NSO

Comet Hale Bopp editดาวหางเฮล-บอพพ์
Credit: © 1997 Loke Kun Tan
ดาวหางเป็นเสมือนก้อนของน้ำแข็ง หินและฝุ่น ซึ่งจะคิดว่าพวกมันเป็น “ก้อนน้ำแข็งสกปรก” ที่โคจรไปในระบบสุริยะก็ได้ ดาวหางส่วนใหญ่มีขนาดค่อนข้างเล็ก (ความกว้างของตัวดาวหางเพียงไม่กี่กิโลเมตร) เราทราบว่ามีดาวหางอย่างน้อย 5,000 ดวงที่อยู่ในระบบสุริยะ ซึ่งนักดาราศาสตร์คิดว่ายังมีดาวหางอีกเป็นจำนวนนับไม่ถ้วน บริเวณระบบสุริยะชั้นนอก ในแถบไคเปอร์ (Kuiper belt) และเมฆออร์ต (Oort cloud)

 

ช่วงเวลาส่วนใหญ่ในการโคจรของดาวหางนั้น จะไม่สามารถสังเกตเห็นดาวหางด้วยตาเปล่าได้ แต่พอดาวหางเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น น้ำแข็งบนตัวดาวหางจะเริ่มอุ่นขึ้นและเกิดการระเหิด (การเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นแก๊ส) ไอน้ำและฝุ่นที่ปล่อยออกมาจากกระบวนการกลายเป็นไอนี้ ก่อให้เกิดหางเหยียดยาวจากใจกลางของดาวหาง (เรียกว่า “นิวเคลียส”) ออกไปด้านหลัง

 

ในความเป็นจริงแล้ว ดาวหางมีหางอยู่ 2 แบบ หางแบบแรกเป็นทางของก้อนกรวดเล็กๆและฝุ่นที่ดาวหางทิ้งไว้ตามแนวการเคลื่อนที่ของดาวหาง เรียกว่า “หางฝุ่น” (Dust Tail) หางแบบที่สองเป็นสายธารของแก๊สเรืองแสงที่ถูก “เป่า” โดยลมสุริยะ (Solar wind) เรียกว่า “หางไอออน” (Ion tail) ซึ่งมีทิศทางชี้ออกจากดวงอาทิตย์ตลอด หางไอออนเป็นหางที่สว่างกว่าหางฝุ่นและเป็นหางเพียงแบบเดียวที่เรามีแนวโน้มจะเห็นได้โดยไม่ต้องอาศัยกล้องโทรทรรศน์ดีๆ

 

CometDiagram 0แผนภาพแสดงดาวหางขณะโคจรเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์
Credit: NASA
ดาวหางมีวงโคจรเป็นรูปวงรีที่รีมาก ซึ่งหมายความว่าพวกดาวหางจะไม่ได้โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงโคจรรูปวงกลม แต่วงโคจรจะเหยียดยาวออกไปยังรอบนอก

 

ดาวหางหลายดวงมักจะมีตำแหน่งที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุด (เรียกว่าตำแหน่ง Aphelion) ที่อยู่ไกลกว่าดาวเนปจูน แต่มีตำแหน่งที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด (เรียกว่าตำแหน่ง Perihelion) ที่อยู่ใกล้ดวงอาทตย์ยิ่งกว่าดาวพุธ ซึ่งทุกครั้งที่ดาวหางโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ดาวหางจะสูญเสียมวลไปเรื่อยๆจากการระเหิด ดังนั้น ดาวหางจะสลายตัวไปในที่สุด หลังจากที่ดาวหางโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์บ่อยครั้งมากๆ

 

ดาวหางจะทิ้งสายธารของเศษฝุ่นและหินไว้ตามวงโคจรของดาวหาง และวงโคจรของดาวหางบางดวงก็ตัดผ่านวงโคจรของโลก เมื่อโลกโคจรเข้าไปในสายธารดังกล่าวก็จะเกิดปรากฏการณ์ “ฝนดาวตก” (Meteor showers)

 

มีแนวคิดว่าดาวหางหลายดวงที่พุ่งชนกับโลกในช่วงที่ระบบสุริยะกำลังก่อตัว อาจจะเป็นตัวที่นำน้ำมายังโลก ยานโรเซตตา (Rosetta) ขององค์การอวกาศยุโรปถูกส่งไปเพื่อทำการศึกษาดาวหางโดยละเอียด และศึกษาในประเด็นเรื่องบทบาทของดาวหางต่อวิวัฒนาการของระบบสุริยะในช่วงแรกๆ

oort cloudแผนภาพแสดงแถบไคเปอร์และเมฆออร์ต
Credit: Jedimaster
เมฆออร์ต (Oort cloud) เป็นชั้นทรงกลมของกลุ่มก้อนน้ำแข็งปนหินที่อยู่โดยรอบระบบสุริยะ ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ไปประมาณ 2 ปีแสง หมายความว่าแสงที่เคลื่อนที่ไปในอวกาศเป็นระยะทาง 300,000 กิโลเมตรใน 1 วินาที จะใช้เวลาถึง 2 ปีกว่าจะเดินทางจากเมฆออร์ตถึงระบบสุริยะชั้นใน

แถบไคเปอร์ (Kuiper belt) เป็นจานของกลุ่มวัตถุน้ำแข็งที่วางตัวอยู่ในระนาบใกล้เคียงกับระนาบวงโคจรของดาวเคราะห์ และอยู่เลยวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป ดาวพลูโตและดาวเคราะห์แคระอีกหลายดวงในระบบสุริยะก็ถูกค้นพบว่าอยู่ในแถบไคเปอร์

ในแถบไคเปอร์นี้มีวัตถุน้ำแข็งปนหินอย่างน้อย 100,000 ดวง ซึ่งดวงจันทร์ของดาวเสาร์และดาวเนปจูนบางดวงก็มาจากแถบไคเปอร์

มีแนวคิดว่าขอบนอกของเมฆออร์ตเป็นตัวระบุขอบเขตของระบบสุริยะ ซึ่งถึงแม้ว่านักดาราศาสตร์จะยังไม่สามารถสังเกตเห็นเมฆออร์ตได้ แต่เราคิดว่าดาวหางส่วนใหญ่ในระบบสุริยะมาจากเมฆออร์ตนี้