เวลาเกือบรุ่งเช้าวันหนึ่ง ตรงกับวันที่ 30 สิงหาคม ค.ศ. 2019 นายเกนนาดี โบรีซอฟ (Gennady Borisov) นักดาราศาสตร์สมัครเล่นชาวรัสเซีย กำลังใช้เวลากับการสังเกตวัตถุท้องฟ้าผ่านกล้องโทรทรรศน์ขนาด 65 เซนติเมตร ที่เขาได้ทำการดัดแปลงขึ้นมาเองในช่วงปี 2018 การสำรวจท้องฟ้าเพื่อค้นหาวัตถุท้องฟ้าที่ยังไม่เคยถูกค้นพบที่โคจรเข้าอยู่ภายในระบบสุริยะของเรา เป็นกิจกรรมที่เขาทำเป็นประจำอยู่แล้ว โดยเขามักจะมาที่หอดูดาวไครเมีย (Crimean Astrophysical Observatory) ในประเทศยูเครน

แต่สำหรับเช้าวันนี้ไม่เหมือนกันวันอื่น ๆ ทั่วไป เมื่อเขาได้ตรวจพบวัตถุอวกาศชิ้นหนึ่ง เป็นผู้มาเยือนจากนอกระบบสุริยะ วัตถุที่เขาค้นพบนั้น เป็นที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า “ดาวหาง” และนี่เป็นครั้งแรกที่ดาวหางนี้มาจากนอกระบบสุริยะของเรา

ภาพดาวหางที่มนุษย์จินตนาการ

มนุษย์ตั้งชื่อให้ดาวหางตามภาพที่มองเห็น นักดาราศาสตร์ชาวจีนในสมัยราชวงศ์ชาง ได้จารึกรูปดาวหางลงบนผ้าไหมตั้งแต่เมื่อ 3,000 ปีที่แล้ว ภาพที่พอจะนึกออกจึงเป็นเพียงดาวที่มีหางทอดยาวอยู่บนท้องฟ้า ในเมื่อมีลักษณะที่แปลกประหลาดและไม่ได้เกิดขึ้นกันบ่อยนัก บางคนจึงเชื่อว่า ดาวหางหมายถึงเคราะห์ร้ายหรือความอัปมงคลไปเลยทีเดียว อย่างไรก็ตาม ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับดาวหางเกิดขึ้นอย่างจริงจังในช่วงปี ค.ศ. 2000 มาแล้ว จากการมาเยือนของดาวหางแฮลลีย์ และได้รับการสำรวจอย่างใกล้ชิดโดยองค์การ NASA

รูปร่างที่แท้จริงของดาวหาง

องค์ประกอบหลักของดาวหาง ประกอบไปด้วยหิน น้ำแข็ง ฝุ่นและก๊าซคาร์บอนออกไซด์ แอมโมเนีย และมีเทน โดยมีใจกลางหลักเรียกว่า นิวเคลียส ซึ่งเป็นก้อนแข็ง ดังนั้น หน้าตาของดาวหางจึงคล้าย ๆ กับก้อนหิมะที่ถูกปนด้วยเศษหินและฝุ่นดิน เป็นก้อนหิมะสกปรกที่ลอยอยู่ในอวกาศ

เมื่อดาวหางเคลื่อนที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ความร้อนจะทำให้น้ำแข็งระเหิดออกมาเป็นไอจากนิวเคลียส ตามบริเวณที่มีช่องเปิด ไอน้ำที่พวยพุ่งออกมาจะมีทั้งฝุ่นและก๊าซปะปนกันมา ฝุ่นและก๊าซเหล่านี้จะรวมตัวกันคล้ายเมฆและห่อหุ้มนิวเคลียสเอาไว้ เรียกลักษณะนี้ว่า “โคม่า” ยิ่งเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากเท่าใด ความร้อนก็ยิ่งสูงขึ้น อัตราการระเหิดของน้ำแข็งก็จะยิ่งสูง ทำให้ขนาดของโคม่าใหญ่มากขึ้นเท่านั้น โดยเมื่อก๊าซและฝุ่นเหล่านี้ถูกลมสุริยะหรือรังสีจากดวงอาทิตย์พัดมาถึง ก็จะถูกกวาดให้ปลิวไปด้านหลังของดาว ส่วนนี้เองที่เรามองกันว่าเป็นหางของดาว

ใครคือผู้สร้างดาวหาง ?

ในช่วงก่อตัวของระบบสุริยะ รอบ ๆ ดวงอาทิตย์จะเต็มไปด้วยวัตถุหลายขนาดโคจรอยู่โดยรอบ เมื่อวัตถุที่มีขนาดใหญ่ซึ่งเป็นวัตถุตั้งต้นของดาวเคราะห์ยักษ์ก่อตัวขึ้น แรงดึงดูดของวัตถุขนาดใหญ่นั้นจะส่งผลให้วัตถุที่มีขนาดเล็กเสียสมดุล เมื่อดาวเคราะห์ยักษ์เคลื่อนตัวเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ แรงดึงดูดมหาศาลจะผลักวัตถุชิ้นเล็ก ๆ ออกไปจากตัวบ้าง เช่น เข้าไปหาดวงอาทิตย์ หรือบางส่วนก็ออกนอกระบบสุริยะไปเลย หรือบางส่วนก็รวมเข้ากับดาวเคราะห์ยักษ์

วัตถุที่ถูกเหวี่ยงออกห่างจากดวงอาทิตย์ไปยังบริเวณขอบของระบบบางดวง ย่อมมีน้ำแข็งเป็นส่วนประกอบอยู่มาก และเป็นต้นกำเนิดของดาวหางในเวลาต่อมา เมื่อใดถูกแรงดึงดูดรบกวนจนเริ่มเสียสมดุลของวงโคจรเดิม กลายเป็นวงโคจรแบบวงรีมากขึ้น ก็จะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น และกลายเป็นดาวหางในที่สุด

