แชร์ประสบการณ์สุริยุปราคากลางทะเลทราย จากซีกฟ้าใต้ ประเทศชิลี

Share

แชร์ประสบการณ์สุริยุปราคากลางทะเลทราย จากซีกฟ้าใต้ ประเทศชิลี

สำหรับคอลัมน์นี้ขอนำประสบการณ์ภาระกิจการถ่ายภาพปรากฏการณ์สุริยุปราคาเต็มดวง ณ ประเทศชิลีมาฝากกันครับ สุริยุปราคาครั้งนี้ถือเป็นปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ที่นักดาราศาสตร์ทั่วโลกให้ความสนใจกันค่อนข้างมาก เนื่องจากเป็นสุริยุปราคาแบบเต็มดวงที่แนวคราสพาดผ่านหอดูดาวขนาดใหญ่ ของประเทศชิลี รวมทั้งผ่านหอดูดาวอัตโนมัติควบคุมระยะไกล ของสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ ที่ตั้งอยู่ที่ประเทศชิลีด้วยเช่นกัน 

 

        ทางทีมสถาบันฯ รวมทั้งผมก็ได้ไปร่วมศึกษาและสังเกตการณ์ปรากฏการณ์ดังกล่าวด้วย โดยในงานนี้เราได้ทำการบันทึกภาพปรากฏการณ์สุริยุปราคาแบบมุมแคบ มุมกว้าง ภาพปรากฏกาณณ์ข้างเคียง และบรรยากาศต่างๆ รวมทั้งเก็บข้อมูลการศึกษาวิจัยทางดาราศาสตร์เพื่อนำมาใช้ในการสร้างโครงงานวิจัยทางดาราศาสตร์สำหรับประเทศไทยอีกด้วย

        สุริยุปราคาเต็มดวงครั้งนี้เกิดขึ้นในวันที่ 2 กรกฎาคม 2562 ที่ผ่านมา คราสเต็มดวงส่วนใหญ่พาดผ่านมหาสมุทรแปซิฟิก ในช่วงปลายของคราส เงามืดของดวงจันทร์จะเคลื่อนที่ผ่านทวีปอเมริกาใต้ บริเวณประเทศชิลี และอาร์เจนตินา การเกิดคราสครั้งนี้ ดวงอาทิตย์ถูกดวงจันทร์บดบังนานที่สุด 4 นาที 32 วินาที โดยจุดที่เกิดคราสเต็มดวงนานที่สุดนี้จะอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิก และสุริยุปราคาครั้งต่อไปที่สามารถสังเกตได้ในภูมิภาคนี้ จะเกิดขึ้นอีกครั้งในวันที่ 14 ธันวาคม 2563 หรืออีก 531 วัน หลังจากสุริยุปราคาเต็มดวงครั้งนี้

 

การวางแผนเลือกสถานที่ จุดสังเกตการณ์ 

 

จุดสังเกตการณ์ ปรากฏการณ์บริเวณเมืองวีกุนยา ซึ่งอยู่ห่างจากแนวกึ่งกลางคราสไม่มากนัก แต่เป็นบริเวณที่อยู่ห่างจากแนวชายฝั่งทะเล

 

        แม้สุริยุปราคาในครั้งนี้เกิดในช่วงกลางฤดูหนาวของซีกโลกใต้ แต่ด้วยสภาพอากาศของเขตกึ่งเขตร้อนอาจก่อให้เกิดเมฆที่เป็นอุปสรรคในการสังเกตการณ์สุริยุปราคาได้ นับตั้งแต่บริเวณที่เริ่มเกิดคราสใกล้หมู่เกาะพิตแคร์น ไปจนถึงชานกรุงบัวโนสไอเรสที่เป็นจุดสิ้นสุดของปรากฏการณ์ แนวพาดผ่านของคราสทาบทับร่องแอนติไซโคลนกึ่งถาวร (เขตความกดอากาศสูง) ที่ทอดตัวในแนวละติจูด 30 องศาใต้ แปซิฟิกแอนติไซโคลนและแอตแลนติกแอนติไซโคลน มีส่วนสำคัญในการกำหนดรูปแบบสภาพอากาศในพื้นที่ ส่วนบริเวณพื้นดิน เมฆจะถูกความคุมโดยภูมิประเทศที่ขรุขระของเทือกเขาแอนดีส ทั้งสองอย่างนี้จะเป็นปัจจัยสำคัญในการเพิ่มหรือลดสภาพความขุ่นมัวของท้องฟ้าจากลมที่พัดผ่านเข้ามา

