ศัพท์ว่าด้วย ‘ดาวตก’ ‘อุกกาบาต’ และคำต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง | บัญชา ธนบุญสมบัติ

ดร.บัญชา ธนบุญสมบัติhttps://www.facebook.com/buncha2509

เหตุการณ์บนฟ้ามักเกิดเป็นข่าวอยู่เป็นระยะ บางเหตุการณ์ก็ทำให้คนตื่นเต้น หรือแม้แต่หวาดกลัวได้ อย่างช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาในบ้านเราก็มีข่าว ‘ลูกไฟปริศนา’ อย่างน้อย 2 ครั้ง เป็นข่าวใหญ่ทั้งคู่

เหตุการณ์แรก วันจันทร์ที่ 7 กันยายน พ.ศ.2558 ราว 08:40 น. มีผู้พบเห็นครอบคลุมพื้นที่ในกรุงเทพฯ และปริมณฑล ไปจนถึงกาญจนบุรีทางทิศตะวันตก และอุทัยธานีทางทิศเหนือ

อีกเหตุการณ์หนึ่ง วันจันทร์ที่ 2 พฤศจิกายน พ.ศ.2558 ราว 20:38 น. มีผู้พบเห็นในกรุงเทพฯ ไปจนถึงนครสวรรค์ในทางทิศเหนือ (สถานที่ที่ระบุไว้เท่าที่ผมมีข้อมูลยืนยัน)

ประเด็นพื้นฐานหนึ่งที่น่าสนใจก็คือศัพท์วิทยาศาสตร์ที่ใช้เรียกปรากฏการณ์หรือสิ่งต่างๆ ที่เกี่ยวเหตุการณ์ลักษณะนี้ เนื่องจากมีการใช้กันอย่างสับสนพอสมควร ผมจึงขอแจกแจงคำศัพท์ที่ใช้วัตถุจากอวกาศที่เข้ามาในบรรยากาศของโลกและคำที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้เข้าใจข่าวที่ปรากฏในสื่อสารมวลชน

ทั้งนี้ ผมใช้ศัพท์บัญญัติภาษาไทยตามพจนานุกรมศัพท์ดาราศาสตร์อังกฤษ-ไทย เฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เนื่องในโอกาสพระราชพิธีมหามงคลเฉลิมพระชนมพรรษาครบ 6 รอบ 5 ธันวาคม 2542 เว้นแต่ระบุเป็นอย่างอื่นครับ

เพื่อให้ประเด็นคมชัด จึงขอแตกเป็น 9 ข้อย่อย ดังนี้

โชติมาตร หรือ อันดับความสว่าง (magnitude) เป็นตัวเลขที่ใช้ระบุความสว่างของวัตถุบนท้องฟ้า
มีข้อสังเกตว่าตัวเลขยิ่งน้อย ยิ่งสว่างมาก เช่น หากเรียงลำดับดาวดวงที่สว่างน้อยไปหาดวงสว่างมากบางจะพบว่า ดาวเหนือ (+2.1) ดาววีก้า (+0.14) ดาวโจร หรือซิริอุส (-1.46) ดาวศุกร์ (-4.6) ดวงจันทร์วันเพ็ญ (-12.4) และดวงอาทิตย์ (-26.7)
ที่มาของภาพ : https://www.astronomynotes.com/starprop/s4.htm

1) เริ่มจากคำว่า สะเก็ดดาว (meteoroid) กันก่อน

คำคำนี้ใช้เรียกวัตถุในอวกาศซึ่งอาจเป็นชิ้นส่วนของดาวหาง (comet) หรือดาวเคราะห์น้อย (asteroid) ก็ได้ สะเก็ดดาวอาจมีขนาดเล็กตั้งแต่ราว 10 ไมโครเมตร ไปจนถึงขนาดใหญ่ราว 1 เมตร

สำหรับสะเก็ดดาวที่มีขนาดเล็กมากๆ อาจเรียกว่า ฝุ่นสะเก็ดดาว (micrometeoroid) โดยสารานุกรม Wikipedia ไม่ได้ให้เกณฑ์ขนาดไว้โดยตรง แต่ระบุน้ำหนักว่าไม่เกิน 1 กรัม

หน่วยไมโครเมตร (micrometer) เรียกสั้นๆ ว่า ไมครอน (micron) เท่ากับ 1 ในล้านส่วนของเมตร อาจจำว่าเส้นผมของคนเราหนาราว 100 ไมครอน (เส้นผ่านศูนย์กลาง) พูดง่ายๆ คือ สะเก็ดดาวอาจเล็กกว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผม และใหญ่สุดราวๆ โต๊ะทำงาน

