1-Mercury_in_color_-_Prockter07-edit1.jpg

למתבונן בשמיים ללא עזרים – כמו למשל טלסקופ – נראה כי אלפי האורות נעים כמקשה אחת ממזרח למערב עם סיבוב כדור הארץ. בקרבם יש גרמי שמיים שנראים ונעים אחרת. אלה הם כוכבי הלכת הקלאסיים וירחיהם. אנחנו יודעים, למשל, שבמאה ה-18 גילה ויליאם הרשל את כוכב הלכת אורנוס ובמאה ה-19 גילו אורבן לה-ורייה וג'ון קאוץ' אדמס את נפטון. אבל מי גילה את כוכב חמה (מרקורי)?

כוכב חמה הוא אחד מכוכבי הלכת הקלאסיים, וסביר להניח שאין לו מגלה אחד או שניים בלבד, אלא אסטרונומים רבים גילו אותו מחדש לאורך הדורות. עם זאת, מבין כוכבי הלכת במערכת השמש שהיו ידועים עוד לפני המצאת הטלסקופ, כוכב חמה מציב את האתגר התצפיתי הרציני ביותר: כדי לתפוס את חמה החמקמק יש להישיר מבט אל האופק המזרחי סמוך לזריחה, או אל האופק המערבי סמוך לשקיעה – והוא נעלם כעבור זמן קצר. זאת ועוד: מבין כוכבי הלכת, טווח הבהירות של כוכב חמה בשמיים הוא הגדול ביותר, ולכן לעיתים הוא נראה בבירור ואילו בפעמים אחרות הוא אינו נראה כלל.

מדוע כוכב לכת זה חמקמק כל כך? מאחר שהוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש, אפשר לצפות בו כאמור אך ורק בפרקי זמן קצרים, תמיד בשעת הזריחה או השקיעה. בכך הוא דומה לכוכב הלכת נוגה – ולא במקרה. שני כוכבי הלכת קרובים יותר לשמש מאשר לכדור הארץ. לכן, כשמביטים בהם מכדור הארץ נראה כי השניים לעולם אינם מתרחקים מהשמש (להבדיל ממאדים, צדק ושבתאי, שבעונות מסוימות מטיילים להם לאורך כל הלילה). כמו נוגה, גם כוכב חמה מופיע לעינינו פעם כ"כוכב הבוקר" ופעם כ"כוכב הערב", ולעולם אינו זורח לכל אורך הלילה.

 אלא שכאן מסתיים הדמיון בין השניים: את נוגה אי אפשר לפספס – הוא מטפס גבוה בשמיים. לעומתו, כוכב חמה נשאר נמוך, סמוך לאופק, ולעולם אינו עובר את קו ה-28 מעלות מעליו. מאחר שהוא קרוב כל כך למועד זריחת השמש ושקיעתה, קל לפספס אותו. ומאחר שהוא קרוב כל כך לקו האופק, האור שלו עובר בשכבות רבות יותר של האטמוספירה – ונבלע בחלקו. למעשה, כאשר כוכב חמה חוצה את מישור המִלְקֶה (המישור המדומיין שעליו סובבים כל כוכבי הלכת במערכת השמש) בזמן שהוא נמצא בין כדור הארץ לשמש, ניתן לראות מעבר שלו על פני השמש – מעין ליקוי חמה חלקי מאוד. זה קורה בממוצע אחת לשבע שנים, ותמיד בחודשים מאי או נובמבר.

2Transit_Of_Mercury,_May_9th,_2016.jpg

בכל מקרה, אותם קשיי תצפית שהפריעו לאסטרונומים הקדומים המשיכו להפריע גם בתקופה המודרנית. כשגלילאו גליליי כיוון את הטלסקופ שלו לעבר כוכב חמה, הקטן בכוכבי הלכת, המכשיר לא היה חזק דיו להראות שגם חמה עובר מופעים, כלומר מתמלא ומתרוקן לעינינו, כמו הירח וכמו נוגה. גם טלסקופים מאוחרים ומשוכללים יותר לא חשפו אלא דִסקה אפרפרה וחסרת תווי פנים. רק בראשית שנות ה-60 של המאה שעברה נגלו לאדם פני השטח של כוכב חמה, בעזרת אותות רדאר שנשלחו מכדור הארץ, קיפצו חזרה וחשפו מכתשים וימות לבה עתיקות.

התצפיות המפורטות ביותר על כוכב חמה נערכו מחלליות ששוגרו אליו או לסביבתו. ב-1974 חלפה הגשושית מרינר 10 של נאס"א במרחק 327 ק"מ בלבד מכוכב חמה ומיפתה כמחצית מכוכב הלכת. התמונות ששלחה מרינר 10 הראו עולם דומה מאוד לירח שלנו. החללית הראשונה שנכנסה למסלול סביב כוכב חמה הייתה מסנג'ר של נאס"א, ב-2011. ב-2018 שוגרה לחלל משימת בֶּפּיקוֹלוֹמְבּוֹ, המשותפת לסוכנויות החלל האירופית והיפנית, והיא תגיע לכוכב חמה ב-2025.

