/ Science

วิเคราะห์ : ปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ใน Kimi no Na wa เป็นไปได้จริงหรือ ? [สปอย]

ไม่ขอร่ายยาวเนื่องจากตอนนี้กำลังยุ่งมาก ๆ แต่ก็แอบหาเวลาไปดู Your Name หรือ Kimi no Na wa จนได้ สำหรับเนื้อเรื่องก็สนุกดี แต่จะขอไม่พูดถึง ขอเข้าเรื่องอยากรวดเร็วในเรื่องของ ดาวหาง

ในหนังได้บอกว่าดาวหางที่เดินทางเข้าใกล้โลก (ปกติแล้ววงโคจรดาวหางจะมีลักษณะที่เป็นวงโคจรรีมาก ๆ คือจะมีช่วงที่โคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์และโคจรออกไปไกลมาก ๆ บางดวงก็เลยวงโคจรของดาวพลูโตไปซะอีก) แต่สิ่งที่เรารู้คือเวลาที่ดาวหางโคจรเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์ความร้อนของดวงอาทิตย์จะทำให้น้ำแข็งบนดาวหางกลายเป็นแก๊ส จากนั้นลมสุริยะก็จะพัดแก๊สเหล่านั้นให้กลายเป็นหางของดาวหาง ดังนั้นดาวหางจะมีหางหันไปทางอีกด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์เฉย ๆ

ดาวหางที่ทุกคนน่าจะรู้จักกันดีก็คือดาวหาง Halley ที่จะมาเวียนมาปรากฏในระยะที่เราสามารถมองเห็นได้จากโลกทุก 75 ปี นอกจากนี้ยังมีดาวหางอื่น ๆ ที่เราสามารถ่ายรูปได้อย่างสวยงามเช่น ดาวหาง Lovejoy (ซึ่งมีหลายดวง แต่คนค้นพบชื่อว่า Lovejoy ก็เลยตั้งชื่อทุกดวงว่า Lovejoy #ฮา)

แค่ไหนเรียกว่าใกล้ ?

ถามว่าระยะที่ใกล้นั้นเรียกว่าใกล้แค่ไหน ? ในเดือนมีนาคมที่ผ่านมาดาวหาง Comet 252P/LINEAR ได้โคจรเข้าใกล้โลกในระยะ "3.6 ล้านกิโลเมตร" ถามว่าไกลแค่ไหน ระยะทางจากโลกและดวงจันทร์ห่างกัน 384,400 กิโลเมตรเท่านั้น ดังนั้นดาวหางที่เข้าใกล้เรามากที่สุดก็ยังห่างจากดวงจันทร์ไปถึง 14 เท่า และแน่นอนว่าดาวหางมีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์มาก ๆ แทบจะเทียบกันไม่ติด

และเราก็สามารยืนยันได้ว่าดาวหาง Comet 252P/LINEAR ดวงนั้นเป็นดาวหางที่เคยโคจรเข้าใกล้โลกมากที่สุดในประวัติศาสตร์การสำรวจอวกาศของมนุษย์

แต่สำหรับภาพถ่ายดาวหางที่เราจะพบได้ทั่ว ๆ ไปก็จะออกมาประมาณนี้

Comet McNaught

นี่คือภาพถ่ายดาวหาง McNaught ในปี 2007 ซึ่งเป็นหาวหางที่ใหญ่ที่สุดเที่เคยเดินทางเข้าใกล้โลก ซึ่งมีหางที่ยาวมาก ๆ ซึ่งข้อมูลจากยาน Ulysses พบว่ามีขนาดประมาณ 25 กิโลเมตร ในขณะที่ดวงจันทร์มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,737 กิโลเมตร และดาวหางอีกดาวที่หลายคนน่าจะรู้จักก็คือ 67P/Churyumov-Gerasimenko ที่ยาน Rosetta และ Philae ไปสำรวจและเพ่ิงจะจบชีวิตไปในไม่กี่เดือนที่ผ่านมา (อ่าน Nutn0n.com/rosetta ) ซึ่งดาวหาง 67P นี้มีขนาดเพียง 3.2 กิโลเมตรเท่านั้น

