BlogGang.com : : sirivinit : ดาวหาง (comet)

ดาวหาง (comet)

ดาวหาง คือ วัตถุชนิดหนึ่งในระบบสุริยะที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ มีส่วนที่ระเหิดเป็นแก๊สเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดชั้นฝุ่นและแก๊สที่ฝ้ามัวล้อมรอบ และทอดเหยียดออกไปภายนอกจนดูเหมือนหาง

ซึ่งเป็นปรากฏการณ์จากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ไปบนนิวเคลียสของดาวหาง นิวเคลียสหรือใจกลางดาวหางเป็น "ก้อนหิมะสกปรก" ประกอบด้วยน้ำแข็ง คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน แอมโมเนีย และมีฝุ่นกับหินแข็งปะปนอยู่ด้วยกัน

มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ไม่กี่กิโลเมตรไปจนถึงหลายสิบกิโลเมตร

คาบการโคจรของดาวหางมีความยาวนานแตกต่างกันได้หลายแบบ ตั้งแต่คาบโคจรเพียงไม่กี่ปี คาบโคจร 50-100 ปี จนถึงหลายร้อยหรือหลายพันปี เชื่อว่าดาวหางบางดวงเคยผ่านเข้ามาในใจกลางระบบสุริยะเพียงครั้งเดียว แล้วเหวี่ยงตัวเองออกไปสู่อวกาศระหว่างดาว

ดาวหางที่มีคาบการโคจรสั้นนั้นเชื่อว่าแต่เดิมเป็นส่วนหนึ่งอยู่ในแถบไคเปอร์ที่อยู่เลยวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป ส่วนดาวหางที่มีคาบการโคจรยาวอาจมาจากแหล่งอื่น ๆ ที่ไกลจากดวงอาทิตย์ของเรามาก เช่นในกลุ่มเมฆออร์ตซึ่งประกอบด้วยเศษซากที่หลงเหลืออยู่จากการบีบอัดตัวของเนบิวลา

ดาวหางเหล่านี้ได้รับแรงโน้มถ่วงรบกวนจากดาวเคราะห์รอบนอก (กรณีของวัตถุในแถบไคเปอร์) จากดวงดาวอื่นใกล้เคียง (กรณีของวัตถุในกลุ่มเมฆออร์ต) หรือจากการชนกัน ทำให้มันเคลื่อนเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์

ดาวเคราะห์น้อยมีกำเนิดจากกระบวนการที่ต่างไปจากนี้ อย่างไรก็ดี ดาวหางที่มีอายุเก่าแก่มากจนกระทั่งส่วนที่สามารถระเหิดเป็นแก๊สได้สูญสลายไปจนหมดก็อาจมีสภาพคล้ายคลึงกับดาวเคราะห์น้อยก็ได้

นับถึงเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2007 มีรายงานการค้นพบดาวหางแล้ว 3,354 ดวง ในจำนวนนี้หลายร้อยดวงเป็นดาวหางคาบสั้น การค้นพบยังคงมีอย่างต่อเนื่อง ซึ่งส่วนที่ค้นพบแล้วเป็นแค่เศษเสี้ยวเพียงเล็กน้อยของจำนวนดาวหางทั้งหมดเท่านั้น

วัตถุอวกาศที่มีลักษณะคล้ายกับดาวหางในระบบสุริยะรอบนอกอาจมีจำนวนมากกว่าหนึ่งล้านล้านชิ้น ดาวหางที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่ามีปรากฏโดยเฉลี่ยอย่างน้อยปีละหนึ่งดวง ในจำนวนนี้หลายดวงมองเห็นได้เพียงจาง ๆ เท่านั้น

ดาวหางที่สว่างมากจนสามารถสังเกตเห็นด้วยตาเปล่าได้โดยง่ายมักเรียกว่าดาวหางใหญ่ (Great Comet)

คำว่า "ดาวหาง" (comet) มีรากศัพท์จากภาษาละตินว่า cometes ซึ่งมาจากคำภาษากรีก komē มีความหมายว่า "เส้นผมจากศีรษะ" อริสโตเติลเป็นคนแรกที่ใช้ชื่อ komētēs กับดาวหาง เพื่อบรรยายว่ามันเป็น "ดาวที่มีผม"

สัญลักษณ์ทางดาราศาสตร์สำหรับดาวหางคือ (☄) ซึ่งเป็นภาพวาดแผ่นกลมกับเส้นหางยาว ๆ เหมือนเส้นผม

ลักษณะทางกายภาพ

นิวเคลียสของดาวหางเทมเพล 1 ถ่ายจากยานลูกของยานดีปอิมแพกต์ นิวเคลียสมีขนาดประมาณ 6 กิโลเมตร
ดาวหางเฮียะกุตะเกะลักษณะทางกายภาพของดาวหางสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ส่วน คือ ส่วนนิวเคลียส โคม่าและหาง

นิวเคลียสของดาวหางมีขนาดตั้งแต่ 0.5 กิโลเมตรไปจนถึง 50 กิโลเมตร ประกอบไปด้วยหินแข็ง ฝุ่น น้ำแข็ง และแก๊สแข็งเช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และแอมโมเนีย

องค์ประกอบนี้มักนิยมเรียกกันว่า "ก้อนหิมะสกปรก" แม้จากการสังเกตเมื่อไม่นานมานี้พบว่าพื้นผิวของดาวหางนั้นแห้งและเป็นพื้นหิน สันนิษฐานว่าก้อนน้ำแข็งซ่อนอยู่ใต้เปลือก

ในดาวหางยังมีสารประกอบอินทรีย์ปรากฏอยู่ด้วย นอกเหนือจากแก๊สหลายชนิดดังกล่าวข้างต้นแล้ว ยังมีเมทานอล ไฮโดรเจนไซยาไนด์ ฟอร์มัลดีไฮด์ เอทานอล และอีเทน บางทีก็มีโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่น

สารประกอบไฮโดรคาร์บอนห่วงโซ่ยาว และกรดอะมิโนนอกจากนี้ จากการศึกษาดาวหางในย่านความถี่อัลตราไวโอเลต พบว่ามีชั้นของไฮโดรเจนห่อหุ้มดาวหางอีกชั้นหนึ่ง ไฮโดรเจนเหล่านี้เกิดจากไอน้ำที่แตกตัวอันเนื่องมาจากรังสีจากดวงอาทิตย์

นิวเคลียสของดาวหางมีรูปร่างบิดเบี้ยวไม่เป็นทรง เพราะมันไม่มีมวล (ซึ่งแปรผันกับแรงโน้มถ่วง) มากพอที่จะกลายเป็นทรงกลมได้

ในระบบสุริยะรอบนอก ดาวหางจะคงสภาพแช่แข็งและไม่สามารถสังเกตได้จากโลกหรือสังเกตได้ยากมาก เนื่องจากมันมีขนาดเล็กมาก (แต่ก็มีนิวเคลียสดาวหางบางดวงในแถบไคเปอร์ที่สามารถมองเห็นได้) เมื่อดาวหางเคลื่อนเข้ามาสู่ระบบสุริยะรอบใน ใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น

ความร้อนจากดวงอาทิตย์จะทำให้น้ำแข็งและแก๊สแข็งระเหิดเป็นไอ และปล่อยแก๊สออกมาเกาะกลุ่มกับฝุ่นผงในอวกาศกลายเป็นม่านทรงกลมขนาดมหึมาล้อมรอบนิวเคลียส เรียกว่า โคม่า

ซึ่งโคม่าอาจมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางถึงหลายล้านกิโลเมตรก็ได้ แรงดันจากรังสีที่แผ่จากดวงอาทิตย์และลมสุริยะจะกระทำต่อโคม่านี้ ทำให้เกิดเป็นละอองขนาดใหญ่ลากยาวออกไปเป็นหาง ในทิศทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์

กระแสฝุ่นและแก๊สทำให้เกิด "หาง" ในรูปแบบที่แตกต่างกัน คือ หางแก๊ส หรือ หางพลาสมา หรือ หางไอออน ประกอบด้วยไอออน และโมเลกุลที่ส่องสว่างโดยการเรืองแสง ถูกผลักออกไปโดยสนามแม่เหล็กในลมสุริยะ

ดังนั้นความผันแปรของลมสุริยะจึงมีผลต่อการเปลี่ยนรูปร่างของหางแก๊สด้วย หางแก๊สจะอยู่ในระนาบวงโคจรของดาวหาง และชี้ไปในทิศเกือบตรงข้ามดวงอาทิตย์พอดี

หางอีกชนิดหนึ่งคือ หางฝุ่น ประกอบด้วยฝุ่นหรืออนุภาคอื่น ๆ ที่เป็นกลางทางไฟฟ้า ถูกผลักออกจากดาวหางด้วยแรงดันจากการแผ่รังสี กลายเป็นหางที่มีรูปทรงห่อโค้งไปด้านหลัง

