Learn

6 วรรณะของ “เทหวัตถุ” ในเอกภพ

โดยนิยาม เทหวัตถุ (space object) หมายถึง สสารรูปแบบต่างๆ ที่มีอยู่ในระบบสุริยะ ซึ่งตั้งแต่เล็กจนโต พวกเรามีโอกาสได้รู้จักเทหวัตถุต่างๆ มากมาย ช่วงประถมครูก็เคยสอนเรื่องดาวฤกษ์ดาวเคราะห์ พอขึ้นมัธยม คำว่าดาวเคราะห์น้อย ดาวตก ดาวบริวาร ฯลฯ ก็เริ่มเข้ามาให้คุ้นหู ซึ่งพอเรียนมาได้สักพักสิ่งที่พวกเราสรุปได้ก็คือ เทหวัตถุเหล่านั้นมีชื่อให้ต้องจำหลากหลาย ซึ่งก็ไม่รู้ว่ามันสำคัญหรือมีลำดับขั้นยังไง

แต่จาก การประชุมสมาพันธ์ดาราศาสตร์สากล (International Astronomical Union, IAU) ปี พ.ศ. 2549 เขามีมติในการจัดระบบและจำแนกกลุ่มของเทหวัตถุต่างๆ ในระบบสุริยะให้เป็นระเบียบ พอมาดูในรายละเอียดก็พบว่าไอ่ที่เรารู้จำรู้จักกันมานมนาน เอาเข้าจริงๆ ก็แบ่งได้แค่ 6 ชนิด หรือ 6 วรรณะ

บรรยากาศการประชุมสมาพันธ์ดาราศาสตร์สากล ปี พ.ศ. 2549

1. ดาวฤกษ์ (Star)

ดาวฤกษ์ (star) หมายถึง ดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง ซึ่งในระบบสุริยะมี ดวงอาทิตย์ อยู่ดวงเดียวที่มีฐานะเป็นดาวฤกษ์ โดยดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 14.5 x 106 กิโลเมตร มีขนาดใหญ่กว่าโลก 1 ล้านเท่า และมีอุณหภูมิสูงถึง 5,500-6,100 องศาเซลเซียส เป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดของระบบสุริยะและจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตบนโลก

ขนาดของดวงอาทิตย์ (ลูกสีส้ม) เมื่อเปรียบเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ

2. ดาวเคราะห์ (Planet)

จากนิยามของสมาพันธ์ดาราศาสตร์สากล ดาวเคราะห์ (planet) จะต้องมีคุณสมบัติครบทั้ง 4 ข้อดังต่อไปนี้

  1. ดาวที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง แต่แสงสว่างที่เห็นเกิดจากการสะท้อนของแสงจากดวงอาทิตย์
  2. มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 800 กิโลเมตร
  3. โคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยวงโคจรที่ชัดเจนและสอดคล้องกับดาวเคราะห์ข้างเคียงและ
  4. มีมวลมากพอที่จะมีแรงดึงดูดตัวเองให้อยู่ในสภาวะ สมดุลอุทกสถิต (hydrostatic balance) คือ ดึงดูดตัวเองจนมีรูปร่างใกล้เคียงทรงกลม

ในอดีตดาวเคราะห์ในระบบสุริยะมีทั้งหมด 9 ดวง ได้แก่ ดาวพุธ ศุกร์ โลก อังคาร พฤหัสบดี เสาร์ ยูเรนัส เนปจูน และดาวพลูโต แต่จากนิยามใหม่ของดาวเคราะห์ที่กำหนดขึ้น ทำให้ดาวพลูโตซึ่งเคยมีฐานะเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ถูกปลดออก ทั้งนี้เนื่องจาก ดาวพลูโตไม่สามารถควบคุมแรงดึงดูดได้ และมีวงโคจรไม่สอดคล้องกับดาวเคราะห์ข้างเคียง

ลำดับการโคจรรอบดวงอาทิตย์ของดาวเคราะห์ทั้ง 8 ดวงในระบบสุริยะ

พลูโต ไม่ใช่ ดาวเคราะห์ (planet) แต่เป็น ดาวเคราะห์แคระ (dwarf planet)

นอกจากนี้สมาพันธ์ดาราศาสตร์สากลได้จำแนกดาวเคราะห์ที่เหลืออยู่ 8 ดวง ออกเป็น 2 กลุ่ม ตามคุณสมบัติทางกายภาพ คือ

1) กลุ่มดาวเคราะห์คล้ายโลก (terrestrial planet) คือ กลุ่มดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็ก มีองค์ประกอบภายนอกเป็นหินแข็งคล้ายโลก มีอุณหภูมิและความหนาแน่นสูงและไม่มีวงแหวน ดาวเคราะห์กลุ่มนี้ได้แก่ ดาวพุธ ศุกร์ โลกและดาวอังคาร ซึ่งส่วนใหญ่มีชั้นบรรยากาศปกคลุมเบาบาง ยกเว้นดาวพุธที่ไม่พบชั้นบรรยากาศ

