“ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์” ปรากฏการณ์ค้นหาระยะห่างโลก-ดวงอาทิตย์

ความสำคัญของ “ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย” ปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ที่ได้รับการขนานนามว่าเป็น “ปรากฏการณ์แห่งศตวรรษ” ไม่ได้มีความสำคัญเพียงแค่ต้องรอเวลานับร้อยปีจึงจะเกิดปรากฏการณ์นี้ แต่ในอดีตนักดาราศาสตร์เคยเดินทางไปทั่วโลก เพื่อบันทึกข้อมูลขณะเกิดปรากฏการณ์ เพื่อคำนวณหาระยะห่างระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ แล้วใช้เป็นหน่วยวัดขนาดของระบบสุริยะเราเลยทีเดียว

สำหรับปรากฏการณ์ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ (Transit of Venus) นั้นจะเกิดขึ้นเพียง 4 ครั้งในรอบ 243 ปี โดยมีรอบการเกิดปรากฏการณ์เป็นคู่ แต่ละคู่จะห่างกัน 121.5 (+/- 8) ปี (และแต่ละครั้งใน 1 คู่นั้นจะเกิดห่างกัน 8 ปี) หากครั้งแรกของคู่แรกเกิดห่างจากครั้งแรกของคู่หลัง 129.5 ปี ครั้งแรกของคู่หลังจากห่างจากครั้งแรกของรอบถัดไป 113.5 ปี

ตัวอย่าง เช่น เหตุการณ์ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ครั้งแรกของคู่วันที่ 6 มิ.ย.55 นี้ คือ เมื่อวันที่ 8 มิ.ย.47 ซึ่งเกิดห่างจากครั้งแรกของคู่ก่อนหน้าในปี 9 ธ.ค.2417 เป็นเวลา 129.5 ปี และห่างจากครั้งแรกของคู่ถัดไปซึ่งจะเกิดขึ้นในวันที่ 11 ธ.ค.2660 เป็นเวลา 113.5 ปี ส่วนอีกครั้งถัดไปหลังจากนั้นจะเกิดขึ้นในวันที่ 8 ธ.ค.2668

ศ.ดร.เดวิด รูฟโฟโล อาจารย์และผู้เชี่ยวชาญด้านระบบสุริยะจากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ให้ความเห็นแก่ทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTV-ผู้จัดการออนไลน์ว่า ปรากฏการณ์ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ในครั้งนี้มีความสำคัญในแง่ประวัติศาสตร์ เพราะนักดาราศาสตร์ใช้เป็นปรากฏการณ์วัดระยะทางระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญเพราะการวัดสิ่งต่างๆ ในจักรวาลนั้นเปรียบเทียบด้วยระยะทางระหว่างโลกและดวงอาทิตย์

นักดาราศาสตร์วัดระยะทางจากปรากฏการณ์ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ได้อย่างไรนั้น ผู้เชี่ยวชาญด้านพายุสุริยะจากมหิดลอธิบายว่า หากเรามองวัตถุ โดยปิดตาขวาแล้วมองด้วยตาซ้าย และปิดตาซ้ายแล้วมองด้วยตาขวา จะเห็นวัตถุกระโดดไปกระโดดมา ซึ่งปรากฏการณ์ดังกล่าวนี้อธิบายว่า เมื่อมุมเปลี่ยนเราสามารถวัดระยะทางได้ ลักษณะเดียวกันนี้ถูกนำไปหาระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์

ในอดีตนั้นมีการส่งนักดาราศาสตร์ไปสังเกตปรากฏการณ์ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ทั่วโลก จากนั้นวัดเวลาที่ดาวศุกร์เริ่มผ่านหน้าดวงอาทิตย์ ความแตกต่างของเวลาทำให้ทราบมุม และเมื่อทราบมุมทำให้นักดาราศาสตร์หาทราบระยะทางระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ได้ โดยผู้ที่เสนอแนวคิดในการใช้ปรากฏการณ์นี้คือ เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ (Edmond Halley) ผู้พบดาวหางฮัลเลย์ ที่เสนอไว้ในปี 2221 แต่กว่าดาวศุกร์จะผ่านหน้าดวงอาทิตย์ต้องรอถึงปี 2304 ซึ่งเขาได้เสียชีวิตไปก่อน

