เมื่อวันที่ 19 ตุลาคม ค.ศ.2014 ดาวหาง Sliding Spring ได้โคจรเข้ามาในระบบสุริยะ และเคลื่อนที่ผ่านดาวอังคารอย่างเฉียดฉิว ทำให้บรรดาดาวเทียมต่างๆ ที่กำลังโคจรรอบโลกและดาวอังคาร รวมถึงหุ่นยนต์ที่กำลังสำรวจผิวดาวอังคารและหอดูดาวทั้งหลายบนโลกร่วมกันบันทึกเหตุการณ์อันน่าระทึกขวัญนี้ตลอดเวลาที่มีการเผชิญหน้าอย่างใกล้ชิดอย่างพร้อมเพรียงกันเป็นครั้งแรก
ข้อมูลที่ได้แสดงให้เห็นว่า ดาวหางดวงนี้มีนิวเคลียสที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวประมาณ 1 กิโลเมตร และเป็นก้อนน้ำแข็งสกปรก และได้กำเนิดก่อนดาวเคราะห์ดวงใดๆ ของระบบสุริยะประมาณ 2-3 ล้านปี ดังนั้น ดาวหางจึงมีอายุมากกว่าโลก และได้โคจรรอบดวงอาทิตย์ตลอดเวลา 4,500 ล้านปีที่ผ่านมานี้ ขณะดาวหางเดินทางกลับคืนสู่ห้วงอวกาศที่ไกลโพ้น มันได้ปล่อยแก๊สและฝุ่นละอองออกมามากมาย แต่ไม่ได้เปลี่ยนรูปทรงทางกายภาพมาก
นักดาราศาสตร์จัดแบ่งดาวหางออกเป็นสองประเภท คือ ดาวหางที่โคจรอยู่ในแถบ Kuiper จึงอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ตั้งแต่ 30-50 AU (1 AU คือระยะทางที่โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์) วงโคจรของดาวหางกลุ่มนี้จึงอาจไปไกลถึงขอบของระบบสุริยะ และมีคาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นเวลาไม่เกิน 70 ปี ส่วนอีกกลุ่มหนึ่งเป็นพวกที่อยู่ในแถบเมฆ Oord คือ พวกที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ตั้งแต่ 10,000 – 100,000 AU ดาวหางประเภทนี้ถือกำเนิดในบริเวณระหว่างดาวพฤหัสบดีกับดาวเนปจูน และอาจมีคาบการโคจรเป็นเวลานานนับล้านปี ดังนั้น จึงใช้เวลานานกว่าจะเข้ามาถึงบริเวณด้านในของระบบสุริยะ นี่จึงเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้ NASA ไม่เคยส่งยานอวกาศไปเยือนดาวหางประเภทนี้เลย
แต่เมื่อวันที่ 19 ตุลาคม ปี 2014 นักดาราศาสตร์ได้เห็นดาวหางดวงหนึ่งที่มาจากเมฆ Oord ชื่อ C/2013 A1 Sliding Spring พุ่งผ่านดาวอังคารที่ระยะใกล้ 135,000 กิโลเมตร (ประมาณ 1/3 ของระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์) คือใกล้จนผิวดาวอังคารได้รับบรรยากาศบางส่วนของดาวหาง และนิวเคลียสของดาวหางถูกแรงโน้มถ่วงของดาวอังคารดึงดูดอย่างรุนแรง เพราะว่าเหตุการณ์ดังกล่าวนี้ไม่บังเกิดบ่อย ดังนั้น คณะนักวิทยาศาสตร์จึงระดมกองทัพยานอวกาศทั้ง 19 ยานที่อยู่บนดาวอังคารและเหนือดาวอังคารให้ศึกษาดาวหางดวงนี้ โดยตรวจวัดอิทธิพลทุกประการที่ดาวอังคารมีต่อดาวหาง และที่ดาวหางมีต่อดาวอังคาร