2) กลุ่มดาวเคราะห์คล้ายดาวพฤหัสบดี (jovian planet) คือ กลุ่มดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ มีอุณหภูมิและความหนาแน่นต่ำ พื้นผิวส่วนใหญ่ถูกปกคลุมด้วยชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นของก๊าซชนิดต่างๆ เช่น ก๊าซมีเทน แอมโมเนีย ไฮโดรเจนและก๊าซฮีเลียม นอกจากนี้ผลจากการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์พบว่าโครงสร้างภายในส่วนใหญ่มีสถานะเป็นของเหลวหรือก๊าซมากกว่าของแข็ง ดาวเคราะห์กลุ่มนี้ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี เสาร์ ยูเรนัสและดาวเนปจูน

โครงสร้างภายในของดาวเคราะห์จำแนกตามคุณสมบัติทางกายภาพ

ในบางครั้งนักวิทยาศาสตร์อาจจำแนกดาวเคราะห์โดยใช้วงโคจรของโลกเป็นเกณฑ์ เช่น ดาวพุธและศุกร์ซึ่งมีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ใกล้กว่าโลก เรียกว่า ดาวเคราะห์วงใน (inferior planet) ส่วนดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรไกลกว่าโลก เช่น ดาวอังคาร พฤหัสบดี ศุกร์ ฯลฯ เรียกว่า ดาวเคราะห์วงนอก (superior planet) โดยดาวเคราะห์แต่ละดวงมีคุณสมบัติทางกายภาพแตกต่างกัน เช่น ขนาด มวล โครงสร้างภายใน แรงโน้มถ่วง ความเอียงของแกนหมุน ตลอดจนคาบการหมุน

ดาวเคราะห์ มวล  (โลก=1) แรงโน้มถ่วง  (โลก=1) แกนหมุนเอียง (o) คาบหมุน  (วัน) ดาวบริวาร  (ดวง)
พุธ 0.06 0.38 0 58.65
ศุกร์ 0.82 0.90 177.4 243.01
โลก 1.00 1.00 23.5 1.00 1
อังคาร 0.11 0.38 25.2 1.03 2
พฤหัสบดี 318.00 2.53 3.1 0.41 67
เสาร์ 95.00 1.06 26.7 0.44 50
ยูเรนัส 15.00 0.90 97.9 0.72 27
เนปจูน 17.00 1.14 28.3 0.67 13
ขนาดที่แตกต่างกันของดาวเคราะห์ในแต่ละดวง (ที่มา : www.wikipedia.org)
องศาความเอียงของแกนหมุนของดาวเคราะห์ในแต่ละดวง (ที่มา : www.wikipedia.org)

นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่าระบบสุริยะมี ดาวบริวาร (natural satellite) ซึ่งหมายถึง เทหวัตถุที่โคจรรอบดาวเคราะห์ถึง 160 ดวง โคจรรอบดาวเคราะห์ต่างๆ 6 ดวง ยกเว้นดาวพุธและดาวศุกร์ โดยดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่น้ำหนักมาก ได้แก่ กลุ่มดาวเคราะห์คล้ายดาวพฤหัสบดี จะมีดาวบริวารมากกว่าดาวเคราะห์คล้ายโลก เช่น ดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวาร 67 ดวง ดาวเสาร์มี 50 ดวง ส่วนดาวเคราะห์คล้ายโลก เช่น ดาวอังคารมีดาวบริวารเพียง 2 ดวง ในขณะที่โลกนั้นมีดาวบริวารเพียง 1 ดวงเท่านั้น คือ ดวงจันทร์ (Moon)

บางส่วนของดาวบริวารของดาวเคราะห์ในแต่ละดวง เมื่อเปรียบเทียบกับขนาดของโลก (ที่มา : www.wikipedia.org)

3. ดาวเคราะห์แคระ (Dwarf Planet)

ดาวเคราะห์แคระ (dwarf planet) เป็นเทหวัตถุที่ถูกบัญญัติขึ้นใหม่ในการประชุมสมาพันธ์ดาราศาสตร์สากล ซึ่งหมายถึงดาวที่มีคุณสมบัติ 1) โคจรรอบดวงอาทิตย์ 2) มีสภาวะสมดุลอุทกสถิต 3) มีวงโคจรที่ไม่สอดคล้องกับดาวเคราะห์ข้างเคียง และ 4) ไม่ใช่ดาวบริวารซึ่งจากนิยามดังกล่าว มีดาวหลายดวงที่ถูกจัดให้เป็นดาวเคราะห์แคระ เช่น ดาวพลูโตที่ลดลำดับมาจาก ดาวเคราะห์ (planet) ดาวซีเรส (Ceres) ที่ก่อนหน้านี้เคยเป็น ดาวเคราะห์น้อย (asteriod) แต่ถูกเลื่อนชั้นยศขึ้นมาเป็นดาวเคราะห์แคระ นอกจากนี้ยังมีดาวอีริส (Eris) ดาวเฮาเมอา (Haumea) และดาวมาคีมาคี (Makemake) เป็นต้น

