พลิกตำราเรียนกันใหม่! โดยเฉลี่ยแล้ว “ดาวพุธ” อยู่ใกล้โลกมากกว่า “ดาวศุกร์”

เราท่องจำกันมาตั้งแต่สมัยเด็ก ดาวเคราะห์ต่าง ๆ ในระบบสุริยะเรียงลำดับจากดวงอาทิตย์ออกมาคือดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน

แน่นอนว่าที่ประกบหน้าหลังหนีบโลกไว้ตรงกลางตามลำดับที่ท่องกันมา ก็คือดาวศุกร์ และดาวอังคาร

เมื่อดูที่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ ก็พบว่า ระยะห่างดวงอาทิตย์โดยเฉลี่ยของดาวพุธอยู่ที่ 0.39 AU ดาวศุกร์ 0.72 AU โลก 1 AU และดาวอังคารที่ 1.52 AU

หักลบแล้ว ดาวศุกร์ชนะเลิศ เมื่อเอา 1 ลบออก 0.72 ก็จะได้ 0.28 AU ดาวศุกร์จึงได้ตำแหน่งดาวเคราะห์ที่ใกล้โลกที่สุด แม้คุณไปค้นหาข้อมูลจาก Google ก็ได้ผลออกมาแบบนี้

แต่นั่นพลาดแล้ว !

ดาวเคราะห์ต่าง ๆ นั้น ไม่ใช่บ้านที่ตั้งอยู่นิ่ง ๆ บนพื้นดิน ที่สามารถบอกได้เลยว่าบ้านหลังไหนอยู่ใกล้บ้านเรามากกว่าบ้านหลังอื่น

ดาวเคราะห์ทุกดวงนั้นเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาทุกวินาทีตามวงโคจรของตนเอง แต่ละดวงต่างก็เข้ามาใกล้โลกและออกห่างไปตามช่วงเวลา

เปรียบแล้วเหมือนเพื่อนในบริษัท ที่โต๊ะติดกับเรากลับพบหน้ากันน้อยกว่าโต๊ะถัดไป เพราะออกไปธุระข้างนอกและกลับมาบริษัทเร็วกว่า บ่อยกว่า สุดท้ายมิตรภาพก็มีโอกาสเกิดขึ้นได้มากกว่าเพื่อนโต๊ะติดกันที่ไม่ค่อยได้เห็นหน้ากันเลย

ผลการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์เผยแพร่ลงในวารสาร physicstoday ทีมงานคำนวนวงโคจรบนฐานเวลา และพบความจริงที่น่าตกใจ ซึ่งขัดแย้งกับที่เราเรียนรู้กันมาตามบทเรียนโดยสิ้นเชิง ทีมงานพบว่าหากนับตามการเฉลี่ยเวลาแล้ว ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้โลกที่สุด คือดาวพุธ

ดาวพุธคือดาวดวงเดียวในระบบสุริยะที่หมุนวนโคจรไปรอบดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วสูงสุด ในเมื่อวัดออกมาตามรัศมีโดยมีดวงอาทิตย์เป็นแกนกลาง ดาวที่เหลือล้วนโคจรช้ากว่าดาวพุธตามลำดับความห่าง ในลักษณะนี้ดาวพุธย่อมมีช่วงเวลาใกล้ชิดดาวทุกดวงมากกว่าใคร

ดูคลิปเต็มใน Youtube จากนาที 01:27 เป็นต้นไป ที่แทนวงโคจรของโลกในภาพด้วยสีฟ้า ดาวศุกร์แทนด้วยสีเหลือง ดาวพุธแทนด้วยสีเทา และดาวอังคารแทนด้วยสีแดง เพื่อพิจารณาดู เราจะพบว่าดาวพุธเคลื่อนออกห่างโลกเพียงช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้น ขณะที่ดาวศุกร์ที่ควรจะใกล้โลกมากกว่า กลับใช้เวลาส่วนใหญ่เคลื่อนห่างออกไปจากโลก โดยจุดที่ไกลจากโลกที่สุดนั้นดาวศุกร์อยู่ห่างออกไปถึง 1.72 AU ที่อีกฟากของดวงอาทิตย์

เมื่อเป็นแบบนี้ แน่นอนว่า ด้วยขนาดวงโคจรที่ใหญ่กว่า ทำให้ดาวศุกร์เกิดความล่าช้าในการหมุนวนไปรอบวงโคจรของตนเอง กว่าจะกลับมาใกล้โลกอีกครั้งก็นานเกินไป จะอย่างไรก็สู้ดาวพุธที่โคจรเร็วกว่าไม่ได้ ดาวศุกร์จึงเสียตำแหน่งใกล้โลกโดยเฉลี่ยตามเวลาให้ดาวพุธไป

หากว่ากันตามการคำนวณเพื่อหาระยะห่างระหว่างตำแหน่งใด ๆ บนวงกลม 2 วงซ้อนกัน ผลที่ได้ออกมาจากวิธีการนี้คือค่าเฉลี่ยระยะห่างของดาวพุธกับโลก ณ ตำแหน่งใด ๆ บนวงกลม มีค่าเท่ากับ 1.04 AU ขณะที่ดาวศุกร์นั้นมีค่าเป็น 1.14 AU ซึ่งก็ยังคงแสดงให้เห็นว่าดาวศุกร์นั้นมีระยะห่างจากโลกมากกว่าดาวพุธอยู่ดี

นั่นคือไม่ว่าเฉลี่ยตามเวลา หรือเฉลี่ยตามตำแหน่งในวงกลม ดาวพุธก็ยังคงชนะเลิศ

และหากนำวิธีการนี้ไปคำนวนกับดาวเคราะห์ดวงอื่นที่เหลือ ก็ได้ผลออกมาไม่ต่างกัน นั่นคือดาวพุธอยู่ใกล้ดาวทุกดวงในระบบสุริยะตั้งแต่โลกไปถึงเนปจูนยิ่งกว่าใคร แม้แต่ดาวเนปจูนที่อยู่ที่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ถึง 30 AU ก็ยังใกล้กับดาวพุธมากกว่าดาวยูเรนัสที่อยู่ที่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ 19 AU อยู่ดี

ผลสรุปในการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงว่าทุกความรู้ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับธรรมชาติรอบตัวย่อมมีวันถูกลบล้างเปลี่ยนแปลงไปได้เสมอ อย่างไรก็ตามข้อมูลในตำราเรียนยังอาจต้องยึดตามแนวทางเดิมต่อไปเมื่อกล่าวถึงระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์หลักในระบบสุริยะก็จะหมายถึงระยะห่างในลักษณะที่ดาวเคราะห์ทุกดวงที่อยู่นิ่ง ๆ เรียงเป็นแถวไปตามลำดับ

ผลงานศึกษานี้เป็นของ Tom Stockman นักศึกษาระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยอลาบามาใน Huntsville (UAH) และผู้ช่วยวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอาลามอส (LANL) ร่วมกับ Gabriel Monroe วิศวกรเครื่องกลจากศูนย์วิจัยการพัฒนาวิศวกรของกองทัพสหรัฐฯ (ERDC) และ Samuel Cordner วิศวกรเครื่องกลของ NASA

เรียบเรียงโดย @MrVop