ดาวหางที่หมดไฟ

     เป็นครั้งแรกที่มีการสำรวจนิวเคลียสเปลือยของดาวหางดวงหนึ่งจากภาคพื้นดิน นิวเคลียสดาวหางที่แทบจะใกล้จบชีวิตอันรุ่งโรจน์ของมันได้เผยให้เห็นว่านิวเคลียสมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 800 เมตร และปกคลุมด้วยฟิลโลซิลิเกต(phyllosilicate) เม็ดขนาดใหญ่ บนโลก เม็ดวัสดุสารขนาดใหญ่นั้นก็คือแป้งฝุ่นทาตัว(talcum powder) การค้นพบได้ให้เงื่อนงำเพื่อประติดประต่อความเป็นมาว่าดาวหางดวงนี้พัฒนาจนมีสถานะหมดไฟในปัจจุบันได้อย่างไร

     นิวเคลียสดาวหางนั้นยากที่จะสำรวจเนื่องจากเมื่อพวกมันเข้ามาในระบบสุริยะส่วนใน ซึ่งจะสังเกตเห็นได้ง่ายจากโลก พวกมันจะร้อนขึ้นและปล่อยก๊าซและฝุ่นออกมาซึ่งก่อตัวเป็นชั้นบรรยากาศหรือโคมา(coma) ปกคลุมนิวเคลียสไว้ เมื่อดาวหาง P/2016 BA14(PANSTARRS) ถูกพบในเดือนมกราคม 2016 ในตอนแรกก็เข้าใจผิดว่าเป็นดาวเคราะห์น้อย แต่การสำรวจในเวลาต่อมาได้เผยให้เห็นกิจกรรมดาวหางอ่อนๆ เชื่อกันว่าหลังจากเดินทางผ่านระบบสุริยะส่วนในมาหลายรอบแล้ว ดาวหางนี้ก็หมดไฟลงเมื่อน้ำแข็งเกือบทั้งหมดระเหยไป และขณะนี้ก็เกือบสิ้นสุดชีวิตดาวหางของมันแล้ว

      ในวันที่ 22 มีนาคม 2016 ดาวหางนี้ได้ผ่านเข้ามาในระยะทาง 3.6 ล้านกิโลเมตรจากโลก หรือเพียง 9 เท่าระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์ ทีมนักดาราศาสตร์จากหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งชาติญี่ปุ่น(NAOJ) และหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์โคยามะของมหาวิทยาลัยเกียวโตซังเกียว ได้ใช้โอกาสอันเป็นอัตลักษณ์ครั้งนี้เพื่อสำรวจดาวหางด้วยกล้องโทรทรรศน์ซูบารุประมาณ 30 ชั่วโมงก่อนที่ดาวหางจะเข้าใกล้โลกมากที่สุด พวกเขาประสบความสำเร็จในการสำรวจนิวเคลียสโดยมีการรบกวนจากเม็ดฝุ่นในโคมาที่น้อยที่สุด ก่อนหน้านี้ จะสำรวจองค์ประกอบพื้นผิวนิวเคลียสดาวหางได้ก็จากปฏิบัติการยานอวกาศเพียงไม่กี่งานที่ไปบินรอบๆ ดาวหางเท่านั้น

     เนื่องจากทีมสำรวจการแผ่รังสีอินฟราเรดความร้อน ซึ่งเป็นอินฟราเรดช่วงเดียวกับที่ใช้ในเทอร์โมมิเตอร์แบบไม่สัมผัส พวกเขาก็พบหลักฐานว่านิวเคลียสมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 800 เมตร และปกคลุมไปด้วยโมเลกุลอินทรีย์และเม็ดฟิลโลซิลิเกตขนาดใหญ่ นี่เป็นครั้งแรกที่พบแร่ธาตุไฮดรัสซิลิเกต(hydrous silicate) อย่างนี้บนดาวหาง เมื่อเปรียบเทียบกับการตรวจสอบแร่ธาตุอื่นๆ ในห้องทดลอง ได้เผยให้เห็นว่าแร่ธาตุไฮดรัสซิลิเกต บนพื้นผิว P/2016 BA14 ได้รับความร้อนสูงกว่า 330 องศาเซลเซียสในอดีต เนื่องจากอุณหภูมิพื้นผิวของ P/2016 BA14 ไม่เคยสูงกว่า 130 องศาเซลเซียสในวงโคจรปัจจุบันเลย ดาวหางอาจจะเคยอยู่ในวงโคจรที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่านี้ในอดีต

     คำถามต่อมาก็คือแล้วดาวหางปกคลุมไปด้วยแป้งทอล์คตั้งแต่เริ่มต้น หรือมันเกิดขึ้นในช่วงที่หมดไฟแล้ว ผลสรุปที่ได้ให้เงื่อนงำที่แม่นยำแก่เราในการศึกษาวิวัฒนาการของดาวหาง Takafumi Ootsubo ผู้เขียนนำงานวิจัยนี้ กล่าว เราเชื่อว่าการสำรวจนิวเคลียสดาวหางในอนาคตจะช่วยให้เราได้เรียนรู้เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวหาง

     ดาวหาง P/2016 BA14 เป้าหมายในงานวิจัยนี้ อาจจะเป็นเป้าหมายสำคัญของปฏิบัติการที่จะไปตัดเส้นทางโคจรดาวหาง(Comet Interceptor) เป็นการสำรวจดาวหางโดยองค์กรอวกาศยุโรป(ESA) และองค์กรการสำรวจอวกาศญี่ปุ่น(JAXA)

 

แหล่งข่าว phys.org – exploring comet thermal activity: burnt-out comet covered with talcum powder