2) หากสะเก็ดดาว ฝุ่นสะเก็ดดาว ดาวเคราะห์น้อย หรือชิ้นส่วนของดาวหาง เคลื่อนที่เข้ามาในบรรยากาศของโลก ก็จะเสียดสีกับอากาศจนร้อนขึ้นและเกิดแสงสว่าง เรียกว่า ดาวตก หรือ ผีพุ่งไต้ (meteor, shooting star หรือ falling star)

ส่วนปรากฏการณ์ที่ดาวตกเกิดขึ้นจำนวนมากในเวลาใกล้เคียงกันและแต่ละดวงดูเหมือนกับพุ่งออกมาจากจุดๆ หนึ่งบนท้องฟ้าก็เรียกว่า ฝนดาวตก (meteor shower)

3) ดาวตกที่สว่างมาก เรียกว่า ลูกไฟ (fireball) ส่วนเกณฑ์ที่ว่าต้องสว่างแค่ไหนนั้น อาจแตกต่างกันอยู่เล็กน้อยครับ อย่างเช่น Dictionary of Astronomy เขียนโดย Ian Ridpath ให้นิยามลูกไฟว่า สว่างกว่าดาวศุกร์ นั่นคือ โชติมาตร -5 หรือสว่างกว่า ส่วนเว็บของ American Meteor Society ระบุว่า ลูกไฟสว่างกว่าโชติมาตร -4

โดยสรุป อาจยึดหลักง่ายๆ ว่า ลูกไฟสว่างกว่าดาวศุกร์ และเปล่งแสงเจิดจ้ามากทำให้มองเห็นได้ในพื้นที่กว้าง

คำศัพท์สำคัญบางคำและภาพที่เกี่ยวข้องกับดาวตก
ที่มา : https://www.amsmeteors.org/wp-content/uploads/2010/11/AMS-TERMINOLOGY-2015-EN-ENGLISH-compressed3.jpg

4) การที่เราเห็นลูกไฟได้ในเวลากลางวัน แสดงว่าลูกไฟนั้นต้องมีโชติมาตร -6 หรือสว่างกว่า ยิ่งถ้าลูกไฟปรากฏอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากเท่าไรก็ต้องยิ่งสว่างมาก จึงจะมองเห็นได้

จากการสอบถาม ดร.ศรัณย์ โปษยะจินดา รองผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (NARIT) พบว่า ลูกไฟในเหตุการณ์แรก (เช้าวันที่ 7 กันยายน 2558) มีโชติมาตรไม่ต่ำกว่า -15 นั่นคือ สว่างกว่าดวงจันทร์วันเพ็ญ นี่คือเหตุผลหนึ่งที่คนในกรุงเทพฯ และอีกหลายจังหวัดสามารถมองเห็นลูกไฟนี้ได้ในเวลากลางวัน

5) มีอีกคำหนึ่งที่น่ารู้จักคือ bolide (โบไลด์) ซึ่งเอกสารอ้างอิงทางให้นิยามต่างกันอยู่ ดังนี้

Dictionary of Astronomy เขียนโดย Ian Ridpath ระบุว่า โบไลด์ คือลูกไฟที่มีเสียงระเบิดหนึ่งครั้งหรือมากกว่า และบ่อยครั้งมักจะพบอุกกาบาตด้วย (ดูคำอธิบายเกี่ยวกับ “อุกกาบาต” ในข้อ 6 ครับ)

ส่วนเว็บของ American Meteor Society ระบุว่าโบไลด์คือลูกไฟที่ระเบิดและมีแสงสว่างวาบ และบ่อยครั้งที่มักจะเห็นแตกออกเป็นหลายชิ้น

อย่างไรก็ดี นิยามทั้งสองนี้มีจุดร่วมกันคือ โบไลด์เป็นลูกไฟที่ระเบิดในบรรยากาศของโลก ดังนั้น ศัพท์บัญญัติจึงเรียกโบไลด์ว่า ดาวตกชนิดระเบิด

หากโบไลด์สว่างมากๆ คือ ตั้งแต่โชติมาตร -17 หรือสว่างกว่า (คือตัวเลขติดลบมากกว่านี้) ก็อาจเรียกว่า superbolide คำนี้ไม่ปรากฏในพจนานุกรมศัพท์ดาราศาสตร์ จึงขอทับศัพท์ว่า ซูเปอร์โบไลด์ ไปพลางๆ ก่อน

น่ารู้ด้วยว่า Chelyabinsk meteor เมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ ค.ศ.2013 หรือ พ.ศ.2556 ซึ่งเป็นซูเปอร์โบไลด์ ให้ค่าพลังงานรังสีรวมสูงสุดถึง 375 ล้านล้านจูล ซึ่งเมื่อนำไปคำนวณหาค่าพลังงานการพุ่งชนสูงสุดรวมจะเทียบเท่าระเบิดทีเอ็นที 440 กิโลตัน

ทั้งนี้ พลังงานของซูเปอร์โบไลด์ Chelyabinsk meteor มีค่าสูงกว่าระเบิดอะตอม Little Boy ที่ถล่มฮิโรชิมา และ Fat Man ที่ถล่มนางาซากิ ซึ่งมีพลังงานเทียบเท่าระเบิดทีเอ็นที 15 กิโลตัน และ 21 กิโลตัน ตามลำดับ

6) หากมีชิ้นส่วนของสะเก็ดดาวตกลงบนพื้นโลก ชิ้นส่วนนั้นจะเรียกว่า อุกกาบาต หรือ อุกลาบาต (meteorite)

ตรงนี้มีข้อสังเกตว่า การพูดว่า “อุกกาบาตพุ่งชนโลก” หรือ “อุกกาบาตเสียดสีกับบรรยากาศของโลก” นั้นไม่เป็นไปตามเกณฑ์ที่ให้ไว้ในบทความนี้ เนื่องจากอุกกาบาตเป็นคำที่ใช้เรียกวัตถุที่ตกลงบนผิวโลกแล้ว

 

7) สีของดาวตกและลูกไฟ ขึ้นกับปัจจัยอย่างน้อย 2 อย่าง ได้แก่ (1) อะตอมองค์ประกอบของวัตถุที่เป็นดาวตกหรือลูกไฟ และ (2) ก๊าซในอากาศโดยรอบที่ร้อนจัด

อะตอมของธาตุต่างๆ ในวัตถุจะให้แสงสีต่างๆ กัน เช่น โซเดียมให้แสงสีเหลือง เหล็กให้แสงสีเหลือง และแมกนีเซียมให้แสงสีฟ้า-เขียว เป็นต้น ส่วนในอากาศ โมเลกุลของไนโตรเจน (N2) ให้สีแดงอมม่วง ออกซิเจนอะตอมเดี่ยว (O) ให้แสงสีแดง หรือสีเขียว เป็นต้น

8) ลูกไฟอาจฝากรอยทางไว้บนท้องฟ้าได้ 2 ลักษณะ ได้แก่ รอยดาวตก และแนวเส้นควัน มีรายละเอียดแบบนี้ครับ

รอยดาวตก (train) คือ แนวสว่างที่เกิดจากโมเลกุลของอากาศถูกกระตุ้น (excited) และไอออไนซ์ (ionized) แนวเส้นเทรนนี้ส่วนใหญ่จะคงตัวอยู่ไม่กี่วินาที แต่นานๆ ครั้งอาจคงตัวอยู่นานหลายนาทีก็เคยพบ เส้นเทรนมักเกิดที่ระดับความสูงเกิน 80 กิโลเมตร โดยเกิดจากดาวตกที่มีอัตราเร็วสูง และมักจะสังเกตเห็นได้เวลากลางคืน

แนวเส้นควัน (smoke trail) คือ กลุ่มผงอนุภาคขนาดเล็กที่เกิดจากการเสียดสีระหว่างสะเก็ดดาวกับอากาศ แนวเส้นควันมักจะเกิดขึ้นที่ความสูงต่ำกว่า 80 กิโลเมตร และมักจะพบร่วมกับลูกไฟที่ปรากฏในเวลากลางวันมากกว่ากลางคืน (หมายเหตุ : ไม่พบศัพท์บัญญัติของคำว่า trail หรือ smoke trail ในพจนานุกรมศัพท์ดาราศาสตร์ ผมจึงขอเสนอคำว่า แนวเส้นควัน ไว้ ณ ที่นี้)

9) จากข้อมูล Fireball and Bolide Reports ของ Near Earth Object Program ระบุว่าขณะลูกไฟสว่างวาบมากที่สุด พบว่ามีความสูงในช่วง 18.7 ถึง 66.6 กิโลเมตร และมีอัตราเร็วในช่วง 12.4 ถึง 32.1 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ 44,640 ถึง115,560 กิโลเมตรต่อชั่วโมง!

อย่างไรก็ดี เศษชิ้นส่วนจากสะเก็ดดาวที่อยู่สูงประมาณ 15-20 กิโลเมตร จะถูกหน่วงอัตราเร็วจนลดลงเหลือราว 2 ถึง 4 กิโลเมตรต่อวินาที และในที่สุดก็จะถูกหน่วงอย่างรวดเร็วจนอัตราเร็วสุดท้ายเหลือเพียง 0.1 ถึง 0.2 กิโลเมตรต่อวินาที

คุณผู้อ่านที่สนใจประเด็นเหล่านี้เพิ่มเติม ขอแนะนำเรื่อง Fireball and Bolide Reports ของ Near Earth Object Program ที่ http://neo.jpl.nasa.gov/fireball/