ในขณะที่ดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ หางของมันอาจยาวได้ถึงหลายร้อยล้านกิโลเมตร ความยาวของหางแก๊สเคยบันทึกได้สูงสุดมากกว่า 1 หน่วยดาราศาสตร์ (ประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร)

ทั้งโคม่าและหางจะเรืองแสงได้จากดวงอาทิตย์ และสามารถมองเห็นได้จากโลกเมื่อดาวหางเคลื่อนเข้ามาสู่ระบบสุริยะชั้นใน ฝุ่นสะท้อนแสงอาทิตย์ได้โดยตรง ขณะที่กลุ่มแก๊สเรืองแสงได้ด้วยการแตกตัวเป็นไอออน

ดาวหางส่วนใหญ่จะมีความสว่างเพียงจาง ๆ ซึ่งจะมองเห็นได้โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ แต่ก็มีดาวหางจำนวนหนึ่งที่มีความสว่างพอจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ผ่านเข้ามาใกล้ทุก ๆ ทศวรรษ

บางครั้งก็มีการระเบิดใหญ่ขึ้นแบบฉับพลันในกลุ่มแก๊สและฝุ่น ทำให้ขนาดของโคม่าขยายตัวขึ้นมากชั่วขณะหนึ่ง เหตุการณ์นี้เคยเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2550 กับดาวหางโฮมส์

ข้อมูลที่น่าพิศวงคือ นิวเคลียสของดาวหางนับเป็นวัตถุอวกาศที่มืดที่สุดพวกหนึ่งในบรรดาวัตถุในระบบสุริยะ ยานจอตโตพบว่านิวเคลียสของดาวหางฮัลเลย์มีความสามารถสะท้อนแสงเพียง 4% เท่านั้น

ส่วนยานดีปสเปซ 1 พบว่าพื้นผิวของดาวหางโบร์เรลลีสามารถสะท้อนแสงได้ราว 2.4 ถึง 3% ขณะที่พื้นผิวยางมะตอยสามารถสะท้อนแสงได้ 7% คาดกันว่าสารประกอบอินทรีย์อันซับซ้อนของนิวเคลียสเหล่านั้นเป็นวัสดุที่มีพื้นผิวมืด

ความร้อนจากแสงอาทิตย์ทำให้องค์ประกอบที่ระเหยง่ายกลายเป็นไอหายไป เหลือแต่สารประกอบอินทรีย์แบบห่วงโซ่ยาวซึ่งเป็นสสารมืดเหมือนอย่างน้ำมันดินหรือน้ำมันดิบ พื้นผิวที่มืดของดาวหางทำให้มันสามารถดูดซับความร้อนได้ดีและยิ่งระเหิดได้ง่ายขึ้น

ในปี พ.ศ. 2539 มีการค้นพบว่าดาวหางปลดปล่อยรังสีเอกซ์ออกมาด้วย[9] ซึ่งทำให้เหล่านักวิจัยพากันประหลาดใจ เพราะไม่เคยคาดกันมาก่อนว่าจะมีการปล่อยรังสีเอกซ์จากดาวหาง

เชื่อว่ารังสีเอกซ์เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างดาวหางกับลมสุริยะ ขณะที่ประจุไฟฟ้าศักย์สูงเคลื่อนผ่านบรรยากาศรอบดาวหางแล้วเกิดปะทะกับอะตอมและโมเลกุลของดาวหาง

ในการปะทะนั้นไอออนได้จับกับอิเล็กตรอนจำนวนหนึ่ง แล้วปล่อยรังสีเอกซ์รวมถึงโฟตอนที่ความถี่ระดับอัลตราไวโอเลตไกล

จุดจบของดาวหาง

โดยทั่วไปเมื่อดาวหางโคจรรอบดวงอาทิตย์ไปนานเข้า องค์ประกอบในนิวเคลียสที่ระเหิดง่ายจะค่อย ๆ ระเหิดหายไปจนหมด ดาวหางอาจสลายตัวกลายเป็นฝุ่นผง หรือกลายเป็นเศษซากก้อนหินดำมืด

มีสภาพคล้ายกับดาวเคราะห์น้อย ดาวหางบางดวงก็แตกออกเป็นเสี่ยง ๆ ตัวอย่างเช่นดาวหางชวาสมานน์-วัคมานน์ 3 ที่แตกเป็นเสี่ยงเมื่อปี พ.ศ. 2549 การแตกกระจายของดาวหางเกิดได้จากแรงโน้มถ่วงมหาศาลจากดวงอาทิตย์หรือดาวเคราะห์ขนาดใหญ่

ทำให้เกิด "การระเบิด" ขององค์ประกอบที่ระเหิดได้ หรืออาจเกิดจากสาเหตุอื่นที่ยังไม่มีคำอธิบายที่ชัดเจน

ดาวหางบางดวงมีจุดจบที่อลังการกว่านั้น เช่นพุ่งไปตกบนดวงอาทิตย์ หรือพุ่งเข้าชนดาวเคราะห์หรือวัตถุอวกาศอื่น ๆ เชื่อกันว่าเหตุการณ์ที่ดาวหางพุ่งชนดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์เกิดขึ้นเป็นปกติมานานแล้วในช่วงเริ่มต้นของระบบสุริยะ

หลุมบ่อขนาดใหญ่มากมายบนดวงจันทร์ก็สันนิษฐานว่าเกิดจากการพุ่งชนของดาวหาง การพุ่งชนของดาวหางครั้งล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2537 เมื่อดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 9 แตกเป็นเสี่ยงๆ แล้วพุ่งเข้าชนดาวพฤหัสบดี

ดาวหางและดาวเคราะห์น้อยหลายดวงเคยพุ่งชนโลกเมื่อยุคเริ่มแรก นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากเชื่อว่าการที่ดาวหางมากมายพุ่งชนโลกในวัยเยาว์ (เมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน) นำพาน้ำจำนวนมหาศาลซึ่งปัจจุบันกลายเป็นมหาสมุทรที่ปกคลุมผิวโลก

แต่นักวิจัยบางคนยังตั้งข้อสงสัยต่อทฤษฎีนี้ การตรวจพบโมเลกุลอินทรีย์บนดาวหางทำให้เกิดแนวคิดขึ้นว่า ดาวหางหรือดาวตกอาจเป็นตัวนำ ชีวิต มายังโลก

ปัจจุบันมีดาวหางจำนวนมากที่มีวงโคจรเข้าใกล้โลก แต่กระนั้นโอกาสที่โลกจะถูกชนด้วยดาวเคราะห์น้อยยังมีความเป็นไปได้มากกว่า

นอกจากนี้ยังมีแนวคิดว่า นานมาแล้วดาวหางอาจเคยพุ่งชนดวงจันทร์ ทำให้เกิดน้ำปริมาณมากบนดวงจันทร์ของโลก ซึ่งปัจจุบันอาจหลงเหลืออยู่ในรูปของน้ำแข็งบนดวงจันทร์

ลักษณะของวงโคจร

วงโคจรของดาวหางโคฮูเทค และวงโคจรของโลก แสดงให้เห็นถึงความรีของวงโคจร และการเคลื่อนที่ที่เร็วมากขึ้นเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ดาวหางส่วนใหญ่มีวงโคจรเป็นวงรีที่เรียวมาก ๆ

โดยมีปลายข้างหนึ่งของวงรีเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ส่วนปลายอีกข้างหนึ่งทอดไกลออกไปยังด้านนอกของระบบสุริยะ สามารถแบ่งประเภทของดาวหางได้เป็นกลุ่มตามคาบการโคจร ยิ่งดาวหางมีคาบการโคจรยาวเท่าใด รูปวงรีก็จะยิ่งเรียวมากขึ้น

ดาวหางคาบสั้น (Short-period comets) เป็นดาวหางที่มีคาบการโคจร รอบดวงอาทิตย์น้อยกว่า 200 ปี โดยทั่วไปมักมีระนาบวงโคจรใกล้เคียงกับระนาบสุริยวิถี และเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับดาวเคราะห์

จุดปลายของวงรีอีกด้านที่ไกลจากดวงอาทิตย์ที่สุดมักอยู่ในแถบของดาวเคราะห์รอบนอกของระบบสุริยะ (ตั้งแต่ดาวพฤหัสบดีออกไป) ตัวอย่างเช่น ดาวหางฮัลเลย์มีจุดไกลที่สุดจากดวงอาทิตย์อยู่ในบริเวณวงโคจรของดาวเนปจูน

ส่วนดาวหางที่มีคาบโคจรสั้นกว่านั้นเช่นดาวหางเองเคอ (Encke) มีจุดไกลที่สุดเพียงไม่เกินวงโคจรของดาวพฤหัสบดี ดาวหางคาบสั้น สามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มคือ กลุ่มดาวพฤหัสบดี (คาบโคจรไม่เกิน 20 ปี)

