สีของดาวตกบอกถึงธาตุของดาว

สืบเนื่องจากอุบัติการณ์แสงสีเขียววาปประหลาดสาดทั่วไทยเมื่อคืนนี้ ทำให้มีการอยากรู้ถึงที่มาของมันและข้อมูลทางดาราศาสตร์วิทยาศาสตร์ ซึ่งทิมมี่จะพยายามเสิร์ฟให้เข้าใจง่ายๆถึงเหตุการณ์นี้นะครับ

ดาวหางก็มีการโคจรรอบดวงอาทิตย์และทิ้งธารฝุ่นอุกกาบาตเอาไว้เบื้องหลัง และโลกก็มีการโคจรรอบดวงอาทิตย์เช่นกัน ดังนั้นหากวงโคจรของโลกและดาวหางมีโอกาสมาอยู่ใกล้ชิดกันหรือตัดกัน โลกก็มีโอกาสที่จะโคจรฝ่าเข้าไปในธารฝุ่นอุกกาบาตของดาวหางได้

เมื่อโลกโคจรฝ่าเข้าไปในธารฝุ่นอุกกาบาตก็จะทำให้เกิดดาวตกเข้ามาในโลกหลายดวง เราก็เรียกว่า ฝนดาวตก (meteor shower) ปริมาณของฝนดาวตกที่เกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของธารฝุ่นอุกกาบาต หากธารฝุ่นอุกกาบาตมีฝุ่นหนาแน่นมากก็จะก่อให้เกิดฝนดาวตกอย่างถี่ยิบ หากฝนดาวตกนี้มีปริมาณกว่า 1,000 ดวง/ชั่วโมง เราจะจัดฝนดาวตกนี้ว่าเป็น พายุดาวตก (meteor storm)

ดาวตกหรือฝุ่นอุกกาบาตที่ตกเข้ามาในโลกมักจะจะเผาไหม้ไปหมดในชั้นบรรยากาศที่ระดับความสูงราว 80-120 กิโลเมตรเหนือผิวโลก หากฝุ่นอุกกาบาตมีขนาดใหญ่กว่า 1 เซนติเมตรก็อาจเผาไหม้ไม่หมดและมีเศษซากตกลงมาถึงผิวโลกได้ ชิ้นส่วนที่เหลือจากการเผาไหม้และตกลงมาถึงพื้นโลกนี้เราเรียกว่า อุกกาบาต (meteorite) นั่นเอง

โดยทั่วไปแล้วฝุ่นอุกกาบาตที่จะสามารถเปล่งแสงให้คนบนผิวโลกเป็นเป็น ดาวตก ได้ต้องมีขนาดใหญ่พอควร กล่าวคือ ฝุ่นอุกกาบาตที่มีขนาดราว 0.5 มิลลิเมตรจะทำให้เกิดดาวตกเป็นเส้นจางๆที่พอมองเห็นได้ แต่หากขนาดต่ำกว่านี้ก็จะมองไม่เห็นแล้ว ฝุ่นอุกกาบาตที่ก่อให้เกิดดาวตกที่เห็นได้ชัดจะมีขนาดอยู่ในช่วง 1 มิลลิเมตรถึง 1 เซนติเมตร ซึ่งฝุ่นอุกกาบาตขนาดประมาณ 1 เซนติเมตรจะทำให้เห็นเป็นดาวตกดวงใหญ่หรือที่เรียกกันว่า ลูกไฟ (fireball) นั่นเอง

ดาวตกที่สว่างมาก ๆ เปรียบเสมือนเป็นลูกไฟ (Fireball) มักจะเห็นเป็นสีสันที่ชัดเจนในช่วงคลื่นที่ตามองเห็น สาเหตุของสีที่เด่นชัดลักษณะนี้เกิดจากความเร็วของอุกกาบาต

แสงสีของดาวตก

แสงสีเด่นสะดุดตาที่เห็นจากดาวตกเกิดขึ้นจากสาเหตุหลายอย่างคือ องค์ประกอบของธาตุและสารประกอบของอุกกาบาตเอง องค์ประกอบของอากาศที่อุกกาบาตเคลื่อนที่ผ่านไป และความเร็วของอุกกาบาต เนื่องจากขณะที่อุกกาบาตเคลื่อนที่ผ่านอวกาศในชั้นบรรยากาศ อากาศบริเวณนั้นจะร้อนและแตกตัวจนทำให้อุกกาบาตร้อนและแตกตัวด้วย จึงเกิดส่วนผสมของโมเลกุลที่แตกตัวที่ว่านี้เป็นกระบวนการทางเคมีที่ทำให้เกิดแสงสว่างตามช่วงคลื่นต่าง ๆ หรือแสงสีต่าง ๆ ตามสมบัติของธาตุและสารประกอบแต่ละชนิด

ส่วนใหญ่จึงมักเห็นเป็นช่วงคลื่นรวมกันคือ เห็นเป็นแสงสีขาว แต่ถ้าเป็นดาวตกที่สว่างมาก ๆ เปรียบเสมือนเป็นลูกไฟ (Fireball) มักจะเห็นเป็นสีสันที่ชัดเจนในช่วงคลื่นที่ตามองเห็น สาเหตุของสีที่เด่นชัดลักษณะนี้เกิดจากความเร็วของอุกกาบาต กล่าวคืออุกกาบาตที่มีความเร็วสูงมีพลังงานจลน์มากทำให้อะตอมและโมเลกุลของธาตุและสารประกอบมีอุณหภูมิสูงมากคือร้อนจัด จึงให้แสงสีฟ้า เขียว ส่วนอุกกาบาตความเร็วไม่มากนักจะให้แสงสีแดง ส้ม เป็นลักษณะแสงสีตามอุณหภูมิความร้อน

หากเราถ่ายภาพดาวตกด้วยฟิล์มสีก็จะพบว่าแสงที่ดาวตกเปล่งออกมานั้นมีได้หลายสี นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาองค์ประกอบของฝุ่นอุกกาบาตได้จากสีของแสงที่เปล่งออกมานี่เอง เรียกว่าการศึกษาสเปกตรัม (spectrum) ของฝุ่นอุกกาบาต สเปกตรัมที่ฝุ่นอุกกาบาตเปล่งออกมาเมื่อผ่านชั้นบรรยากาศของโลกจะบอกถึงธาตุที่เป็นส่วนประกอบได้ดังนี้

Meteor with an orange trail soaring across the sky over Buenos Aires | Daily Mail Online

© PKIM Fireball over Poland, 20/21 June 2013

ส่วนในไทยนั้น เราได้เห็นดาวตกหลายครั้งตั้งแต่ต้นปีแล้ว แต่อาจจะชัดบ้างไม่ชัดบ้าง

ดาวตกจากฝนดาวตกคนคู่พาดผ่านบริเวณกลุ่มดาวหมีใหญ่ (ภาพ - กิตติพงษ์ ศุภนุกูลสมัย)

ดาวตก 7 กันยายน 2558 เวลา 08.40 น. ถ่ายได้บริเวณแยกเทพารักษ์ จ.สมุทรปราการ