        ฤดูหนาวในบริเวณนี้เป็นช่วงที่พายุความกดอากาศต่ำที่นำด้วยแนวปะทะอากาศและโล่เมฆขนาดใหญ่รุกเข้ามาในแอนติไซโคลนที่จะเปลี่ยนมันให้กลายเป็นเมฆระดับกลางและระดับสูงข้ามแนวของคราส ระบบแนวปะทะอากาศเหล่านี้เป็นที่มาของเมฆในพื้นที่ส่วนหนึ่งของชิลีตอนกลางและอาร์เจนตินา ส่วนใหญ่เมฆเหล่านี้ไม่หนักพอที่จะทำให้เกิดฝนในพื้นที่ชายฝั่งทะเลตอนล่างของชิลี แต่ในบางครั้งทุกสองถึงสี่ปีแนวปะทะของอากาศจะก่อให้เกิดน้ำฝนปริมาณหลายสิบมิลลิเมตร

 

การสำรวจจุดสังเกตการณ์ ณ เมือง Vicuna ที่มีค่าทัศนวิสัยท้องฟ้าที่ดี และตำแหน่งมุมเงยของดวงอาทิตย์ขณะเกิดปรากฏกรณ์ที่เหมาะสม โดยพื้นที่โดยรอบเป็นทะเลทรายที่ค่อนข้างแห้งแล้ง เหมาะแก่การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์

 

        ดั้งนั้น จากข้อมูลต่างๆ จึงนำไปสู่การพิจารณาทั้งส่วนตำแหน่งที่ตั้ง เวลาการเกิดปรากฏการ์ และมุมเงยของดวงอาทิตย์ขณะเกิดปรากฏการณ์ ทำให้เราตัดสินใจเลือกที่จะเปลี่ยนสถานที่ในตอนแรก ที่จะไปตั้งจุดสังเกตการณ์กันที่เมือง La Higuera ซึ่งถึงแม้จะอยู่ในบริเวณที่สูงกว่า แต่อยู่ใกล้กับแนวชายฝั่ง แนวปะทะอากาศ และอาจเกิดเมฆขึ้นได้ จึงเปลี่ยนสถานที่ใหม่เป็นเมือง Vicuna ซึ่งอยู่ห่างจากแนวชายฝั่งพอสมควร ทั้งเวลาในการเกิดก็ไม่ต่างกันมากนัก ทั้งมุมเงยของดวงอาทิตย์ยังคงอยู่สูงจากขอบฟ้าพอสมควร และข้อมูลประกอบการตัดสินใจของพวกเราก็ไม่พลาด ทำให้เราสามารถเก็บข้อมูลภาพถ่ายตั้งแต่เริ่มปรากฏการณ์จนสิ้นสุดปรากฏการณ์ได้อย่างสมบูรณ์แบบ

 

ความพิเศษของปรากฏการณ์สุริยุปราคาครั้งนี้

สำหรับความพิเศษครั้งนี้ ถือเป็นปรากฏการณ์สุริยุปราคาเต็มดวงที่เราสามารถสังเกตปรากฏการณ์ข้างเคียงได้ค่อนข้างชัดเจนและครบถ้วน เช่น ปรากฏการณ์เงาเสี้ยว (Crescent Shadow) ปรากฏการณ์ลูกปัดของเบลีย์ (Baily’s Beads) ปรากฏการณ์แถบเงา (Shadow Bands) ปรากฏการณ์แหวนเพชร (The Diamond Ring Effect) ชั้นโคโรนา (Corona) ปรากฏการณ์แสงโลก (Earthshine) และเปลวสุริยะ (prominence) ดังภาพถ่ายปรากฏการณ์ด้านล่าง

 

ปรากฏการณ์เงาเสี้ยว (Crescent Shadow)

 

 

        ปรากฏการณ์เงาเสี้ยว (Crescent Shadow) เกิดขณะดวงอาทิตย์ถูกบังประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ แสงอาทิตย์ที่ลอดผ่านรูเล็กๆ จะเป็นรูปเสี้ยว ดังภาพ โดยในการสังเกตการณ์ เราใช้กระชอนมาบังแสง เมื่อนำฉากขาวมารับภาพ ก็จะทำให้สามารถสังเกตเห็นเงาเสี้ยวที่เกิดจากการที่ดวงอาทิตย์ถูกดวงจันทร์บดบังเป็นเสี้ยวสว่างดังภาพข้างต้น ซึ่งสามารถนำไปใช้ประกอบในการบรรยายเรื่องแหล่งกำเนิดแสงได้เป็นอย่างดี