และกลุ่มดาวหางฮัลเลย์ (คาบโคจรระหว่าง 20 ถึง 200 ปี)

ดาวหางคาบยาว (Long-period comets) มีความรีของวงโคจรมากกว่า และมีคาบโคจรตั้งแต่ 200 ปีขึ้นไปจนถึงหลายพันหรือหลายล้านปี (ตามนิยามแล้ว ดาวหางเหล่านี้จะต้องยังคงอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ ดาวหางที่ถูกดีดออกจากระบบสุริยะหลังจากเคลื่อนผ่านดาวเคราะห์ขนาดใหญ่จะไม่นับว่าเป็นดาวหางที่มี "คาบโคจร" อีกต่อไป)

จุดปลายของวงรีด้านที่ไกลจากดวงอาทิตย์จะอยู่นอกเขตแดนดาวเคราะห์รอบนอกออกไปอีก และระนาบโคจรของดาวหางกลุ่มนี้อาจไม่อยู่ในระนาบเดียวกับสุริยวิถีก็ได้

ดาวหางแบบปรากฏครั้งเดียว (Single-apparition comets) มีลักษณะคล้ายคลึงกับดาวหางคาบยาว แต่มักมีเส้นทางแบบพาราโบลาหรือไฮเพอร์โบลา ทำให้มันผ่านเข้ามาในระบบสุริยะเพียงครั้งเดียว

นักวิชาการบางคนใช้คำว่า "ดาวหางรายคาบ" (periodic comet) สำหรับดาวหางใด ๆ ที่มีวงโคจรเป็นวงรี (ได้แก่ทั้งดาวหางคาบสั้นและดาวหางคาบยาว) แต่บางคนก็นับแต่เพียงดาวหางคาบสั้นเท่านั้น

ในทำนองเดียวกัน แม้คำว่า "ดาวหางแบบไม่มีคาบ" (non-periodic comet) จะมีความหมายเดียวกับดาวหางแบบปรากฏครั้งเดียว แต่นักวิชาการบางคนก็ใช้ในความหมายรวมถึงดาวหางคาบยาว หรือคาบยาวนานกว่า 200 ปีด้วย

ในระยะหลังมีการค้นพบแถบดาวหางหลัก (main-belt comets) ซึ่งทำให้เกิดการแบ่งประเภทเพิ่มขึ้นอีกหนึ่งชนิด ดาวหางในกลุ่มนี้มีวงโคจรค่อนข้างกลมมากกว่ากลุ่มอื่น ๆ ในระยะเดียวกันกับแถบดาวเคราะห์น้อย

เมื่อดูจากลักษณะของวงโคจร เชื่อกันว่าดาวหางคาบสั้นน่าจะมีต้นกำเนิดมาจากแถบไคเปอร์ซึ่งอยู่ในห้วงอวกาศแถบวงโคจรของดาวเนปจูน ส่วนดาวหางคาบยาวน่าจะมาจากแหล่งที่ไกลกว่านั้น เช่นในกลุ่มเมฆออร์ต (ตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวเนเธอร์แลนด์ เจน เฮนดริก ออร์ต ผู้ค้นพบ)

เชื่อกันว่า มีวัตถุลักษณะคล้ายดาวหางจำนวนมากโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงเกือบกลมในระยะวงโคจรราว ๆ นั้นอยู่แล้ว แต่อิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์รอบนอก (กรณีแถบไคเปอร์) หรือแรงโน้มถ่วงจากดวงดาวอื่น (กรณีกลุ่มเมฆออร์ต)

อาจส่งผลโดยบังเอิญทำให้วัตถุอวกาศในเขตนั้นเปลี่ยนวงโคจรกลายเป็นวงรีและเคลื่อนเข้าหาดวงอาทิตย์ จนกลายมาเป็นดาวหางที่เรามองเห็น แต่ทว่าการปรากฏของดาวหางใหม่ ๆ ตามสมมุติฐานข้อนี้ยังไม่อาจคาดการณ์ได้

วงโคจรอันเป็นวงรีทำให้ดาวหางผ่านเข้าไปใกล้ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่บ่อยครั้ง ทำให้วงโคจรของดาวหางบิดเพี้ยนไป ดาวหางคาบสั้นมักมีจุดปลายสุดของวงโคจรด้านไกลดวงอาทิตย์อยู่ในรัศมีวงโคจรของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ เช่นดาวพฤหัสบดี

ซึ่งมีมวลรวมมากกว่าดาวเคราะห์ที่เหลือทั้งหมดรวมกัน ในบางครั้งดาวหางคาบยาวก็อาจถูกแรงโน้มถ่วงรบกวนเส้นทางโคจรจนทำให้กลายมาเป็นดาวหางคาบสั้นได้ (ดาวหางฮัลเลย์อาจเป็นตัวอย่างหนึ่งของกรณีนี้)

การเฝ้าสังเกตการณ์ในยุคแรกไม่ค่อยพบดาวหางที่มีวงโคจรแบบไฮเพอร์โบลา (หรือดาวหางแบบไม่มีคาบ) แต่ไม่มีดาวหางดวงใดจะรอดพ้นแรงโน้มถ่วงรบกวนจากดาวพฤหัสบดีไปได้

หากดาวหางเคลื่อนไปในห้วงอวกาศระหว่างดาว มันจะต้องเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วในระดับเดียวกับความเร็วสัมพัทธ์ของดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ (ระดับหลายสิบกิโลเมตรต่อวินาที) เมื่อวัตถุเหล่านั้นเข้ามาในระบบสุริยะก็มักจะมีวิถีโคจรเป็นแบบไฮเพอร์โบลา

จากการคำนวณอย่างหยาบ ๆ พบว่าจะมีดาวหางที่มีวงโคจรแบบไฮเพอร์โบลาเกิดขึ้นประมาณศตวรรษละสี่ดวง

ปัจจุบัน ดาวหางรายคาบที่ค้นพบในศตวรรษที่แล้วจำนวนหนึ่งได้ "สูญหายไป" แต่วงโคจรของมันเท่าที่ตรวจวัดยังไม่ละเอียดดีพอสำหรับทำนายการปรากฏตัวในอนาคต

อย่างไรก็ดี มีการค้นพบ "ดาวหางใหม่" บางดวง และเมื่อคำนวณวงโคจรของมันแล้ว อาจเป็นไปได้ว่ามันคือดาวหางเก่าที่ "สูญหายไป" นั่นเอง ตัวอย่างเช่น ดาวหาง 11P/Tempel-Swift-LINEAR ซึ่งค้นพบในปี พ.ศ. 2412 (ค.ศ. 1869) แต่ไม่สามารถสังเกตการณ์ได้อีกหลังจากปี พ.ศ. 2451

เนื่องจากการรบกวนวงโคจรของดาวพฤหัสบดี กลับมาปรากฏตัวอีกครั้งโดยบังเอิญโดยโครงการลีเนียร์ (LINEAR; Lincoln Laboratory Near-Earth Asteroid Research project: โครงการความร่วมมือระหว่างกองทัพอากาศสหรัฐฯ, นาซา และเอ็มไอที) ในปี พ.ศ. 2544

การตั้งชื่อดาวหาง

ตลอดสองร้อยปีที่ผ่านมา มีการตั้งชื่อให้แก่ดาวหางอยู่หลายวิธี เนื่องจากยังไม่มีระบบวิธีการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการ ก่อนถึงต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 ดาวหางจะถูกเรียกชื่อตามปีที่มีการค้นพบ และบางครั้งก็มีคำขยายเพิ่มเติมสำหรับดาวหางที่สว่างเป็นพิเศษ

เช่น "ดาวหางใหญ่แห่งปี 1680" (ดาวหางเคียช (Kirch)) "ดาวหางใหญ่ในเดือนกันยายน 1882" และ "ดาวหางที่เห็นได้ในยามกลางวันปี 1910" (หรือ "ดาวหางใหญ่เดือนมกราคม 1910") เป็นต้น

ในเวลาต่อมา เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ สามารถพิสูจน์ได้ว่าดาวหางที่ปรากฏในปี ค.ศ. 1531, 1607 และ 1682 เป็นดาวหางดวงเดียวกัน และสามารถทำนายได้อย่างถูกต้องว่ามันจะหวนมาเยือนโลกอีกครั้งในปี ค.ศ. 1759

หลังจากนั้นดาวหางดวงนั้นก็ได้ชื่อว่า ดาวหางฮัลเลย์ ด้วยวิธีเดียวกันนี้ ดาวหางที่สามารถทำนายรอบโคจรได้ในเวลาต่อมาเป็นดวงที่ 2 และ 3 จึงได้ชื่อว่า ดาวหางเองเคอ และดาวหางบีลา (Biela) ตามชื่อสกุลของนักดาราศาสตร์ที่คำนวณวงโคจรได้ถูกต้อง