นอกจากดาวศุกร์แล้ว ศ.ดร.รูฟโฟโลกล่าวว่ายังมีดาวเคราะห์วงในระบบสุริยะอีกดวงที่ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ได้เช่นกัน คือ ดาวพุธ ซึ่งมีความถี่ในการผ่านหน้าดวงอาทิตย์มากกว่า โดยเกิดขึ้นทุกๆ 7 ปี และฮัลเลย์ได้ใช้ดาวพุธในการคำนวณหาระยะทางระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ก่อน แต่มีความแม่นยำน้อย เพราะดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มาก จึงโคจรเร็วและมีความต่างเวลาแค่ระดับวินาที ทำให้ยากต่อการวัด แต่ถ้าวัดด้วยดาวศุกร์จะวัดได้แม่นยำกว่า ถึงอย่างนั้นก็วัดได้ยากอยู่ดี

เหตุการณ์ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์นั้น กัปตัน เจมส์ คุก (Captain James Cook) ผู้ค้นพบทวีปออสเตรเลียก็เป็นหนึ่งในคณะสังเกตปรากฏการณ์ โดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันคนเดิมเล่าว่า หลังจากกัปตันคุกบันทึกข้อมูลปรากฏการณ์เสร็จ ก็ได้อ่านคำสั่งลับที่ห้ามเปิดจนดว่าจะเสร็จสิ้นสังเกตการณ์ว่า ให้เดินเรือต่อไปเพื่อพิสูจน์ว่ามีทวีปอยู่ซีกโลกใต้อีกหรือไม่ และทำให้เขาค้นพบออสเตรเลียในที่สุด

อย่างไรก็ดี ปรากฏการณ์ดาวเคราะห์ผ่านหน้าดาวฤกษ์ไม่ได้เกิดแค่ในระบบสุริยะ และยังได้รับความสนใจมากในปัจจุบัน เพราะเป็นวิธีใหม่ในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะขนาดเล็กใกล้เคียงกับโลก โดยก่อนหน้านี้มีอีกวิธีในการค้นหาดาวเคราะห์ด้วยการสังเกตการส่ายของดาวฤกษ์อันเป็นผลจากมวลของดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์ แต่วิธีนี้ใช้หาได้เฉพาะดาวเคราะห์ที่มีมวลมากๆ

ศ.ดร.รูฟโฟโลกระบุว่า ปัจจุบันมีความนิยมหาดาวเคราะห์ที่มีขนาดใกล้เคียงกับโลก และเมื่อปีที่ผ่านมามีการค้นพบดาวเคราะห์เคปเลอร์ 22บี (Kepler22b) ที่มีขนาดใหญ่กว่าโลกไม่มาก และมีโอกาสพบน้ำด้วย โดยอาศัยเทคนิคการผ่านหน้าดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์ดังกล่าว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์เดียวกับการผ่านหน้าดวงอาทิตย์ของดาวศุกร์

ปัจจุบันมีหลายวิธีที่ใช้วัดระยะห่างระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ได้ เช่น การใช้เรดาห์หรือคลื่นวิทยุกระจายจากผิวดวงจันทร์หรือดาวอังคารเพื่อนำไปคำนวณหาระยะทาง ซึ่งให้ความแม่นยำถึงระดับเซนติเมตร เป็นต้น ดังนั้นปรากฏการณ์ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์จึงมีความสำคัญต่องานวิจัยและการศึกษาดาราศาสตร์น้อยมาก แต่ก็พอมีบ้างอย่างการศึกษาขององค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) เพื่อปรับเทียบเทคนิคการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ

ถึงอย่างนั้น ศ.ดร.รูฟโฟโลกล่าวว่าเราดูเหตุการณ์เพราะมีความน่าสนใจ และเป็นเรื่องน่าสนุกที่เห็นวงกลมสีดำผ่านหน้าดวงอาทิตย์ และเป็นเรื่องทางสังคม หากเราชมปรากฏการณ์ในช่วงนี้จะเห็น “จุดมืด” (dark spot) จำนวนมาก โดยจุดมืดนี้เป็นที่มาของพายุสุริยะ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ส่งผลกระทบต่อดาวเทียมไทยคม 5 ในปีที่ผ่านมา