ข้อมูลจากยานอวกาศทั้งหลาย แสดงว่า ดาวหางเปล่งรังสีอินฟราเรด รังสีอัลตราไวโอเลต แ ะรังสีเอ็กซ์ออกจากตัวในปริมาณมาก และยังได้ปล่อยฝุ่นละอองออกมาหลายเส้นทาง เมื่อหนึ่งสัปดาห์ก่อนที่ดาวหางจะเข้าใกล้ดาวอังคารมากที่สุด ได้มีการพบว่าปริมาณรังสีต่างๆ ได้ลดลง แต่หนึ่งสัปดาห์หลังการเข้าใกล้ที่สุด ดาวหางกลับสว่างสุกใสเพิ่มจากเดิม 2-3 เท่า แม้ในช่วงเวลานั้นดาวอังคารจะถูกพายุสุริยะคุกคามก็ตาม โดยยานอวกาศ 6 ยานที่อยู่บนดาวอังคารได้ติดตามสังเกตดาวหางดวงนี้ ส่วนกล้องโทรทรรศน์อวกาศชื่อ Chandra และ Hubble ก็สังเกตเห็นเช่นกัน
ผลการสังเกตระบุว่าฝุ่นละออง และสะเก็ดดาวหางส่วนหนึ่งได้ถูกปลดปล่อยเข้าสู่บรรยากาศของดาวอังคาร และละอองได้ลอยไป-มาเป็นเวลา 1-2 วัน แล้วสลายไป
ด้านกล้องโทรทรรศน์ 20 กล้องบนโลกก็สามารถรับคลื่นวิทยุกับรังสี UV จากดาวหางได้ด้วย
การทำงานประสานกันของกล้องโทรทรรศน์ทั้งบนโลก นอกโลก (ในอวกาศ) และบนดาวอังคาร ในการสังเกต Sliding Spring พร้อมกันนี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์มีข้อมูลการหมุนรอบตัวเองของดาวหาง อัตราส่วนระหว่างปริมาณฝุ่นกับแก๊สของดาว และรู้องค์ประกอบต่างๆ ของดาว รวมถึงรู้โครงสร้างของส่วนที่เป็น corna และหางของดาวด้วย
โดยเฉพาะอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนยานอวกาศ Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) ได้ตรวจพบว่า นิวเคลียสของดาวหางดวงนี้มีขนาดเล็กเมื่อเปรียบเทียบกับดาวหางที่มาจาก Kuiper Belt คือ มีรัศมีสั้นกว่า 0.7 กิโลเมตร และมีหางเป็นทางยาว 3 หาง ด้านนิวเคลียสสามารถหมุนรอบตัวเองโดยใช้เวลาประมาณ 8 ชั่วโมง แม้กล้อง Chandra และกล้อง Hubble ไม่ได้เห็นฝนอุกกาบาตตกบนดาวอังคารขณะดาวหางโคจรผ่าน แต่ก็สามารถวัดปริมาณฝุ่นที่ตกบนดาวได้ค่าระหว่าง 1,000 ถึง 10,000 กิโลกรัม
ส่วนยานหุ่นยนต์บนดาวอังคารก็ได้ถ่ายภาพของดาวหางขณะโคจรผ่าน นี่จึงเป็นภาพถ่ายแรกของดาวหางที่ถ่ายได้โดยการใช้กล้องบนดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งที่ไม่ใช่โลก
สำหรับตัวดาวหางนั้น แทบไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ คือ มีความสว่างเท่าเดิม และการติดตามดูดาวหางเป็นเวลา 3 เดือน จนถึงเวลาดาวกลับคืนสู่เมฆ Oort นักดาราศาสตร์ก็พบว่า ดาวไม่เปลี่ยนความสว่าง