แทนชื่อเก่าดั้งเดิมของมัน หลังจากนั้นดาวหางรายคาบก็มักถูกตั้งชื่อตามนามสกุลของผู้ค้นพบ ยกเว้นดาวหางที่ปรากฏตัวเพียงครั้งเดียวยังคงมีชื่อเรียกเป็นปีที่ปรากฏตัวอยู่ดังเดิม

ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 วิธีการตั้งชื่อดาวหางตามชื่อผู้ค้นพบกลายเป็นวิธีสามัญทั่วไป และยังคงใช้เรื่อยมาจนถึงปัจจุบัน ดาวหางหนึ่งดวงจะตั้งชื่อตามผู้ค้นพบได้ถึงสามคน

ในช่วงหลัง ๆ มีดาวหางหลายดวงที่ถูกค้นพบโดยเครื่องมือที่ควบคุมด้วยทีมนักดาราศาสตร์หลายคน ในกรณีเช่นนี้อาจตั้งชื่อดาวหางตามชื่อเครื่องมือตรวจวัดนั้นก็ได้

ตัวอย่างเช่น ดาวหางไอราส-อาราคี-อัลคอค (IRAS-Araki-Alcock) ค้นพบโดยทั้งดาวเทียมไอราส นักดาราศาสตร์สมัครเล่นชื่อ เจนิชี อาราคี (Genichi Araki) และจอร์จ อัลคอค (George Alcock)

ในอดีตถ้าผู้ค้นพบหรือกลุ่มผู้ค้นพบมีการค้นพบดาวหางมากกว่าหนึ่งดวง จะตั้งชื่อดาวหางตามด้วยชื่อผู้ค้นพบและต่อท้ายด้วยหมายเลข (สำหรับดาวหางรายคาบเท่านั้น) เช่น ดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 1-9 เป็นต้น

แต่ในปัจจุบันมีดาวหางจำนวนมากที่ค้นพบโดยเครื่องมือทางดาราศาสตร์ต่าง ๆ (เช่นในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2548 ยานโซโฮค้นพบดาวหางเป็นดวงที่ 1,000) ทำให้วิธีการตั้งชื่อแบบนี้ไม่เหมาะสม

แต่ก็ยังไม่มีการกำหนดกฎเกณฑ์อื่นใดขึ้นมาแทนที่เพื่อระบุชื่อเฉพาะให้แก่ดาวหาง แต่มีการใช้ระบบกำหนดชื่อชั่วคราวขึ้นมาใช้เพื่อป้องกันความสับสน

แต่เดิมมาจนถึงปี พ.ศ. 2537 (ค.ศ. 1994) ดาวหางที่ค้นพบใหม่จะได้รับชื่อชั่วคราวไปก่อนโดยใช้เลขปีคริสต์ศักราชที่ค้นพบ ตามด้วยอักษรโรมันตัวเล็ก เรียงตามลำดับการค้นพบในปีนั้น ๆ (ตัวอย่างเช่น ดาวหาง 1969i (หรือดาวหางเบนเน็ต) เป็นดาวหางดวงที่ 9 ที่ค้นพบในปี ค.ศ. 1969)

เมื่อดาวหางผ่านจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด และสามารถคำนวณวงโคจรของมันได้แล้ว ดาวหางดวงนั้นจะได้รับชื่อถาวรเป็นเลขปีที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด ตามด้วยเลขโรมันบอกลำดับการเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ในปีนั้น ๆ

ดังนั้นดาวหาง 1969i จึงกลายไปเป็นดาวหาง 1970 II เนื่องจากมันเป็นดาวหางดวงที่สองที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดในปี ค.ศ. 1970

แต่เมื่อมีการค้นพบดาวหางมากขึ้นเรื่อย ๆ วิธีการเช่นนี้จึงยุ่งยากมาก ในปี ค.ศ. 1994 สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลจึงอนุมัติระบบการตั้งชื่อดาวหางแบบใหม่

โดยดาวหางจะมีชื่อเป็นเลขปีที่ค้นพบตามด้วยตัวอักษรระบุปักษ์ของเดือนที่ค้นพบ และหมายเลขบอกลำดับการค้นพบในเดือนนั้น (เป็นระบบการตั้งชื่อที่คล้ายคลึงกับระบบการตั้งชื่อดาวเคราะห์น้อย)

ดังนั้นดาวหางดวงที่สี่ที่ค้นพบในปักษ์หลังของเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2549 จึงมีชื่อว่า 2006 D4 ทั้งนี้อาจมีอักษรนำเพื่อระบุประเภทของดาวหางนั้น เช่น

P/ หมายถึงดาวหางรายคาบ (ใช้กับดาวหางที่มีคาบโคจรน้อยกว่า 200 ปี หรือมีการสังเกตการณ์ที่ยืนยันได้โดยผ่านจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดมาแล้วมากกว่าหนึ่งครั้ง)
C/ หมายถึงดาวหางแบบไม่มีคาบ (ใช้กับดาวหางที่ไม่เข้าข่ายนิยามข้างต้น)
X/ หมายถึงดาวหางที่ยังไม่สามารถคำนวณวงโคจรที่แน่นอนได้ (มักเป็นดาวหางในประวัติศาสตร์)
D/ หมายถึงดาวหางที่แตกสลายไปแล้วหรือสูญหายไป

A/ หมายถึงวัตถุที่เข้าใจผิดว่าเป็นดาวหาง แต่ที่จริงเป็นดาวเคราะห์น้อย
หลังการสังเกตการณ์เมื่อดาวหางผ่านจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดครั้งที่สอง ดาวหางรายคาบจะได้รับชื่อเพื่อระบุลำดับการค้นพบ

ดังนั้น ดาวหางของเอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ ซึ่งเป็นดาวหางที่มีการระบุว่ามีคาบโคจรเป็นดวงแรก จึงได้รับชื่อตามระบบใหม่นี้ว่า 1P/1682 Q1 ส่วนดาวหางเฮล-บอปป์ (Hale-Bopp) ได้ชื่อว่า C/1995 O1 เป็นต้น

มีวัตถุอวกาศอีกเพียง 5 ชิ้นที่ยังไม่สามารถแยกแยะประเภทได้ชัดเจน และยังอยู่ในรายชื่อของทั้งดาวหางและดาวเคราะห์น้อย ได้แก่ 2060 ไครอน (95P/Chiron), 4015 วิลสัน-แฮร์ริงตัน (107P/Wilson-Harrington), 7968 Elst-Pizarro (133P/Elst-Pizarro), 60558 Echeclus (174P/Echeclus) และ 118401 ลีเนียร์ (176P/LINEAR (LINEAR 52))

ประวัติการศึกษาดาวหาง
การสังเกตการณ์ในยุคแรก

ก่อนจะมีการประดิษฐ์คิดค้นกล้องโทรทรรศน์ขึ้น ดาวหางดูเหมือนอยู่ ๆ ก็ปรากฏขึ้นมาบนท้องฟ้า จากนั้นใช้เวลาหลายวันจึงค่อย ๆ อันตรธานหายไป ผู้คนมักเชื่อว่าการปรากฏของดาวหางนำมาซึ่งลางร้ายต่อกษัตริย์หรือผู้นำของพวกเขา หรือนำเอาภัยพิบัติมาสู่

บางครั้งถึงกับทำนายว่าจะเป็นเหตุแห่งการสิ้นเผ่าพันธุ์ต่าง ๆ บนโลก จากหลักฐานโบราณที่ค้นพบ เช่น กระดูกทำนายของชาวจีน ทำให้เราทราบว่ามนุษย์ได้สังเกตเห็นการปรากฏตัวของดาวหางมานานนับพันปีแล้ว

นักวิชาการบางคนตีความว่า "ดวงดาวที่ร่วงหล่น" ดังปรากฏในมหากาพย์กิลกาเมช ในพระธรรมวิวรณ์ และในบันทึกของอินอค อาจจะหมายถึงดาวหางหรือดาวตกดวงใหญ่ก็ได้

ในบันทึกของอริสโตเติลเกี่ยวกับดินฟ้าอากาศฉบับแรกของเขา ได้บรรยายถึงมุมมองเกี่ยวกับดาวหางที่ได้มีอิทธิพลอยู่เหนือแนวคิดของชาวตะวันตกมานานกว่าสองพันปีแล้ว

อริสโตเติลไม่เห็นด้วยกับนักปรัชญายุคก่อนที่บอกว่าดาวหางคือดาวเคราะห์ หรือปรากฏการณ์อย่างใดอย่างหนึ่งที่เกี่ยวกับดาวเคราะห์ เนื่องจากพื้นฐานแนวคิดที่ว่าดาวเคราะห์มีขอบข่ายการเคลื่อนที่อยู่บนจักรราศี ขณะที่ดาวหางปรากฏตัวขึ้น ณ จุดใดบนท้องฟ้าก็ได้