ดาวเคราะห์แคระในระบบสุริยะ (ที่มา : www.apparentlyapparel.com)

4. ดาวเคราะห์น้อย (Asteroid)

ดาวเคราะห์น้อย (asteroid) หมายถึง เทหวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์และดาวเคราะห์แคระ แต่ไม่ใช่ดาวหาง โดยดาวเคราะห์น้อยดวงแรกที่ถูกค้นพบคือ ดาวซีเรส ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุด แต่ต่อมาถูกเลื่อนชั้นเป็นดาวเคราะห์แคระ ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์พบว่าระบบสุริยะมีกลุ่มดาวเคราะห์น้อยโคจรรอบดวงอาทิตย์ 2 วงโคจร คือ

แถบดาวเคราะห์น้อยในระบบสุริยะ

1) แถบดาวเคราะห์น้อยหลัก (Main Asteroid Belt) คือ กลุ่มดาวเคราะห์น้อยที่โคจรเป็นวงรีอยู่ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยกลุ่มนี้เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของระบบสุริยะในยุคแรกเริ่ม แต่เนื่องจากโคจรอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นดาวขนาดใหญ่ แรงดึงดูดมหาศาลของดาวทั้งสองจึงทำให้ดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้มีพลังงานการโคจรสูงเกินไปจนไม่สามารถเกาะกลุ่ม รวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ได้

2) ดาวเคราะห์น้อยโทรจัน (Trojan Asteroid) เป็นกลุ่มดาวเคราะห์น้อย 2 กลุ่มที่มีวงโคจรวงเดียวกันกับดาวพฤหัสบดี พบครั้งแรกปี พ.ศ. 2449 ปัจจุบันมีดาวเคราะห์น้อยโทรจันที่ค้นพบแล้วมากกว่่า 4,000 ดวง

5. ดาวหาง (Comet)

ดาวหาง (comet) คือ เทหวัตถุที่มีนิวเคลียสประกอบด้วยน้ำแข็ง มีเทน แอมโมเนีย คาร์บอนไดออกไซด์และเศษหินปะปนกัน โคจรรอบดวงอาทิตย์ เมื่อดาวหางโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ความร้อนจะทำให้นิวเคลียสบางส่วนระเหิด กลายเป็นก๊าซทิ้งไว้ตามทางที่ดาวหางโคจรผ่าน ทำให้ดูเหมือนว่าดาวมีลำแสงด้านท้ายคล้ายหาง คาบการโคจรของดาวหางมีตั้งแต่ 50 ปี ไปจนถึงหลายพันปี ปัจจุบันมีรายงานการค้นพบดาวหางมากกว่่า 3,650 ดวง

ดาวหาง 46P/Wirtanen ตรวจพบเป็นครั้งแรกในเดือนมกราคม พ.ศ. 2491 เคยเดินทางเฉียดเข้ามาใกล้โลกมากที่สุดในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2561 (ที่มา : www.deseretnews.com)

6. เทหวัตถุนอกวงโคจรดาวเนปจูน (Trans-Neptunian Object)

เทหวัตถุนอกวงโคจรดาวเนปจูน (Trans-Neptunian Object) คือ เทหวัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ ด้วยวงโคจรที่ไกลกว่าดาวเนปจูน ประกอบด้วยกลุ่มดาวหาง 2 กลุ่ม คือ

1) กลุ่มดาวหางในพื้นที่เมฆออร์ต (Oort Cloud) เป็นกลุ่มดาวหางส่วนนอกสุดของระบบสุริยะล้อมรอบดวงอาทิตย์เป็นทรงกลม

2) กลุ่มดาวหางในพื้นที่แถบไคเปอร์ (Kuiper Belt) ซึ่งอยู่ถัดจากพื้นที่ของเมฆออร์ตเข้ามาในระบบสุริยะ โดยนักวิทยาศาสตร์คาดว่าอาจมีดาวหางอยู่ในพื้นที่เมฆออร์ตและแถบไคเปอร์มากกว่่า 1,000 ล้านดวง

เมฆออร์ต และ แถบไคเปอร์ (ที่มา : www.thoughtco.com)

ก็นั่นแหละครับ เอาเข้าจริงๆ เทหวัตถุมันก็ไม่มีอะไรไปมากกว่านี้ ในยุคปัจจุบันที่มีข้อมูลข่าวสารล้นโลก ผมมองว่าพวกเราคงไม่สามารถจดจำชื่อเสียงเรียงนามของอันโน้นอันนี้ได้ทั้งหมด แต่การจัดลำดับจัดกลุ่มสิ่งที่อยากรู้ให้เป็นก้อนให้เป็นระบบ น่าจะเป็นประเด็นสำคัญที่ควรทำมากกว่า เพราะเมื่อมีวัตถุหรือตัวละครใหม่ๆ เข้ามา พวกเราจะได้สามารถกรุ๊ปหรือรวมกลุ่มให้เป็นพวกได้ แล้วทำให้การเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ ไม่ได้ยากขึ้น

Share: