นักวิจัยจีนใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุเทียนหม่า ไขปริศนาดาวหางปีศาจ 12P/พอนส์-บรุกส์ เผยอัตราการปล่อยไอน้ำพุ่งเป็นเท่าตัวในช่วงปะทุ และตรวจพบแอมโมเนียไกลที่สุด ชี้เป็นกุญแจสำคัญไขความลับการปะทุบ่อยครั้ง
ทีมนักดาราศาสตร์จากหอดูดาวเซี่ยงไฮ้ สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ประสบความสำเร็จในการใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุเทียนหม่า (Tianma Radio Telescope) ตรวจจับสัญญาณคลื่นวิทยุจาก ดาวหาง 12P/พอนส์-บรุกส์ (12P/Pons-Brooks) ซึ่งเป็นดาวหางชนิดฮัลเลย์ที่มีชื่อเสียงจากการปะทุบ่อยครั้ง โดยการสังเกตการณ์ครั้งนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถวัดอัตราการปล่อยน้ำของดาวหางในช่วงที่มีการปะทุได้อย่างแม่นยำ พบว่ามีการปล่อยไอน้ำสูงถึงกว่า 5 ตันต่อวินาทีเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังสามารถตรวจพบโมเลกุลแอมโมเนียในดาวหางชนิดนี้ด้วยคลื่นวิทยุที่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดเท่าที่เคยมีมา ซึ่งบ่งชี้ว่าสารระเหยง่ายนี้อาจเป็นเบื้องหลังของการปะทุที่รุนแรงและถี่ของดาวหางดวงนี้
ดาวหาง (Comets) เปรียบเสมือน “แคปซูลเวลา” ที่บรรจุส่วนประกอบน้ำแข็งและสารระเหยหลากหลายชนิดเอาไว้ ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่หลงเหลือมาตั้งแต่ยุคก่อตัวของระบบสุริยะเมื่อ 4,600 ล้านปีก่อน เมื่อดาวหางโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ความร้อนจะทำให้น้ำแข็งเหล่านี้ระเหิดกลายเป็นแก๊สและฝุ่น พ่นออกมาเป็นหางอันงดงามที่เรารู้จัก การศึกษาองค์ประกอบเหล่านี้จึงเป็นข้อมูลสำคัญที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจสภาวะทางเคมีและความร้อนของระบบสุริยะในยุคเริ่มแรก
ดาวหาง 12P/พอนส์-บรุกส์ เป็นดาวหางชนิดฮัลเลย์ (Halley-type comet) ที่มีคาบการโคจรประมาณ 71 ปี ตั้งแต่ถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1812 ดาวหางดวงนี้มักแสดงพฤติกรรมการปะทุที่โดดเด่นในทุกการกลับมา ซึ่งเป็นการพุ่งขึ้นของความสว่างโดยรวมอย่างกะทันหันและรุนแรง การปะทุเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการปล่อยแก๊สออกมาจากนิวเคลียสหรือแกนกลางของดาวหางมากขึ้นอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ การกลับมาของดาวหาง 12P ในปี 2024 จึงเป็นโอกาสทองให้นักวิจัยเฝ้าติดตามและวิเคราะห์กลไกการปะทุและแหล่งกำเนิดของสสารเหล่านั้น
ทีมนักวิจัยได้ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุเทียนหม่าดำเนินการสังเกตการณ์ในช่วงปลายปี ค.ศ. 2023 ถึงต้นปี 2024 โดยเน้นไปที่ย่านความถี่ L-band และ K-band ในย่าน L-band นักวิจัยตรวจพบสเปกตรัมของไฮดรอกซิล ซึ่งเป็นผลผลิตที่เกิดจากการสลายตัวด้วยแสงของ ไอน้ำ
การวิเคราะห์พบว่าเมื่อดาวหาง 12P เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่ระยะ 1 หน่วยดาราศาสตร์ (AU) (เทียบเท่าระยะห่างจากโลกถึงดวงอาทิตย์) มันสามารถปล่อยไอน้ำออกมาได้มากกว่า 5 ตันต่อวินาที ซึ่งเป็นอัตราที่สูงกว่าดาวหางคาบสั้นและแม้แต่ดาวหางคาบยาวหลายดวง แสดงให้เห็นถึงกิจกรรมที่สูงมาก นอกจากนี้ยังพบว่าในช่วงที่เกิดการปะทุ กิจกรรมการปล่อยสสารของดาวหาง 12P (โดยใช้น้ำเป็นตัวอย่าง) สามารถเพิ่มขึ้นเป็นประมาณสองเท่าเลยทีเดียว
การค้นพบปริมาณแอมโมเนียที่สูงและความสัมพันธ์กับช่วงปะทุนี้ได้ให้หลักฐานเชิงสังเกตใหม่ที่สำคัญ สำหรับดาวหางคาบสั้นอย่าง 12P/พอนส์-บรุกส์ ที่อาจสูญเสียสารระเหยง่ายอื่น ๆ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ไปแล้ว ปริมาณแอมโมเนียที่สูงและการกระจายตัวของมันภายในแกนกลางของดาวหาง อาจเป็นคำอธิบายหลักว่าทำไมดาวหางดวงนี้จึงมีการปะทุที่ถี่และรุนแรงกว่าปกติ
งานวิจัยนี้ไม่เพียงแต่เปิดเผยวิวัฒนาการของการปล่อยสสารในช่วงที่ดาวหาง 12P ปะทุเท่านั้น แต่ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจกลไกกิจกรรมของดาวหางและองค์ประกอบภายในของพวกมันได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งเป็นจิ๊กซอว์ชิ้นสำคัญในการปะติดปะต่อเรื่องราวการก่อตัวของระบบสุริยะของเรา
ข้อมูลอ้างอิง: Astronomy & Astrophysics
- Astronomers capture radio signals from comet 12P/Pons-Brooks