ตรงกันข้าม อริสโตเติลอธิบายว่า ดาวหางเป็นปรากฏการณ์ในบรรยากาศชั้นบน อันเป็นที่ซึ่งไออากาศร้อนและเย็นไปรวมตัวกันอยู่ และทำให้เกิดการลุกไหม้เป็นเปลวเพลิง เขาใช้แนวคิดนี้อธิบายสิ่งอื่นนอกจากดาวหาง เช่น ดาวตก แสงออโรรา หรือแม้แต่ทางช้างเผือกด้วย

นักปรัชญายุคคลาสสิกบางคนไม่เห็นด้วยกับแนวคิดเช่นนี้ ซีนีกา นักปรัชญาชาวโรมัน ได้เฝ้าสังเกตการณ์ดาวหางและพบว่ามันเคลื่อนที่ไปบนท้องฟ้าอย่างสม่ำเสมอโดยไม่ถูกรบกวนจากกระแสลม มีลักษณะเหมือนวัตถุท้องฟ้ามากกว่าปรากฏการณ์ด้านดินฟ้าอากาศ

ในขณะที่เขายอมรับว่าดาวเคราะห์เคลื่อนที่อยู่ภายในกลุ่มดาวจักรราศีเท่านั้น แต่เขาไม่เห็นเหตุผลที่วัตถุคล้ายดาวเคราะห์อื่น ๆ จะเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งอื่นๆ บนท้องฟ้าไม่ได้ เพราะความรู้ของมนุษยชาติเกี่ยวกับวัตถุท้องฟ้าในยุคนั้นยังน้อยอยู่มาก

อย่างไรก็ดีแนวคิดของฝ่ายสนับสนุนอริสโตเติลเป็นที่ยอมรับมากกว่า และเป็นเช่นนั้นเรื่อยมาจนถึงคริสต์ศตวรรษที่ 16 กว่าจะมีการพิสูจน์ได้ว่าดาวหางเป็นสิ่งซึ่งอยู่พ้นจากชั้นบรรยากาศของโลก

พ.ศ. 2120 (ค.ศ. 1577) มีดาวหางสว่างมากดวงหนึ่งปรากฏบนท้องฟ้าเป็นเวลาหลายเดือน นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์กชื่อ ไทโค บราเฮ ได้เปรียบเทียบผลการติดตามวัดเส้นทางการเคลื่อนที่ของดาวหางระหว่างของเขาเองกับผลของคนอื่น ๆ

ซึ่งมีตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ห่างไกลกัน พบว่าได้ผลลัพธ์ที่ตรงกันทุกประการ ไม่มีแพรัลแลกซ์ แสดงว่าดาวหางจะต้องอยู่ห่างจากโลกไปเป็นระยะทางอย่างน้อยสี่เท่าของระยะทางระหว่างโลกกับดวงจันทร์

บันทึกเกี่ยวกับการปรากฏตัวของดาวหางที่มีชื่อเสียงมากชิ้นหนึ่ง ได้แก่ภาพดาวหางฮัลเลย์บนผ้าปักบายู (Bayeux Tapestry) แสดงการปรากฏตัวของดาวหางในช่วงที่ชาวนอร์มันบุกโจมตีอังกฤษในปี ค.ศ. 1066

การศึกษาวงโคจร

วงโคจรของดาวหางแห่งปี 1680 เข้ากันกับกราฟแบบพาราโบลา แสดงในหนังสือ Principia ของไอแซก นิวตันแม้ดาวหางจะได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวัตถุท้องฟ้า

แต่การเคลื่อนที่ของมันบนท้องฟ้ายังเป็นหัวข้อถกเถียงกันต่อมาอีกนับศตวรรษ แม้เมื่อโยฮันเนส เคปเลอร์ ได้พิสูจน์ในปี ค.ศ. 1609 แล้วว่าดาวเคราะห์ทั้งหลายต่างเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรรูปวงรี

แต่เขาก็ยังไม่แน่ใจว่ากฎเกณฑ์นี้จะใช้กับการเคลื่อนที่ของวัตถุอื่น ๆ ได้หรือไม่ เขาเชื่อว่าดาวหางเดินทางเป็นเส้นตรงไปท่ามกลางหมู่ดาวเคราะห์

กาลิเลโอ กาลิเลอี ผู้เชื่อมั่นในทฤษฎีของโคเปอร์นิคัสอย่างแข็งขัน ก็ไม่เห็นด้วยกับแนวคิดของไทโค และกลับเชื่อถือแนวคิดของอริสโตเติลมากกว่า ว่าดาวหางเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงผ่านไปในบรรยากาศชั้นบน

บุคคลแรกที่เสนอแนวคิดว่ากฎของเคปเลอร์สามารถใช้ได้กับการเคลื่อนที่ของดาวหาง ได้แก่ วิลเลียม โลเวอร์ ในปี ค.ศ. 1610[26] หลายทศวรรษต่อจากนั้น นักดาราศาสตร์มากมาย

เช่น ปิแยร์ เปติต์ (Pierre Petit), โจวันนี โบเรลลิ (Giovanni Borelli), เอเดรียน โอโซต์ (Adrien Auzout), โรเบิร์ต ฮุค (Robert Hooke), โจฮัน แบบติสต์ ไคแซท (Johann Baptist Cysat) และโจวันนี โดเมนีโก กัสซีนี

ต่างสนับสนุนว่าดาวหางเคลื่อนผ่านดวงอาทิตย์เป็นเส้นโค้งแบบวงรีหรือพาราโบลา ในขณะที่นักดาราศาสตร์อื่น ๆ เช่น คริสเตียน ฮอยเกนส์ และโยฮันเนส เฮเวเลียส ยังคงสนับสนุนแนวคิดว่าดาวหางเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง

ข้อถกเถียงนี้คลี่คลายเมื่อดาวหางสว่างดวงหนึ่งถูกค้นพบโดย กอตฟรีด เคียช เมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน ค.ศ. 1680 นักดาราศาสตร์ทั่วทั้งยุโรปพากันติดตามเส้นการเดินทางของดาวหางดวงนี้เป็นเวลาหลายเดือน ปี ค.ศ. 1681 นักบวชชาวแซกซอนชื่อ จอร์จ ซามูเอล โดเฟล (Georg Samuel Doerfel)

พิสูจน์ได้ว่าดาวหางเป็นวัตถุท้องฟ้าที่เคลื่อนที่บนเส้นทางพาราโบลา โดยมีดวงอาทิตย์เป็นจุดโฟกัส ต่อมาในปี 1687 ไอแซก นิวตัน ได้เขียนในหนังสือ Principia Mathematica

พิสูจน์ว่าวัตถุที่เคลื่อนที่ไปภายใต้กฎกำลังสองผกผัน (inverse square law) ของแรงโน้มถ่วงในเอกภพ จะต้องมีเส้นทางเป็นวงรีเหมือนภาคตัดของกรวย เขายังพิสูจน์ได้ด้วยว่าเส้นทางดาวหางบนท้องฟ้าเข้ากันพอดีกับเส้นโค้งแบบพาราโบลา โดยใช้ดาวหางปี 1680 เป็นตัวอย่างการคำนวณ

ปี ค.ศ. 1705 เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ ได้นำวิธีคิดของนิวตันมาใช้ศึกษาวัตถุท้องฟ้าแปลกประหลาดที่มีลักษณะคล้ายดาวหาง ปรากฏบนฟ้าระหว่างปี ค.ศ. 1337 - 1698 เขาสังเกตพบว่าในจำนวนนี้มีดาวหางสามดวง

คือในปี ค.ศ. 1531, 1607 และ 1682 มีลักษณะการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งที่ใกล้เคียงกันมาก เขาอธิบายว่าความแตกต่างของเส้นทางไปเล็กน้อยนั้นเกิดจากผลของแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ เมื่อเขาเชื่อมั่นว่าดาวหางทั้งสามนั้นเป็นดวงเดียวกัน

จึงคำนวณและทำนายว่ามันจะต้องกลับมาปรากฏตัวอีกครั้งในราวปี ค.ศ. 1758-9 (ก่อนหน้านั้น โรเบิร์ต ฮุค เคยประกาศว่าดาวหางแห่งปี 1664 เป็นดวงเดียวกับปี 1618 และฌอง-โดมินิค กัสซีนี ก็คิดว่าดาวหางในปี 1557, 1665 และ 1680 เป็นดวงเดียวกัน แต่ทั้งสองคนคาดการณ์ผิด)

