ทำไมหางดาวหางไม่จำเป็นต้องอยู่หลังมัน?

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

ภาพวาดดาวหางมักมีหางยาวลากอยู่ด้านหลังเหมือนควันจากรถ แต่ภาพถ่ายบางดวงเห็นแนวหางเอียงออกข้างหรือยื่นคนละทางกับแกนดาวที่เคลื่อนบนวงโคจร ภาพแบบนี้ไม่ได้แปลว่าดาวหางกลับทิศ

เราคุ้นว่าควันและรอยทางต้องอยู่ด้านหลังวัตถุ แต่ในสุญญากาศไม่มีอากาศให้หางดาวหางลากเป็นทางยาว วัสดุที่หลุดจากแกนต่างหากซึ่งได้รับแรงจากดวงอาทิตย์

หางจึงถูกกำหนดทิศหลักโดยแรงจากดวงอาทิตย์ ไม่ใช่เส้นทางที่ดาวหางบิน แรงดันแสงผลักฝุ่น ส่วนลมสุริยะพาก๊าซที่มีประจุออกไป จึงเกิดหางฝุ่นกับหางไอออนที่มีรูปทรงต่างกัน

เมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ น้ำแข็งบางส่วนกลายเป็นก๊าซและพาฝุ่นหลุดจากแกน ก๊าซกับฝุ่นฟุ้งเป็นเมฆรอบแกนที่เรียกว่าโคมา แล้วแสงและอนุภาคจากดวงอาทิตย์ผลักวัสดุออกไปจนเห็นเป็นแนวหาง

หางฝุ่นมักกว้างและโค้ง แสงอาทิตย์สะท้อนจากฝุ่นที่ถูกผลักออก ขณะที่อนุภาคยังเคลื่อนต่อไปตามวงโคจรของตัวเอง แนวแรงสองแบบจึงทำให้หางโค้ง ไม่ได้เป็นเส้นตรงตามหลังหัวดาวหาง

หางไอออนเกิดเมื่อก๊าซบางส่วนมีประจุ เมื่อลมสุริยะซึ่งพัดออกจากดวงอาทิตย์ปะทะก๊าซที่มีประจุ อนุภาคเหล่านี้ก็ถูกพาไปด้วย หางจึงแคบกว่า มักเป็นสีฟ้า และชี้ตรงออกจากดวงอาทิตย์ แม้แกนจะเคลื่อนอีกทาง

บนวงโคจรโค้ง ทิศที่แกนเคลื่อนเปลี่ยนอยู่ตลอด ส่วนหางไอออนยึดทิศตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ หางฝุ่นยังโค้งตามอนุภาคที่ถูกปล่อยก่อนหน้า จึงเห็นแนวหางเฉไปจากเส้นทางของหัวดาวได้

ปี 2020 NASA รายงานว่ายาน STEREO ถ่ายดาวหาง ATLAS ขณะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ และยาน Solar Orbiter เคลื่อนผ่านหางไอออนของมัน การผ่านครั้งนั้นแสดงว่าหางแผ่ไกลจากแกนดาว แม้ยานไม่ได้ออกแบบมาไล่ตามดาวหางโดยตรง

การอ่านภาพจึงเริ่มจากหาตำแหน่งดวงอาทิตย์ แล้วเทียบหางฝุ่นที่โค้งกับหางไอออนที่ตรงกว่า ทิศของหางบอกว่าแรงสุริยะพัดวัสดุไปไหน ส่วนวงโคจรบอกว่าแกนดาวหางกำลังไปทางใด