไปกระทบกับหยดน้ำนี้ (เช่น เครื่องบินบินผ่าน) ก็จะทำให้หยดน้ำในเมฆกลายเป็นผลึกน้ำแข็งทันที

น้ำแข็งที่เกิดขึ้นจะตกลงมา จะดูเป็นเส้นๆ หรือริ้วๆ เรียกว่า ฟอลล์สตรีก (fallstreak) ฟอลล์สตรีกนี้อาจตกลงมาตรงๆ ในแนวดิ่ง หรืออาจถูกลมหอบพัดให้เป๋ไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง หรืออาจระเหิดหายไปก็ได้

การเปลี่ยนแปลงจากหยดน้ำเย็นยิ่งยวดกลายเป็นน้ำแข็งนี้หากลุกลามออกไปโดยรอบ ก็จะทำให้เกิดช่องเปิดในเมฆซึ่งอาจมีรูปร่างค่อนข้างกลม หรือบางครั้งถ้าลุกลามออกไปในทิศทางหนึ่งมากกว่า ก็จะเป็นช่องรูปร่างค่อนข้างยาว ช่องเปิดในเมฆนี้ฝรั่ง เรียกว่า cloud hole, hole punch cloud หรือ punch hole cloud ซึ่งอาจเรียกเป็นไทยง่ายๆ ว่า ช่องเปิดเมฆ หรือรูเมฆ ก็ได้

ทีนี้หากยังมีฟอลล์สตรีกอยู่บริเวณตรงกลางรูเมฆ ก็อาจจะเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า ช่องเปิดฟอลล์สตรีก (fallstreak hole) ได้ด้วยเช่นกัน

คราวนี้มาดูแถบสีรุ้งบ้าง

ก่อนอื่นแถบสีรุ้งนี้ไม่ใช่รุ้งกินน้ำ (rainbow) เพราะรุ้งกินน้ำเกิดจากการหักเหและการสะท้อนกลับภายในของแสงโดยหยดน้ำ

แถบสีรุ้งนี้ใม่ใช่ซันด็อก (sundog) ด้วยเช่นกัน เพราะว่าซันด็อกมีลักษณะเป็นแถบแสงแนวดิ่งอยู่บริเวณด้านซ้ายและด้านขวาของดวงอาทิตย์

แล้วแถบสีรุ้งนี้คืออะไร?

ข้อมูลประกอบภาพของคุณลีซา วิลล์ม็อตต์ ระบุว่าภาพของเธอถ่ายที่เมืองว็อนแธกีเมื่อวันจันทร์ที่ 3 พฤศจิกายน ค.ศ.2014 เวลา 13:02 น. ซึ่งสามารถนำไปคำนวณมุมเงยของดวงอาทิตย์ได้ว่าสูงประมาณ 63 องศาจากขอบฟ้า

ลักษณะปรากฏของแถบสีรุ้งซึ่งเป็นแถบค่อนข้างกว้าง และมีสีแดงอยู่ด้านบน (หันเข้าหาดวงอาทิตย์) ประกอบกับมุมเงยของดวงอาทิตย์คือ 63 องศา ทำให้สรุปได้ว่า แถบสีรุ้งนี้คือ เส้นโค้งเซอร์คัมฮอไรซัน (CircumHorizon Arc) ซึ่งเป็นการทรงกลด (halo) แบบหนึ่ง ที่เกิดจากแสงหักเหผ่านผลึกน้ำแข็งรูปร่างเป็นแผ่นแบนๆ ดูแผนภาพที่นำมาฝากครับ

โดยสรุปก็คือ ภาพชุดนี้แสดงปรากฏการณ์อันสวยงามแปลกตาที่เกิดขึ้นพร้อมกันถึง 2 แบบ ได้แก่ ช่องเปิดฟอลล์สตรีก และการทรงกลดแบบเส้นโค้งเซอร์คัมฮอไรซัน จึงไม่น่าแปลกใจว่าจะมีคนสนใจมากมาย

นี่คือความงดงามที่ธรรมชาติมอบให้แก่เรา และไม่ใช่สัญญาณเตือนภัยพิบัติแต่อย่างใดอีกด้วยครับ

สะดวก ฉับไว คุ้มค่า สมัครสมาชิกนิตยสารมติชนสุดสัปดาห์ได้ที่นี่https://t.co/KYFMEpsHWj

— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022