การคำนวณของฮัลเลย์ได้รับการทบทวนจากนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส 3 คน คือ อเล็กซิส ไคลโรต์ (Alexis Clairaut) , โจเซฟ ลาลองด์ (Joseph Lalande) , และ นิโคล-รีน เลอโปต์ (Nicole-Reine Lepaute) ได้ผลว่าดาวหางจะปรากฏตัวในปี ค.ศ. 1759 โดยมีความคลาดเคลื่อนเพียง 1 เดือน

ครั้นเมื่อดาวหางกลับมาปรากฏตรงตามการคำนวณจริง ๆ ดาวหางดวงนั้นจึงได้ชื่อว่า ดาวหางฮัลเลย์ (ชื่อตามระบบการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการคือ 1P/Halley) มันจะมาปรากฏตัวอีกครั้งในปี ค.ศ. 2061

ในบรรดาดาวหางคาบสั้นซึ่งมีการเฝ้าสังเกตการณ์หลายครั้งตามบันทึกประวัติศาสตร์ ดาวหางฮัลเลย์เป็นดาวหางที่โดดเด่นเป็นพิเศษ เพราะมันมีความสว่างมากจนสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

เมื่อการพิสูจน์วงโคจรของดาวหางฮัลเลย์ทำได้สำเร็จ ก็มีการค้นพบดาวหางรายคาบเพิ่มขึ้นอีกมากมายด้วยกล้องโทรทรรศน์ ดาวหางดวงที่สองที่สามารถค้นพบคาบการโคจรคือดาวหางเองเคอ (ชื่อตามระบบอย่างเป็นทางการคือ 2P/Encke)

ช่วงปี ค.ศ. 1819-1821 นายแพทย์และนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อ โยฮัน ฟรานซ์ เองเคอ (Johann Franz Encke) ได้คำนวณวงโคจรของดาวหางที่ปรากฏตัวในปี 1786, 1795, 1805 และ 1818 และสรุปว่ามันเป็นดาวหางดวงเดียวกัน

เขาสามารถทำนายการกลับมาปรากฏตัวอีกครั้งได้อย่างถูกต้องในปี ค.ศ. 1822 ครั้นถึง ค.ศ. 1900 มีดาวหาง 17 ดวงที่ถูกเฝ้าสังเกตการณ์และพบว่ามันผ่านเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดมากกว่าหนึ่งครั้ง จึงจัดหมวดให้เป็นดาวหางรายคาบ

เดือนเมษายน พ.ศ. 2549 มีดาวหางรายคาบรวมแล้ว 175 ดวง แม้จะมีหลายดวงที่แตกสลายหรือสูญหายไปเสียแล้ว ในตารางประเภทวัตถุท้องฟ้า ดาวหางจะใช้สัญลักษณ์แทนที่ด้วย ☄

การศึกษาลักษณะทางกายภาพ

ไอแซก นิวตัน ได้อธิบายลักษณะของดาวหางไว้ว่าเป็นวัตถุแข็งทนทานเคลื่อนที่ไปด้วยวงโคจรโค้งรี หางของมันเป็นแนวละอองไอบาง ๆ ที่แผ่ออกมาจากนิวเคลียส สามารถจุดติดไฟขึ้นได้ด้วยความร้อนจากดวงอาทิตย์

นิวตันสงสัยว่าดาวหางเป็นต้นกำเนิดขององค์ประกอบอันจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต และยังเชื่อว่าไอระเหยของดาวหางเป็นต้นกำเนิดของน้ำบนดาวเคราะห์ (ซึ่งต่อมาทำให้เกิดดินจากการเติบโตและเน่าเปื่อยของพืช) ส่วนดวงอาทิตย์เป็นแหล่งเชื้อเพลิง

ช่วงต้นคริสต์ศตวรรษที่ 18 นักวิทยาศาสตร์บางคนให้ข้อสมมุติฐานที่ถูกต้องเกี่ยวกับองค์ประกอบทางกายภาพของดาวหาง ในปี ค.ศ. 1755 อิมมานูเอิล คานท์ สันนิษฐานว่าดาวหางประกอบด้วยสสารที่ระเหิดได้ง่าย การระเหิดเป็นไอทำให้มันส่องแสงสว่างเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์

ปี ค.ศ. 1836 นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน ฟรีดริช วิลเฮล์ม เบสเซล ซึ่งได้เฝ้าสังเกตดาวหางฮัลเลย์ในปี 1835 ได้เสนอว่าแรงดันของแก๊สที่พวยพุ่งบนพื้นผิวเป็นแรงเคลื่อนสำคัญที่ทำให้วงโคจรของดาวหางเปลี่ยนแปลงไป และยังเสนอว่าการที่ดาวหางเองเคอเปลี่ยนแปลงทิศทางโคจรก็เนื่องมาจากกลไกนี้

อย่างไรก็ดี การค้นพบอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับดาวหางได้บดบังสมมุติฐานเหล่านี้เป็นเวลาเกือบศตวรรษ ตลอดช่วง ค.ศ. 1864-1866 นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลีชื่อ จิโอวานนิ เชียพาเรลลิ คำนวณวงโคจรของดาวตกจากฝนดาวตกเพอร์ซิอัส (Perseid)

ความคล้ายกันของวงโคจร ทำให้เขาสันนิษฐานได้อย่างถูกต้องว่าฝนดาวตกเพอร์ซิอัสเป็นชิ้นส่วนที่เกิดจากดาวหางสวิฟต์-ทัตเทิล การเชื่อมโยงระหว่างดาวหางกับฝนดาวตกได้รับการยืนยันเมื่อเกิดฝนดาวตกกลุ่มใหญ่จากวงโคจรของดาวหางบีลาในปี 1872

ซึ่งตรวจพบว่าดาวหางได้แยกออกเป็นสองส่วนหลังการปรากฏตัวในปี ค.ศ. 1846 และไม่มีการพบอีกเลยหลังปี 1852 เมื่อนั้นจึงเกิดทฤษฎีเกี่ยวกับโครงสร้างของดาวหางว่าประกอบด้วย "กลุ่มเศษหิน" เคลือบด้านนอกไว้ด้วยชั้นน้ำแข็ง

กลางคริสต์ศตวรรษที่ 20 กลับพบว่าแบบจำลองนี้มีข้อบกพร่องบางประการ มันไม่สามารถอธิบายได้ว่าเหตุใดวัตถุซึ่งประกอบด้วยเศษน้ำแข็งจึงสามารถเปล่งแสงสว่างจากการระเหยเป็นไอได้แม้จะผ่านเข้าใกล้ดวงอาทิตย์แล้วหลายครั้ง

ปี ค.ศ. 1950 เฟร็ด ลอเรนซ์ วิปเปิล เสนอว่าดาวหางอาจไม่ใช่กลุ่มหินที่มีน้ำแข็งผสมอยู่ แต่มันน่าจะเป็นก้อนน้ำแข็งที่มีฝุ่นและเศษหินผสมอยู่[32] แบบจำลอง "ก้อนหิมะสกปรก" กลายเป็นที่ยอมรับในเวลาต่อมา

และได้รับการยืนยันเมื่อยานอวกาศหลายลำ (เช่น ยานจอตโต ขององค์การอวกาศยุโรป (European Space Agency) และ ยานเวกา 1 กับ ยานเวกา 2 ของสหภาพโซเวียต) ได้แล่นผ่านเข้าไปในโคม่าของดาวหางฮัลเลย์ในปี พ.ศ. 2529 (ค.ศ. 1986)

และสามารถถ่ายภาพนิวเคลียสของดาวหางกับการพวยพุ่งของแก๊สบนพื้นผิว ยานดีปสเปซ 1 ของสหรัฐอเมริกาแล่นผ่านนิวเคลียสของดาวหางโบร์เรลลีเมื่อวันที่ 21 กันยายน พ.ศ. 2544 (ค.ศ. 2001) และยืนยันว่าลักษณะที่เกิดบนดาวหางฮัลเลย์ก็เกิดขึ้นบนดาวหางดวงอื่นด้วยเช่นกัน

ยานสตาร์ดัสต์ ที่ขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2542 ได้เก็บชิ้นส่วนจากโคม่าของดาวหางวิลด์ 2 เมื่อเดือนมกราคม 2547 และนำตัวอย่างกลับมายังโลก

เมื่อเดือนมกราคม 2549 คลอเดีย อเล็กซานเดอร์ นักวิทยาศาสตร์แห่งนาซาซึ่งศึกษารูปแบบโครงสร้างดาวหางมาเป็นเวลาหลายปี ได้รายงานในเว็บไซต์ space.com ถึงจำนวนลำของแก๊สที่มีอยู่มากมายจนน่าตื่นตะลึง

การปรากฏของมันบนพื้นผิวด้านมืดและด้านสว่างของดาวหาง ความแรงของแก๊สที่สามารถยกหินก้อนใหญ่โยนออกจากพื้นผิวดาวหางได้อย่างง่ายดาย รวมถึงข้อเท็จจริงที่ว่านิวเคลียสของดาวหางวิลด์ 2 ไม่ได้ประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ยึดกันอย่างหลวม ๆ