การสำรวจและสังเกตดาวหาง Siding Spring ในครั้งนี้ เป็นความร่วมมือระหว่างนักดาราศาสตร์ทั่วโลก เพื่อสังเกตดาวอังคาร กับดาวหางขณะอยู่ใกล้กันเป็นครั้งแรก โดยการบังคับให้กล้องโทรทรรศน์เหนือดาวอังคารโฟกัสกล้องไปที่ดาวหาง ทำให้ได้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในการสร้างทฤษฎีกำเนิดของดาวหาง
อนึ่งความรู้ที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้ได้ทำให้นักดาราศาสตร์เข้าใจบทบาทของดาวหางในการเพิ่มมวลให้ดาวเคราะห์
อย่างไรก็ตามการสังเกตครั้งนี้ได้กลายเป็นบรรทัดฐานที่ NASA จะใช้ในการศึกษาดาวหางอีกดวงหนึ่งที่กำลังโคจรเข้ามาใกล้โลกที่ระยะ 30 เท่าของระยะทางที่โลกอยู่ห่างจากดวงจันทร์ ในราวเดือนธันวาคมปี 2018 เมื่อดาวหาง 45P/Wirtanen ที่ถือกำเนิดใน Kuiper Belt โคจรเข้ามา “เฉียด” โลก
จีนเป็นอีกชาติหนึ่งที่สนใจเหตุการณ์วัตถุท้องฟ้าจะชนโลก จึงได้จัดตั้งหอดูดาวเพื่อเตือนภัยลักษณะนี้หลายแห่ง เช่น หอดูดาว Xa Yi ซึ่งอยู่ห่างจากเมือง Nanjing ไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือประมาณ 100 กิโลเมตร สถานที่นี้มีกล้องดูดาวที่มีเลนส์เส้นผ่านศูนย์กลางยาว 1 เมตร ทำหน้าที่ค้นหาดาวเคราะห์น้อยตั้งแต่ปี 2007 และตลอดเวลาที่ผ่านมาร่วม 10 ปี หอดูดาวได้เห็นดาวเคราะห์น้อย และวัตถุใกล้โลก (Near-Earth Object NEO) จำนวนนับหมื่นดวงที่มีโอกาสจะพุ่งชนโลก ทุกครั้งที่ NEO ดวงนั้นโคจรผ่านโลกที่ระยะใกล้กว่า 7.5 ล้านกิโลเมตร
ความกังวลเกี่ยวกับการที่โลกจะถูกดาวเคราะห์น้อยชนได้ผลักดันให้สังคมโลกมีความตระหนกตกใจกลัว ดังในปี 2004 เมื่อนักดาราศาสตร์แห่ง Kitt Peak Observatory ได้รายงานในเดือนธันวาคมปีนั้นว่า จะมีดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งชื่อ Apophis ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 320 เมตร พุ่งเข้ามาใกล้โลกมาก และดาวดวงนี้มีโอกาสชนโลก 2.7% ในปี 2029 Apophis จะโคจรผ่านโลกที่ระยะห่างเพียง 36,350 กิโลเมตร (ซึ่งนับว่าใกล้โลกยิ่งกว่าดาวเทียมบางดวงเสียอีก) ยิ่งถ้าดาวโคจรผ่านบริเวณที่เป็น “ประตู” ซึ่งมีขนาดกว้างประมาณ 300 เมตร แรงโน้มถ่วงของโลกจะดึงดูดดาวทำให้มันพุ่งชนโลกในวันอาทิตย์ที่ 13 เมษายน ค.ศ.2036 และการพุ่งชนครั้งนั้นจะรุนแรงระดับ 4 torino (torino เป็นดัชนีวัดความรุนแรงที่เกิดจากการที่โลกถูกอุกกาบาตพุ่งชน ซึ่งมีค่าตั้งแต่ 0-10 ดัชนี 0 แสดงว่า ไม่มีการชน ดัชนี 10 หมายความว่า รุนแรงถึงระดับมนุษย์อาจสูญพันธุ์)
ในปี 2012 การติดตามศึกษาวิถีโคจรของ Apophis ทำให้ได้ข้อมูลใหม่ว่า ภัยการชนโดยดาวหางดวงนี้ไม่มี
ณ วันนี้ โลกมีกล้องโทรทรรศน์ Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS) กับกล้องโทรทรรศน์ Large Synoptic Survey Telescope (LSST) ขนาด 8.4 เมตร ที่ใช้ศึกษา NEO อย่างละเอียดแล้วและได้พบว่า มี NEO ประมาณ 200 ดวงที่มีโอกาสจะพุ่งโลก ภายในศตวรรษหน้า แต่นักดาราศาสตร์ก็ประสบปัญหาในการสื่อสารกับสังคมและมีความกังวลว่า สังคมควรรับรู้เรื่องทำนองนี้หรือไม่ เพื่อป้องกันการแตกตื่นของผู้คนเกินควร
ภัยดาวหางและดาวเคราะห์น้อยพุ่งชนโลกนั้นเป็นภัยธรรมชาติชนิดหนึ่ง และชนิดเดียวที่มนุษย์สามารถป้องกันได้ เพราะมนุษย์มีเทคนิคที่จะใช้เบี่ยงเบนวิถีโคจรของดาวเคราะห์น้อยในขณะที่ภัยแผ่นดินไหว ภัยภูเขาไฟระเบิด หรือภัยสึนามิ มนุษย์มีแต่หนีเอาตัวรอดลูกเดียว
ในอดีตเมื่อ 30 ปีก่อนไม่มีนักวิทยาศาสตร์ใดสนใจเรื่องอุกกาบาตจะชนโลกมาก จนกระทั่งวันที่ 22 มีนาคม ปี 1989 เมื่อนักดาราศาสตร์ได้รายงานการเห็นดาวเคราะห์น้อย Asclepius ขนาด 300 เมตรผ่านโลกที่ระยะห่าง 2 เท่าของระยะทางที่ดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลก
เหตุการณ์นี้ทำให้รัฐสภาสหรัฐตั้งกระทู้ถาม NASA ว่า องค์การนี้ได้ทำหน้าที่ตำรวจอวกาศเตือนภัยดีเพียงใด ผลที่ตามมาคือ ในปี 1998 รัฐสภาสหรัฐจึงได้ออกกฎหมายกำหนดให้เจ้าหน้าที่ NASA ติดตามดูการเคลื่อนที่ของ NEO ที่มีขนาดใหญ่กว่า 1 กิโลเมตร NASA ยังได้จัดตั้งโครงการ Spaceguard Survey (ตั้งตามชื่อของโครงการสำรวจที่ Arthur C. Clark ใช้ในการเขียนนวนิยายเรื่อง Rendezvous with Rama) โครงการ Spaceguard ได้สำรวจพบ NEO จำนวนกว่า 1,000 ดวง ในปี 2005 รัฐสภาสหรัฐได้ให้ NASA สำรวจ NEO ที่มีขนาดใหญ่กว่า 140 เมตร ให้ได้จำนวนกว่า 90% ของทั้งหมดภายในปี 2020 เพราะ NEO ที่มีขนาดใหญ่จะสามารถถล่มรัฐๆ หนึ่งของสหรัฐได้อย่างสบาย และในอนาคตอีก 50 ปี NASA ก็จะขยายโครงการเป็น Spaceguard II เพื่อสำรวจ NEO 21,000 ดวงที่มีโอกาส 1 ใน 100 ที่จะพุ่งชนโลก ในขณะที่ NASA กำลังติดตามดู NEO เราที่ยังไม่มีกล้องโทรทรรศน์ประสิทธิภาพสูงก็ต้องติดตามฟังข่าวจาก NASA ต่อไป
อ่านเพิ่มเติมจาก Catastrophe: Risk and Response โดย Richard A. Posner จัดพิมพ์โดย Oxford University Press, New York ปี 2004
เกี่ยวกับผู้เขียน
สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ สุทัศน์ ยกส้าน ได้ทุกวันศุกร์