ชิ้นส่วนของดาวหางตกใส่โลกได้จริงหรือ

ในหนังได้บอกว่าดาวหางนั้นได้แตกออกจากกันและชิ้นส่วนสะเก็ดจากการแตกครั้งนั้นได้ตกลงใส่โลก ซึ่งในหนังได้มีการกล่าวถึงการที่สะเก็ดของดาวหาง Shoemaker–Levy 9 ตกใส่ดาวพฤหัส ในปี 1994 ซึ่งอันนี้เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจริง ๆ




ผมจะเล่าให้ฟังว่าเหตุการณ์สะเก็ดขาวดาวหางตกใส่ดาวพฤหัสได้อย่างไร นักดาราศาสตร์คาดว่าเกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่า Roche limit และแรง tidal ซึ่งเกิดจากแรงโน้มถ่วงมหาศาลของดาวพฤหัส ฉีกดาวหางออกเป็นส่วน ๆ อธิบายเรื่องของ Roche limit แบบง่าย ๆ มันคือระยะทางที่ดาวบริวาร (หรือวัตถุที่โคจรผ่าน) จะถูกฉีกออกเป็นชิ้น ๆ เนื่องจากผลต่างของแรงโน้มถ่วงจากวัตถุชิ้นใหญ่ ที่กระทำต่อมัน ผลต่างของแรงโน้มถ่วงนี้จะเรียกว่า "แรงไทดัล" (Tidal Force)

แน่นอนว่าทฤษฏีนี้อธิบายการเกิดวงแหวนของดาวเสาร์

แล้ว Roche limit ของโลกไกลแค่ไหน ?

ผมจะขออ้างอิงการคำนวณหา Roche limit ของโลกกับขนาดของดาวหางทั่วไปคือ 2.80 กิโลเมตร เมื่อคิดออกมาแล้วจะได้ค่า Roche limit ของโลกคือ 20,000 กิโลเมตร ( อ้างอิง)

ดังนั้นสรุปได้ว่าระยะที่ดาวหางขนาดทั่ว ๆ ไป จะถูกฉีกออกเนื่องจากแรง Tidal จะอยู่ที่ 17,000 - 20,000 กิโลเมตร

ซึ่งแค่ดวงจันทร์ก็อยู่ห่างออกไป 384,400 กิโลเมตรแล้ว ดังนั้นถ้าดาวหางจะถูกฉีกออกด้วยแรงโน้มถ่วงของโลกละก็ดาวหางดวงจันทร์ต้องโคจรเข้ามาใกล้กว่าวงโคจรของดวงจันทร์ซะอีก

แล้วนานแค่ไหนถึงจะลงมาตกใส่โลก

ถามว่าในเมื่อดาวหางถูกฉีกออกด้วยแรง Tidal แล้ว นานแค่ไหนถึงจะตกใส่โลก เป็นคำถามที่ตอบยากเนื่องจากมีหลายตัวแปรสำคัญที่ใช้ในการคำนวรณ ไม่ว่าจะเป็น ขนาดของชิ้นส่วนนั้น อัตราเร็ว ทิศทางที่ถูกฉีกออก หรือแม้กระทั่งดวงจันทร์ ที่อาจจะส่งผลต่อทิศทางหรือ Trajactory ของชิ้นส่วนนั้น ดังนั้นโอกาสที่ชิ้นส่วนจะตกลงบนโลกนับว่าน้อยมาก ๆ จนแทบจะไม่เกิดขึ้นเลย เพราะชิ้นส่วนพวกนั้นอาจจะไปโคจรรอบโลกและเป็นบริวารของโลกแทน เหมือนกับวงแหวนของดาวเสาร์