โครงการอวกาศเมื่อเร็ว ๆ นี้และในอนาคตจะช่วยเผยข้อมูลให้เราเข้าใจธรรมชาติและองค์ประกอบของดาวหางได้มากขึ้น เดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2548 ยานดีปอิมแพ็กต์ ได้เจาะหลุมขนาดใหญ่บนดาวหางเทมเพล 1 เพื่อศึกษาโครงสร้างภายใน

จากนั้นในปี พ.ศ. 2557 (ค.ศ. 2014) ยานโรเซตตา ของยุโรปจะเข้าสู่วงโคจรรอบดาวหางชูรูย์มอฟ-เกราซีเมนโค (Churyumov-Gerasimenko) โดยจะนำยานลูกขนาดเล็กลงจอดบนพื้นผิวของมัน

การถกเถียงเรื่ององค์ประกอบของดาวหาง

ภาพแสดงการพุ่งของแก๊สบนพื้นผิวดาวหางโบร์เรลลี ซึ่งมีความร้อนสูง และแห้งนักวิทยาศาสตร์ยังคงถกเถียงกันต่อเนื่องมาโดยตลอดว่าในดาวหางหนึ่งดวงจะมีปริมาณน้ำแข็งอยู่มากเพียงใด

พ.ศ. 2544 ทีม ดีปสเปซ 1 ขององค์การนาซาได้รับภาพความละเอียดสูงแสดงรายละเอียดพื้นผิวของดาวหางโบร์เรลลี พวกเขาประกาศว่าดาวหางโบร์เรลลีมีแก๊สพวยพุ่งขึ้นเป็นจำนวนมาก

ทั้งที่พื้นผิวนั้นทั้งร้อนและแห้ง ตรงข้ามกับสมมุติฐานว่ามีน้ำกับน้ำแข็งบนดาวหาง ดร.ลอเรนซ์ โซเดอร์บลอม แห่งสถาบันธรณีวิทยา สหรัฐอเมริกา กล่าวว่า "สเปกตรัมแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวดาวหางนั้นร้อนและแห้ง

น่าแปลกมากที่เรามองไม่เห็นร่องรอยของน้ำแข็งเลย" อย่างไรก็ดี เขาเสนอแนวคิดว่าน้ำแข็งอาจจะซ่อนอยู่ข้างใต้ชั้นผิวด้านนอกก็ได้

ข้อมูลจาก ยานดีปอิมแพกต์ แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบที่เป็นน้ำแข็งส่วนใหญ่ของดาวหางอยู่ข้างใต้พื้นผิว น้ำแข็งเหล่านี้เป็นที่มาของไอน้ำที่พวยพุ่งขึ้นและทำให้เกิดเป็นโคม่าของดาวหางเทมเพล 1

อย่างไรก็ตาม ข้อมูลที่ใหม่กว่าจากโครงการ สตาร์ดัสต์ แสดงให้เห็นว่าสสารที่เก็บได้จากหางของดาวหางวิลด์ 2 เป็นผลึกบางชนิดที่ "เกิดขึ้นได้ในเปลวไฟเท่านั้น" สสารเหล่านั้นยังบ่งชี้ว่า "ฝุ่นดาวหางประกอบด้วยสสารแบบเดียวกันกับดาวเคราะห์น้อย"

ผลการสำรวจล่าสุด ทำให้นักดาราศาสตร์ต้องหวนกลับมาคิดกันใหม่ถึงธรรมชาติที่แท้จริงของดาวหางและความแตกต่างกับดาวเคราะห์น้อย

ประเภทดาวหางที่สำคัญ
ดาวหางใหญ่

ดาวหางใหญ่แห่งปี 1882 เป็นหนึ่งในดาวหางตระกูลครอทซ์แต่ละปีมีดาวหางขนาดเล็กมากมายหลายร้อยดวงผ่านเข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน แต่มีเพียงไม่กี่ดวงเท่านั้นที่สาธารณชนสามารถสังเกตได้ โดยเฉลี่ยทุก ๆ ทศวรรษจะมีดาวหางหนึ่งดวงที่สว่างมากพอจนสามารถสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ดาวหางเหล่านี้จัดอยู่ในกลุ่มดาวหางใหญ่ (Great Comets) ในอดีตที่ผ่านมา ดาวหางที่สว่างมักทำให้เกิดการแตกตื่นคลุ้มคลั่งในหมู่ประชาชน เพราะเชื่อกันว่าเป็นลางร้ายนำมาซึ่งหายนะ

ครั้นในระยะหลัง หลังจากดาวหางฮัลเลย์กลับมาเยือนในปี พ.ศ. 2453 (ค.ศ. 1910) และโลกได้เดินทางผ่านเข้าไปในหางของดาวหาง รายงานข่าวที่ผิดพลาดของหนังสือพิมพ์และสื่อมากมายทำให้เกิดความหวาดหวั่นเกี่ยวกับพิษของไซยาโนเจนและเชื้อโรคซึ่งอ้างว่าอาจคร่าชีวิตคนเป็นล้าน

การปรากฏของดาวหางเฮล-บอปป์ในปี พ.ศ. 2540 ทำให้กลุ่มสาวกของลัทธิ Heaven's Gate พากันฆ่าตัวตายไปเป็นจำนวนมาก อย่างไรก็ดี คนส่วนใหญ่ยังคงมองดาวหางว่าเป็นสิ่งสวยงามน่าชม

การคาดการณ์ว่าดาวหางดวงใดจะเป็นดาวหางใหญ่นั้นทำได้ยากมาก เพราะมีหลายปัจจัยที่มีผลต่อความสว่างของดาวหาง และอาจทำให้การพยากรณ์คลาดเคลื่อนไปได้

โดยทั่วไปหากดาวหางมีนิวเคลียสขนาดใหญ่ ผ่านเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มาก และไม่ถูกแสงอาทิตย์กลบเมื่อสังเกตจากโลก ก็มีแนวโน้มว่าดาวหางดวงนั้นจะเป็นดาวหางใหญ่ได้ อย่างไรก็ดี ในปี พ.ศ. 2516 ดาวหางโคฮูเทค (Kohoutek) มีคุณสมบัติทุกประการที่จะเป็นดาวหางใหญ่

แต่มันก็ไม่ได้เป็น ดาวหางเวสต์ซึ่งปรากฏขึ้นสามปีหลังจากนั้น ท่ามกลางความคาดหวังที่น้อยกว่ามาก (อาจเป็นเพราะความล้มเหลวที่เกิดกับดาวหางโคฮูเทค นักดาราศาสตร์จึงระมัดระวังมากยิ่งขึ้นในการพยากรณ์ความสว่างของดาวหาง) แต่ดาวหางเวสต์ได้กลับกลายเป็นดาวหางที่สุกสว่างน่าประทับใจอย่างยิ่ง

ปลายคริสต์ศตวรรษที่ 20 เป็นช่วงทิ้งห่าง ไม่มีดาวหางใหญ่ปรากฏขึ้นเลยเป็นเวลานานหลายปี จากนั้นก็ปรากฏดาวหางใหญ่สองดวงติด ๆ กัน คือดาวหางเฮียะกุตะเกะ (Hyakutake) ในปี พ.ศ. 2539 ตามด้วยดาวหางเฮล-บอปป์ในปี พ.ศ. 2540 ซึ่งสว่างสูงสุดในปีนั้น

หลังจากที่ค้นพบก่อนหน้านั้นนานถึงสองปี ดาวหางใหญ่ดวงแรกของคริสต์ศตวรรษที่ 21 คือดาวหางแมกนอต สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในเดือนมกราคม พ.ศ. 2550 เป็นดาวหางที่สว่างที่สุดในรอบกว่า 40 ปี อย่างไรก็ตาม ประเทศไทยไม่เห็นดาวหางดวงนี้ เนื่องจากมันมีตำแหน่งใกล้ขอบฟ้ามาก

ดาวหางเฉียดดวงอาทิตย์

ดาวหางเฉียดดวงอาทิตย์ (Sungrazing comet) คือดาวหางที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากเป็นพิเศษ บางครั้งเข้าใกล้เพียงไม่กี่พันกิโลเมตรจากพื้นผิวดวงอาทิตย์ ดาวหางขนาดเล็กอาจระเหิดหายไปเลยเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มาก ๆ

แต่ถ้าดวงใหญ่สักหน่อยก็จะสามารถเคลื่อนผ่านจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดได้หลายครั้ง แต่ส่วนใหญ่แล้วแรงโน้มถ่วงมหาศาลของดวงอาทิตย์มักจะส่งผลให้มันแตกออกเป็นเสี่ยง ๆ เสียมากกว่า