כמובן, כוכב חמה נקרא כך בעברית בשל קרבתו לשמש – הכוכב של החמה. אבל כמה חם על כוכב חמה?

3PIA19411-Mercury-WaterIce-Radar-MDIS-Messenger-20150416.jpg

כוכב חמה, כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש, הוא מן הסתם גם כוכב הלכת החם ביותר, נכון? ובכן, לא נכון. כוכב הלכת החם ביותר הוא כוכב הלכת השני מהשמש, נוגה.

כוכב חמה מקבל פי ארבעה קרינת שמש מנוגה – וסופג פי תשעה (האלבדו של נוגה – מידת ההחזריות שלו – גבוה בהרבה מזה של כוכב חמה). אבל במזג אוויר של עולמות, האטמוספירה היא גורם חשוב לא פחות מהמרחק לשמש. ובל נשכח שאילו לכדור הארץ לא הייתה אטמוספירה (או אילו הייתה לו אטמוספירה בלי גזי חממה), הטמפרטורה הממוצעת שלו הייתה 18 מעלות מתחת לאפס!

את נוגה מכסה אטמוספירת פחמן דו-חמצני סמיכה, שלוכדת את החום בתהליך המכונה "אפקט חממה". התוצאה היא טמפרטורה ממוצעת של 462 מעלות צלזיוס – חום שיכול להתיך עופרת. לכוכב חמה, לעומת זאת, אין אטמוספירה משמעותית, וטמפרטורת פני השטח הממוצעת בו היא 167 מעלות.

אלא שהממוצע הזה אינו משקף נכוחה את מה שקורה על פני השטח, שכן בניגוד לנוגה או לארץ, ובדומה לירח, טווח הטמפרטורות בכוכב חמה הוא אדיר. בצד היום הטמפרטורות יכולות לנסוק ל-427 מעלות ואילו בצד הלילה הן יכולות לצנוח ל-180 מעלות מתחת לאפס. האטמוספירה של כוכב חמה דקיקה כל כך, שהיא לא יכולה ללכוד את החום ולאזן בין יום ללילה. תחזית מזג האוויר בכוכב חמה: כשהשמש פוגעת – גיהינום. כשהשמש לא פוגעת – הגיהינום קופא.

אך לחשיפה של כוכב חמה לחלל יש יתרון אחד בולט: בהיעדר אטמוספירה שתסיע חלק מהחום מקו המשווה לקטבים, יש אזורים בכוכב חמה שנמצאים בצל תמידי – ושם יש ככל הנראה מאגרים של מי קרח. כאן בכדור הארץ (ובכוכבי לכת נוספים, כמובן), הטמפרטורה הממוצעת משתנה לפי הטיית הציר. כאשר ההמיספירה הדרומית נוטה לעבר השמש, היא סופגת את קרניה בזווית ישרה יותר וחווה אביב וקיץ, בשעה שההמיספירה הצפונית חווה סתיו וחורף. 

הטיית הציר של כדור הארץ היא 23.5 מעלות ביחס למישור המִלקה, כלומר ביחס למישור ההקפה שלו סביב השמש. הטיית הציר של כוכב חמה היא הקטנה ביותר במערכת השמש – 2.1 מעלות בלבד. זה לא מספיק כדי לגרום להפרשי טמפרטורות משמעותיים בין ההמיספירות. הוא פשוט ישר מדי. לכן חלקים בקטבים של כוכב חמה לעולם אינם נחשפים לשמש. כבר ב-1991 תצפיות שנערכו מכדור הארץ זיהו כתמים בהירים במיוחד באגני המכתשים בקטבים של כוכב חמה, וב-2012 אישרה הגשושית מסנג'ר שהכתמים הבהירים עשירים במימן – וכידוע, שני אטומים של מימן, עם אטום אחד של חמצן, מרכיבים מים.

ואיפה שיש מים יש חיים, נכון? אז האם יש חיים בכוכב חמה?

4.jpg

כוכב חמה, הקטן והפנימי בכוכבי הלכת, הוא המקום האחרון שאנו חושבים עליו כשאנו חושבים על חיים במערכת השמש. כאמור, בשל הקִרבה לשמש, ובהיעדר אטמוספירה, טווח הטמפרטורות בכוכב חמה גדול ביותר. שום צורת חיים מוכרת לנו אינה יכולה לשרוד על כוכב חמה, כפי ששום צורת חיים אינה יכולה לשרוד על הירח.

אלא שבשנים האחרונות, בעיקר הודות למקפת מסנג'ר של נאס"א, שנכנסה למסלול סביב כוכב הלכת ב-2011 וסיימה את תפקידה ב-2015, אנחנו לומדים פרטים מפתיעים על הסביבה העוינת. כך, למשל, המקפת מסנג'ר מצאה כמויות גדולות של אדי מים באקסוספירה, השכבה הרחוקה והדלילה של האטמוספירה של כוכב חמה. זוהי עדות לפעילות וולקנית בעבר, ואפילו לקיומם של כיסי מי קרח במכתשים המוצללים נצחית של הקוטב הצפוני.