อีกอย่างก็คือแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่อยู่ดี ๆ ดาวหางจะถูกฉีกออกแล้วตกลงมาทีโลกโดยทันทีเนื่องจากการเดินทางที่เป็นเส้นโค้ง ไม่ได้ตกลงมาตรง ๆ ในตรงนี้อยากให้ลองอ่าน สิ่งที่เราเข้าใจผิดเกี่ยวกับยานอวกาศและแรงโน้มถ่วง ดู

ตกใส่มา 3 ปีแต่หญ้างอกเหมือนเหมือนตกมานาน

ภาพที่เราเห็นชินตาของหลุมการปะทะของวัตถุนอกโลก อาจจะเป็นเหมือนที่เห็นในหนัง แต่จริง ๆ แล้วอย่าลืมว่าหลุมขนาดนั้นการปะทะย่อมมีพลังมหาศาล ทั้งฝุ่นต่าง ๆ ที่จะฟุ้งกระจายไปทั่วและอาจทำให้บริเวณนั้นหลายร้อยกิโลเมตรต้องได้รับผลกระทบเนื่องมาจากฝนและฝุ่นที่ไปบดบังแสงอาทิตย์จากชั้นบรรยากาศทำให้บริเวณนั้นเย็นลงอย่างรวดเร็ว สิ่งมีชีวิตก็จะตายกันหมด นี่ยังไม่นับรวมคลื่นกระแทกหรือ Shock Wave ที่อาจจะดังสั่นไปถึงกรุงโตเกียวเลยทีเดียว

ดังนั้นการที่มีวัตถุใหญ่ขนาดนั้นมาพุ่งชนในหนังนั้นเรียกได้ว่าจำลองได้มุ้งมิ้งเกินว่าจะเป็นจริง

ทิ้งท้ายไว้ ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย (อุกาบาต) ไม่เหมือนกัน

ก่อนจะสรุปจบก็จะขอทิ้งท้ายเอาไว้ว่า คนเราชอบเข้าใจผิดว่าดาวหาง กับดาวตกนั้นเหมือนกัน จริง ๆ แล้วดาวหางคือดาวที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ที่มีหางซึ่งหางจะชี้ไปทางตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ ซึ่งก็เหมือนวัตถุอื่น ๆ ธรรมดา แต่ดาวตก หรืออุกาบาตตก เป็นชื่อปรากฏการที่ "ดาวเคราะห์น้อย" หรือพวกก้อนหินต่าง ๆ มาเสียสีกับชั้นบรรยากาศโลกทำให้เกิดเส้น ๆ ขึ้นบนท้องฟ้าปรากฏให้เห็นเพียงชั่วครู่ เช่นฝนดาวตกต่าง ๆ

สาระกันมาเยอะแล้ว มาสรุปแบบอารมณ์คนดูหนังกันบ้าง ผมว่าเป็นหนัง Anime ที่ดีมาก ๆ ภาพสวยงาม ซึ่งเขาอวยว่ายังไงผมก็ขออวยร่วมไปกับเขาด้วย และก็ชอบมาก ๆ ทั้งวิธีดำเนินเนื้อเรื่อง และความสวยงามของภาพ แต่หนังเรื่องนี้ก็ไม่ได้ทำให้ร้องแต่อย่างใด แต่ก็มีขนลุกกับเนื้อเรื่องที่ผู้แต่งต้องการพยายามสื่ออกมา

สำหรับบทความนี้ก็คือวิเคราะห์ในเชิงวิทยาศาสตร์เพื่อเอาไว้ให้เป็นภูมิคุ้มกันป้องกันการเข้าใจผิดครับ เพราะในเมื่อหนังก็ได้ยกประเด็นนี้มาประกอบแล้ว ย่อมต้องมีการพูดถึงเพื่อเป็นความรู้แน่นอน ก็นับว่าเป็นเรื่องที่ดี

กดไลค์เพจเพื่อติดตามบทความใหม่ ๆ และเรื่องราวน่าสนใจในวงการ วิทยาศาสตร์ อวกาศ และเทคโนโลยี