ประมาณ 90% ของดาวหางประเภทนี้ที่สังเกตการณ์โดยยานโซโฮ มักเป็นดาวหางในตระกูลครอทซ์ (Kreutz) ซึ่งมีกำเนิดจากดาวหางขนาดยักษ์ดวงหนึ่งที่แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยระหว่างการเข้าสู่ระบบสุริยะชั้นในเป็นครั้งแรก

ส่วนอีก 10% ที่เหลือเป็นดาวหางทั่วไป ยังมีกลุ่มของดาวหางอีก 4 กลุ่มที่ถูกจัดอยู่ในประเภทนี้ ได้แก่ ดาวหางตระกูลครอต (Kracht), ครอต 2 เอ (Kracht 2a), มาร์สเดน (Marsden) และมีเยอร์ (Meyer)

กลุ่มดาวหางมาร์สเดนและครอตต่างเกี่ยวข้องกับดาวหางมัคโฮลซ์ (96P/Machholz) ซึ่งเป็นดาวหางต้นกำเนิดของธารสะเก็ดดาวในฝนดาวตกควอดแดรนต์ (Quadrantids) และฝนดาวตกแกะ (Arietids)

ดาวหางที่ผิดปกติ

ในบรรดาดาวหางซึ่งเรารู้จักแล้วเป็นจำนวนนับพันดวง มีบางดวงที่เป็นดาวหางผิดปกติ ดาวหางเองเคอมีวงโคจรตั้งแต่เขตรอบนอกของแถบดาวเคราะห์น้อยเข้ามาจนถึงวงโคจรของดาวพุธ

ขณะที่ดาวหางชวาสมานน์-วัคมานน์ (29P/Schwassmann-Wachmann) มีวงโคจรที่เคลื่อนอยู่ระหว่างดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์เท่านั้น[19] ดาวหาง 2060 ไครอน ซึ่งมีวงโคจรที่ไม่เสถียร เปลี่ยนแปรอยู่ระหว่างดาวเสาร์กับดาวยูเรนัส

ถูกจัดประเภทเป็นดาวเคราะห์น้อยเมื่อตอนที่ค้นพบครั้งแรก จนกระทั่งต่อมามีการค้นพบหางโคม่าอย่างจาง ๆ ในทำนองเดียวกัน ดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 2 ก็ถูกจัดประเภทเริ่มต้นเป็นดาวเคราะห์น้อย 1990 UL

คาดว่าดาวเคราะห์น้อยที่เข้ามาใกล้โลกประมาณ 6% เป็นนิวเคลียสของดาวหางที่หมดอายุ ไม่มีแก๊สหลงเหลืออยู่อีกต่อไปแล้ว

มีการเฝ้าสังเกตดาวหางบางดวงไปจนกระทั่งถึงกาลแตกดับระหว่างเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด ในจำนวนนี้รวมถึงดาวหางเวสต์และดาวหางอิเกะยะ-เซะกิ (Ikeya-Seki) ส่วนดาวหางบีลาเป็นตัวอย่างที่พิเศษ มันแตกออกเป็นสองส่วนระหว่างการเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดในปี ค.ศ. 1846

จากนั้นมีการสังเกตพบชิ้นส่วนทั้งสองแยกจากกันในปี ค.ศ. 1852 แล้วก็ไม่ได้พบกับมันอีกเลย แต่กลับพบฝนดาวตกที่งดงามน่าดูในปี ค.ศ. 1872 และ 1885 ซึ่งเป็นปีที่ดาวหางควรจะกลับมาปรากฏอีกครั้ง

นอกจากนี้ยังมีฝนดาวตกขนาดเล็กในกลุ่มดาวแอนดรอเมดาเกิดขึ้นในเดือนพฤศจิกายนเป็นประจำทุกปี ซึ่งเป็นจังหวะที่โลกเคลื่อนที่ตัดผ่านวงโคจรของดาวหางบีลาพอดี

การสูญสลายของดาวหางที่น่าจดจำอีกเหตุการณ์หนึ่งคือดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 9 ซึ่งค้นพบในปี พ.ศ. 2536 ในตอนที่ค้นพบนั้นดาวหางกำลังอยู่ในวงโคจรแถวดาวพฤหัสบดี แล้วถูกแรงดึงดูดของดาวเคราะห์จับตัวไว้เมื่อมันเคลื่อนเข้าใกล้ในปี พ.ศ. 2535

การประจันหน้ากันครั้งนั้นทำให้ดาวหางแตกออกเป็นเสี่ยงๆ หลายร้อยชิ้น และใช้เวลาหกวันในเดือนกรกฎาคม 2537 ที่ชิ้นส่วนทั้งหมดพุ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี นับเป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นการรวมตัวกันของวัตถุอวกาศสองชนิดในระบบสุริยะ

นอกจากนี้ ยังมีข้อสันนิษฐานว่าวัตถุที่ทำให้เกิดเหตุระเบิดที่ทังกัสกาในปี ค.ศ. 1908 น่าจะเป็นชิ้นส่วนหนึ่งของดาวหางเองเคอ

การเฝ้าดูดาวหาง

ตัวอย่างการวาดเส้นทางเคลื่อนที่ของดาวหางบนแผนที่ดาวด้วยซอฟต์แวร์ SkyMap Proการค้นพบดาวหางดวงใหม่อาจเกิดได้จากการเฝ้าดูผ่านกล้องโทรทรรศน์หรือกล้องสองตา

แต่กระนั้นนักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่ไม่มีเครื่องมือตรวจดูท้องฟ้าก็ยังสามารถค้นพบดาวหางเฉียดดวงอาทิตย์ (Sungrazing comet) ได้แบบออนไลน์ โดยการดาวน์โหลดภาพถ่ายจากดาวเทียมสังเกตการณ์ของสถานีวิจัยต่าง ๆ เช่น ยานโซโฮ เป็นต้น

การพบดาวหางบนท้องฟ้าด้วยตาเปล่าอาจเป็นไปได้ยากและไม่บ่อยนัก แต่หากใช้กล้องโทรทรรศน์แบบมือสมัครเล่น (ขนาด 50 มม.-100 ซม.) ก็สามารถเห็นภาพท้องฟ้าได้กระจ่างพอที่จะพบดาวหางได้ปีละหลายดวง บางครั้งอาจพบดาวหางมากกว่าหนึ่งดวงบนท้องฟ้าในเวลาเดียวกัน

ซอฟต์แวร์ดาราศาสตร์โดยทั่วไปสามารถสร้างภาพเส้นทางโคจรของดาวหางที่รู้จักแล้วได้ ช่วยให้สามารถสังเกตดาวหางเปรียบเทียบกับวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ ได้

แต่การสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวหางผ่านช่องมองอาจเป็นไปได้ยาก ในแต่ละคืนดาวหางอาจเคลื่อนตำแหน่งไปจากเดิมได้หลายองศาทีเดียว ดังนั้นผู้เฝ้าดูดาวหางจึงควรมีแผนที่ดาวไว้ด้วยสำหรับใช้ประกอบการสังเกตการณ์

ภาพการปรากฏตัวของดาวหางขึ้นกับปัจจัยมากมาย เช่นองค์ประกอบของดาวหางและระยะห่างจากดวงอาทิตย์ บรรดาสสารบนดาวหางจะระเหิดน้อยลงเมื่อมันเคลื่อนห่างออกจากดวงอาทิตย์

การเฝ้าสังเกตจึงทำได้ยากขึ้น ไม่เพียงเพราะระยะทางที่ห่างไกลขึ้นเท่านั้น แต่ความสว่างของดาวหางก็ลดลง และการส่องแสงของหางก็จางลงด้วย ดาวหางจะปรากฏอย่างงดงามเมื่อนิวเคลียสของมันสว่างจ้าและทอดหางเป็นแนวยาว

บางครั้งต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กที่มีขอบเขตภาพกว้างขึ้น เพื่อให้มองเห็นภาพครบถ้วนชัดเจนที่สุด ดังนั้นเครื่องมือขนาดใหญ่สำหรับนักดูดาวสมัครเล่น (ช่องรับแสงตั้งแต่ 25 ซม.ขึ้นไป) ที่สามารถจับภาพวัตถุที่มีความสว่างต่ำมาก ๆ ได้ ก็อาจไม่ได้เปรียบอะไรมากนักในการดูดาวหาง

โดยทั่วไปมีโอกาสที่จะมองเห็นดาวหางสวยงามจากกล้องดูดาวสมัครเล่นขนาดเล็ก (8-15 ซม.) มากกว่าจำนวนดาวหางที่ได้รับความสนใจจากสื่อมวลชนเสียอีก

ขอขอบคุณ วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

วุธวารสิริสวัสดิ์ มานมนัสรมเยศค่ะ

Create Date : 04 พฤศจิกายน 2552

Last Update : 3 มกราคม 2555 20:18:21 น.

0 comments

Counter : 874 Pageviews.