เมฆฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์

เมฆฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ที่ถูกส่องสว่างจนปรากฏเป็นแสงจักรราศี

เมฆฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ (interplanetary dust cloud) หรือ ฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ (interplanetary dust) คือฝุ่นคอสมิกภายในระบบสุริยะ เป็นสมาชิกที่มีขนาดเล็กที่สุดของวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ

คำจำกัดความที่ได้รับการรับรองจากคณะกรรมาธิการสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (IAU) เกี่ยวกับดาวตก อุกกาบาต และฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์เมื่อวันที่ 30 เมษายน 2017 ได้ระบุว่า ฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ เป็นสสารของแข็งที่แตกละเอียดโดยทั่วไปมีขนาดเล็กกว่าอุกกาบาต (ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ไมโครเมตร ถึง 1 เมตร) จากข้อเท็จจริงเชิงสังเกตการณ์ อาจคิดได้ว่าจุดกำเนิดของฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์นั้นไม่ได้อยู่ในช่วงการก่อตัวของระบบสุริยะ แต่เกิดในช่วง 100 ล้านปีที่ผ่านมา โดยเกิดจากการชนกันระหว่างดาวเคราะห์น้อย ถูกปล่อยออกจากดาวหาง และการชนระหว่างวัตถุท้องฟ้าชั้นนอกด้วยกันเอง หรือวัตถุท้องฟ้าชั้นนอกชนกับฝุ่นระหว่างดวงดาว

ฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ยังทำให้เกิดแสงจักรราศี ที่สามารถมองเห็นได้ในท้องฟ้าด้านทิศตะวันตกหลังพระอาทิตย์ตกดินหรือในท้องฟ้าด้านทิศตะวันออกก่อนพระอาทิตย์ขึ้น โดยจะเห็นได้ชัดในพื้นที่ที่มืดมิดมีบรรยากาศปลอดโปร่งและไม่มีแสงประดิษฐ์หรือแสงจันทร์ ดังนั้นจึงมีอีกชื่อเรียกว่า เมฆจักรราศี (zodiacal cloud)

การเคลื่อนที่ของฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ไม่เพียงแต่ได้รับผลกระทบจากความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังได้รับผลกระทบจากความดันรังสีของดวงอาทิตย์ด้วย แรงโน้มถ่วงจะแปรตามปริมาตร (หรือที่จริงคือแปรตามมวล) ในขณะที่ความดันรังสีจะเป็นสัดส่วนกับพื้นที่หน้าตัด เนื่องจากความดันรังสีของดวงอาทิตย์แปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่าง จากดวงอาทิตย์ ผลกระทบที่ปรากฏจึงเหมือนกับการทำให้แรงโน้มถ่วงจากดวงอาทิตย์อ่อนลง ดังนั้นฝุ่นที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วตามกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ของเค็พเพลอร์ในแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์จะมีความเร็วสูงเกินไป และถูกผลักออกไปด้านนอก ด้วยเหตุนี้ อนุภาคฝุ่นที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมโครเมตรจึงถูกขับออกจากระบบสุริยะในเวลาอันสั้นเมื่อเทียบกับอายุของระบบสุริยะ

สำหรับฝุ่นที่มีขนาดใหญ่กว่านี้ โดยทั่วไปจะมีขนาด 10 ถึง 100 ไมโครเมตร ผลกระทบอื่นจะมีความสำคัญ ฝุ่นไม่เพียงแต่สะท้อนแสงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังดูดกลืนและแผ่รังสีออกมาอีกด้วย ในกระบวนการดูดกลืนและแผ่รังสีแสงอาทิตย์อีกครั้งโดยฝุ่นที่เคลื่อนที่ตามกฎของเค็พเพลอร์ในสนามรังสีดวงอาทิตย์ ความคลาดของแสงจะส่งผลให้มีการหน่วงในทิศทางการเคลื่อนที่ (ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ) ผลก็คือทำให้สูญเสียโมเมนตัมเชิงมุม ผลที่ตามมาก็คือ ฝุ่นจะตกลงมาในวิถีแบบเป็นเกลียวหมุนเข้าหาดวงอาทิตย์ (ปรากฏการณ์พอยน์ติง–รอเบิร์ตสัน) ด้วยเหตุนี้ ฝุ่นที่เกิดขึ้นในแถบดาวเคราะห์น้อยจึงจะหายไปภายใน 10 ล้านปี

ดูเพิ่ม

• ฝุ่นจักรราศีนอกระบบ
• จานรอบดาวฤกษ์
• จานรอบดาวเคราะห์
• ฝุ่นคอสมิก
• มวลสารระหว่างดาวเคราะห์