 

ปรากฏการณ์ลูกปัดของเบลีย์ (Baily’s Beads)

 

(Camera : Canon 5D Mark IV / Lens : Takahashi FSQ85 + Extender 1.5X / Focal length : 675 mm. / Aperture : f/8 / ISO : 320 / Exposure : 1/8000 sec)

 

        ปรากฏการณ์ลูกปัดของเบลีย์ (Baily’s Beads) ปรากฏการณ์ ลูกปัดเบลีย์ (Baily's Beads) จะเกิดก่อนที่ดวงจันทร์จะบดบังดวงอาทิตย์หมดทั้งดวง โดยแสงของดวงอาทิตย์ส่วนที่เหลืออยู่เพียงเล็กน้อยนั้นจะส่องลอดผ่านบริเวณที่ลุ่ม ที่ต่ำ หุบเขา หุบเหวลึกบนพื้นผิวดวงจันทร์อันขรุขระเป็นหลุมเป็นบ่อ ปรากฏเป็นประกายแวววาวเหมือนลูกปัดที่เรียงร้อยกันล้อมรอบดวงจันทร์ คล้ายสร้อยลูกปัด

 

ปรากฏการณ์แถบเงา (Shadow Bands)

 

การสังเกตปรากฏการณ์แถบเงาด้วยการปูผ้าขาวเพื่อสังเกตเป็นริ้วเป็นแถบของการกระเพื่อมของแสง โดยภาพนิ่งไม่สามารถเห็นลักษณะแถบริ้วได้ชัดเจนนัก ต้องสังเกตจากภาพวีดีโอจึงจะเห็นถึงลักษณะการเกิดได้ดียิ่งขึ้น

 

        ปรากฏการณ์แถบเงา (Shadow Bands) จะเกิด 30 วินาที ก่อนและหลังดวงอาทิตย์มืดหมดทั้งดวง โดยจะเห็นเป็นแนวริ้วมืดสลับสว่างบนฉากขาว ซึ่งดวงอาทิตย์จะปรากฏเป็นเสี้ยวเล็กมากๆ บรรยากาศของโลกจะส่งผลให้แสงจากดวงอาทิตย์ที่ส่องมาจากเสี้ยวเล็กๆ นั้นมีการกระเพื่อม ซึ่งช่วงนี้ถ้าสังเกตให้ดีจะเห็นเป็นริ้วเป็นแถบของการกระเพื่อมของแสงอันเนื่องมาจากบรรยากาศของโลกรบกวน เป็นแถบเงารูปคลื่นสีดำซึ่งจะทอดเป็นริ้วๆทั่วไป เห็นได้ชัดเจนหากปูพื้นด้วยผ้าสีขาวกลางแจ้งปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเพราะบรรยากาศโลก

 

ปรากฏการณ์แหวนเพชร (The Diamond Ring Effect)

 

(Camera : Canon 5D Mark IV / Lens : Takahashi FSQ85 + Extender 1.5X / Focal length : 675 mm. / Aperture : f/8 / ISO : 320 / Exposure : 1/8000 sec)

 

        ปรากฏการณ์แหวนเพชร (The Diamond Ring Effect) จะเกิดขึ้นเมื่อลำแสงสุดท้ายของดวงอาทิตย์ลอดผ่านหลุมอุกกาบาตใหญ่บนดวงจันทร์ลงมา ซึ่งจะเกิดก่อนและหลังการบังมืดหมดดวงประมาณ 10 วินาที ปรากฏการณ์เป็นดวงสว่างจ้าอยู่เพียงดวงเดียวบนขอบเสี้ยวของดวงอาทิตย์ที่กำลังจะลับไป เป็นรูปคล้ายแหวนเพชรส่องประกายสวยงามมาก

 

ชั้นโคโรนา (Corona) และปรากฏการณ์แสงโลก (Earthshine)

 

(Camera : Canon 5D Mark IV / Lens : Takahashi FSQ85 + Extender 1.5X / Focal length : 675 mm. / Aperture : f/8 / ISO : 320 / Exposure : HDR)

 

        ชั้นโคโรนา (Corona) เป็นชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์อยู่เหนือชั้นโครโมสเฟียร์ที่ระดับความสูง 5,000 กิโลเมตร โดยจาการบันทึกภาพปรากฏการณ์สุริยุปราคาความละเอียดสูง สามารถบันทึกภาพชั้นโคโรนาซึ่งแผ่ออกไปไกลกว่า 1,000,000 กิโลเมตรจากผิวดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิสูงมากถึง 2,000,000 เคลวินแต่มีความสว่างน้อยที่สุด ประกอบด้วยอนุภาคพลังงานสูงที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ ซึ่งจะมีเพียงปรากฏการณ์สุริยุปราคาเต็มดวงเท่านั้นที่จะทำให้เราสามารถสังเกตเห็นได้ โดยมองเห็นได้เป็นแสงสีขาว มีรูปทรงสอดคล้องกับสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ 