ב-2020, מחקר של ה-Planetary Science Institute Research, שנערך במימון נאס"א, העלה את האפשרות שצורות חיים פשוטות יכלו פעם להתקיים מתחת לפני השטח של כוכב חמה. הימצאותם של מים על פני השטח, והחימום המתמיד מהפעילות הגעשית בכוכב חמה העתיק, היו יכולים ליצור יחד תנאים מתאימים להיווצרותן של צורות חיים פשוטות כגון חיידקים מתחת לאדמה. 

 אם זה אכן קרה, אולי השתמרו ראיות לכך – לרבות מאובנים – בעמקים העמוקים של כוכב חמה. החוקרים מקווים שנאס"א וסוכנויות חלל אחרות ייעזרו בממצאים החדשים כדי לבחור אתרי נחיתה עתידיים למשימות אסטרוביולוגיות בשטח הכאוטי. נחתות כאלה עשויות לפתור את חידת התנאים לחיים תת-קרקעיים בעולם ההפכפך.

אז נכון להיום אין חיים על כוכב חמה. האם אנחנו יכולים ליישב אותו?

5Valentine_Cave.jpg

כשאנחנו חושבים על יישוב מערכת השמש, רובנו חושבים על מאדים – ומיטיבי לכת מדמיינים ערים מרחפות בענני נוגה. במבט ראשון, יישוב בכוכב חמה נראה דומה ליישוב בירח – רק רחוק יותר.

במבט שני, יש לו, למרקורי, כמה יתרונות. ראשית, הוא כוכב לכת סלעי, ופירושו של דבר שהוא מורכב מסלעים סיליקטיים וממתכות, בדיוק כמו כדור הארץ. למעשה, כוכב חמה מורכב מ-70% מתכות לעומת 40% בכדור הארץ. אם אי פעם נצליח לכרות מחצבים מכוכב חמה, הברזל והניקל שבו יספיקו לאנושות למשך דורות, וכוח הכבידה החלש (38% מזה של כדור הארץ – כפול מבירח, וכמו במאדים) יקל עלינו לשגר את המטען לכדור הארץ. גם מי קרח לא חסרים בכוכב חמה. בשנים האחרונות מצטברות ראיות לקיומם של מי קרח בתחתית המכתשים המוצללים שבקוטבי כוכב חמה, היכן שאור השמש לעולם אינו פוגע.

יתרון נוסף של כוכב חמה הוא קרבתו לשמש. כל יישוב אנושי, ובוודאי תעשייה כבדה, צריך אנרגיה – ובכוכב חמה אין מחסור באנרגיה סולארית. ועוד יתרון: צריך לזכור את העובדה המשונה שבממוצע, כוכב חמה הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לכדור הארץ. בזמן שחלון ההזדמנויות לשיגור למאדים נפתח מדי 26 חודשים, והמסע אורך כחצי שנה, חלון ההזדמנויות לכוכב חמה נפתח מדי ארבעה חודשים, והמסע אורך קצת פחות מחמישה חודשים.

וכעת לאתגרים. כזכור, טמפרטורת היום בכוכב חמה יכולה להגיע ל-427 מעלות וטמפרטורת הלילה יכולה להגיע ל-180 מעלות מתחת לאפס. זה מספיק כדי לשרוף או להקפיא כל אסטרונאוט, בכל חליפת חלל. עם זאת, זמן ההקפה של כוכב חמה סביב השמש ארוך מזמן הסיבוב של כוכב חמה על צירו. פירושו של דבר שיממה אחת על מרקורי אורכת שנתיים מרקוריאניות. נדמיין, למשל, משאית שמוּנעת בכוח סולארי, הכורה מחצבים בכוכב חמה. אנשי הצוות יעבדו במקום אחד כמה ימים או שבועות בזמן הזריחה, וכשהשמש תטפס בשמיים – ייסעו כמה דקות מערבה. כך הם יישארו תמיד בזמן הזריחה, כאשר לא חם מדי ולא קר מדי. אפשרות אחרת, שמתאימה יותר לצורכי מגורים, תהיה ליצור מערכת אקולוגית סגורה מעל מאגרי מי הקרח בקטבים.

בעיה קשה יותר היא בעיית הקרינה. השדה המגנטי של כוכב חמה קלוש. כמו במאדים, המתיישבים יהיו חשופים לקרינה סולארית וקוסמית קטלנית – וכמו במאדים הם ייאלצו כנראה לחיות מתחת לשכבת מיגון טבעית, למשל בתעלות לבה תת-קרקעיות. הגשושית מסנג'ר של נאס"א גילתה מערכת מערות מפוארת, והיא זכתה לשם Hollows. מערכת זו, הנראית מהחלל כמו גבינה שווייצרית, מלמדת שיש תעלות לבה רבות בכוכב הלכת. החיים מתחת לאדמה, או בתחתית המכתשים המוצללים בקטבים, יגנו על התושבים מפני הקרינה ויאזנו את הפרשי הטמפרטורות, כך שניתן יהיה לשמור על סביבה סגורה המתאימה למחיה.