เมื่อดาวหางมาจากนอกระบบสุริยะ

ในประวัติศาสตร์ที่นักดาราศาสตร์ค้นพบการมาเยือนของวัตถุจากนอกระบบสุริยะได้จนถึงปัจจุบัน มีเพียง 2 ครั้งเท่านั้น โดยครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 2017 เป็นการมาเยือนของดาวเคราะห์น้อยที่มีชื่อว่า โอมัวมัว (Oumuamua) แต่ทว่าในครั้งนั้น โอมัวมัวอยู่ในวงโคจรที่กำลังจะออกจากระบบสุริยะของเราออกไป ทำให้นักดาราศาสตร์มีเวลาในการศึกษามันค่อนข้างจำกัด

ส่วนครั้งที่สอง คือการค้นพบของนายโบรีซอฟนั่นเอง ดาวหางที่เค้าค้นพบจึงได้รับการตั้งชื่อว่า 2I/Borisov (โดย I ย่อมาจาก Interstella หมายถึง วัตถุระหว่างดาวฤกษ์ที่ถูกค้นพบครั้งที่ 2 โดยนายโบริซอฟ) และยังเป็นดาวหางดวงแรกที่มาจากนอกระบบสุริยะอีกด้วย นอกจากนี้ การค้นพบดาวหาง 2I/Borisov นั้นถือเป็นการค้นพบที่ทันท่วงที เพราะวงโคจรของดาวหางยังอยู่ในลักษณะที่เพิ่งพุ่งเข้ามาในระบบสุริยะนั่นเอง

2I/Borisov

ดาวหางดวงนี้มีขนาดของนิวเคลียส อยู่ที่ระหว่าง 2 กิโลเมตร และ 16 กิโลเมตร ตามเส้นผ่านศูนย์กลาง ตำแหน่งปัจจุบันยังคงมุ่งหน้าเข้ามาหาดวงอาทิตย์อยู่ที่ระยะห่าง 420 ล้านกิโลเมตร และจะเดินทางทะลุระบบสุริยะออกไป นอกจากนี้ วงโคจรที่เข้าใกล้โลกที่สุดอยู่ที่ระยะ 300 ล้านกิโลเมตร ซึ่งเป็นระยะห่างที่ถือว่าปลอดภัยต่อโลกของเรา และยังใกล้พอให้นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษามันอย่างใกล้ชิดอีกด้วย

มีเหตุผลหลัก ๆ 2 ข้อที่ทำให้เชื่อว่า 2I/Borisov เป็นวัตถุจากนอกระบบสุริยะ ประการแรกคือ ความเร็วในการเคลื่อนที่ของมันอยู่ที่ราว 150,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเป็นความเร็วที่เกินกว่าจะโคจรรอบดวงอาทิตย์

ประการที่สองคือค่า “ความรีของวงโคจร (eccentricity)” ลองนึกดวงดาวหรือวัตถุที่โคจรอยู่รอบ ๆ ดวงอาทิตย์ อาจมีทั้งที่เคลื่อนที่เป็นวงกลม (พอดี ๆ) ในกรณีนี้ค่าความรีของวงโคจรจะมีค่าเท่ากับ 0 หรือถ้าวงโคจรเป็นลักษณะวงรี กรณีนี้จะกล่าวว่าค่า ความรีของวงโคจรน้อยกว่า 1 และถ้าค่าความรีของวงโคจรเท่ากับ 1 เลย แสดงว่า วงโคจรมีลักษณะเป็นเหมือนพาราโบลา ส่วนดาวหาง 2I/Borisov นั้น มีค่าความรีของวงโคจรอยู่ที่ 3.2 มันจึงไม่ใช่วัตถุที่โคจรอยู่ในระบบสุริยะของเราอย่างแน่นอน

ข้อความจากเส้นทางอันไกลโพ้น

ท้ายที่สุดแล้ว ดาวหาง 2I/Borisov ก็จะเคลื่อนที่ผ่านระบบสุริยะออกไป ดังนั้น นักดาราศาสตร์จึงให้ความสำคัญกับการศึกษาลักษณะทางกายภาพ การหมุนรอบตัวเอง และองค์ประกอบทุกอย่างของมันเท่าที่จะสามารถทำได้ เพราะดาวหางนั้นอาจมีต้นกำเนิดจากอดีตอันไกลโพ้น และเต็มไปด้วยข้อความมากมายที่อาจเป็นกุญแจสำคัญ ในการไขความลับของจักรวาลต่อไปก็เป็นได้

สำหรับผู้ที่สนใจผู้มาเยือนรายนี้ สามารถใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดกลางศึกษาได้ตั้งแต่ช่วงกลางเดือนธันวาคม ค.ศ. 2019 จนถึงราวเดือนเมษายน ค.ศ. 2020 เป็นช่วงที่ความสว่างของมันเห็นชัดที่สุด หลังจากนั้นจะเริ่มริบหรี่ลง แต่ยังสามารถใช้กล้องโทรทัศน์ขนาดใหญ่ในการสังเกตได้ จนกระทั่งเดือนตุลาคมปี ค.ศ. 2020 ที่แสงของมันจะเริ่มปรากฏจางหายไปอยู่ท่ามกลางดวงดาว

บทความที่เกี่ยวข้อง

- ดาวหาง

- แหล่งกำเนิดของดาวหาง

- หลักเกณฑ์ในการตั้งชื่อดาวหาง