        นอกจากนั้น ยังสามารถมองเห็นปรากฏการณ์แสงโลกได้ เนื่องจากสภาพท้องฟ้าที่ใสเคลียร์มาก จึงสามารถสังเกตเห็นพื้นผิวของดวงจันทร์เรื่อยๆได้ ซึ่งปรากฏการณ์แสงโลกนั้น เกิดจากแสงของดวงอาทิตย์สะท้อนผิวโลกไปยังพื้นผิวของดวงจันทร์ขณะเกิดปรากฏการณ์ ทำให้ตาเปล่ามองเห็นพื้นผิวของดวงจันทร์เรื่อยๆ ได้อย่างชัดเจน

 

เปลวสุริยะ (Prominence)  

 

(Camera : Canon 5D Mark IV / Lens : Takahashi FSQ85 + Extender 1.5X / Focal length : 675 mm. / Aperture : f/8 / ISO : 320 / Exposure : 1/640 sec)

 

        เปลวสุริยะ (prominence) คือพวยก๊าซที่พุ่งออกมาจากผิวของดวงอาทิตย์ ซึ่งปกติเราจะสังเกตเห็นได้จากคลื่นแสงย่านไฮโดรเจนอัลฟ่าเท่านั้น  แต่ระหว่างที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง เราสามารถเห็นพวยก๊าซนี้บนดวงอาทิตย์ จากผิวดวงอาทิตย์ขึ้นไปในชั้นบรรยากาศโครโมสเฟียร์ (Chromosphere) จากภาพถ่ายผ่านกล้องโทรทรรศน์โดยตรงโดยไม่มีอันตราย

 

การปรากฏของดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ ขณะเกิดปรากฏการณ์เต็มดวง

 

 

        ขณะเกิดปรากฏกาณณ์สุริยุปราคาช่วงเต็มดวง สภาพท้องฟ้าจะมืดคล้ายๆกบช่วงพลบค่ำ หรือประมาณช่วงแสงสนธยา เราจะสามารถสังเกตเห็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ได้ เช่น ดาวศุกร์ ดาวพุธ ดาวอังคาร ดาวซีรีอุส และดาวฤกษ์อื่นได้อีกด้วย

 

        ทั้งหมดนี้เป็นเพียงอีกประสบการณ์ที่เหล่านักดาราศาสตร์จากทั่วโลกต่างให้ความสนใจ รวมทั้งใช้โอกาสนี้ในการศึกษาวิจัยทางด้านดาราศาสตร์ เช่น การศึกษาทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป(General relativity) ของไอน์สไตน์ จากปรากฏการณ์สุริยุปราคา เพื่อยืนยันความถูกต้อง สิ่งหนึ่งที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปทำนายไว้คือการคำนวณว่าแรงโน้มถ่วงทำให้แสงโค้งได้มากน้อยแค่ไหน โดยทำให้นักดาราศาสตร์พบว่าแสงจากดาวที่อยู่เบื้องหลังดวงอาทิตย์เกิดการเปลี่ยนตำแหน่งไปเนื่องจากผลจากแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ ซึ่งโดยปกติเราไม่สามารถสังเกตการได้ในตอนกลางวันเนื่องจากแสงสว่างจ้าของดวงอาทิตย์ทำให้เราไม่สามารถเห็นดาวที่เป็นฉากหลังของดวงอาทิตย์ได้เลย โดยนักดาราศาสตร์พบว่าการเปลี่ยนตำแหน่งของดวงดาวที่ได้จากการสังเกตสอดคล้องกับจากทฤษฎีของไอน์สไตน์ซึ่งมากเป็นสองเท่าของผลที่ใช้ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของนิวตัน 

        สำหรับคอลัมน์เดือนหน้าผมจะเอาภาพถ่ายจากท้องฟ้าในซีกฟ้าใต้มาให้ดูกันว่า ท้องฟ้าที่ใช้เป็นที่สำหรับตั้งหอดูดาวระดับโลกนั้น ท้องฟ้าจะเป็นอย่างไรกันบ้าง ติดตามได้ในคอลัมน์หน้าครับ