זו התקופה הטובה ביותר לצפות בנפטון וגם הזדמנות טובה להיזכר שוב במרחקים הבלתי נתפסים של החלל
-
ב-11 בספטמבר כוכב הלכת נפטון (ובשמו העברי: רהב) יגיע לניגוד; הוא יהיה בדיוק מול השמש, ישקע עם זריחתה ויזרח עם שקיעתה. זו התקופה הטובה ביותר לצפות בנפטון, משום שהוא ייראה בשמיים כל שעות הלילה. בעת הניגוד נפטון גם יימצא במרחק הקרוב ביותר שלו לכדור הארץ, אולם לכך אין משמעות גדולה: בשל מרחקו הרב מאיתנו, כ-29 יחידות אסטרונומיות (יחידה אסטרונומית היא המרחק הממוצע בין כדור הארץ לשמש), ההפרש בין המרחק הגדול ביותר של נפטון מאיתנו למרחקו בעת הניגוד הוא אחוזים אחדים בלבד.
נפטון הוא כוכב הלכת השמיני והאחרון במרחקו מהשמש, והיחיד מבין כוכבי הלכת שלא ניתן לראותו בעין בלתי מזוינת. הוא התגלה באמצעות מתמטיקה, כאשר אסטרונומים הבחינו בהשפעה כבידתית על מסלולו של שכנו אורנוס וניבאו את קיומו של כוכב לכת נוסף. נפטון הוא ענק גזי מסוג ענק קרח. כיאה לשמו, הוא עשוי בעיקר מקרח ומגז העוטפים ליבת סלע. צבעו ירקרק-כחלחל וכאשר צופים בו, גם בטלסקופ קטן, המגדיל ב-x200, אפשר להבחין שנפטון הוא אכן כוכב לכת. מבעד לטלסקופ הוא נראה כדִסקה קטנטנה בצבע כחול כהה.
נפטון מצוי בשנים אלה בקבוצת דלי. בגלל מרחקו העצום מהשמש הוא מזדחל באיטיות על כיפת השמיים. הוא שוהה בממוצע 13 שנים בכל מזל ומשלים הקפה סביב השמש אחת ל-164 שנים. במילים אחרות, שנה נפטונית אורכת 164 שנים ארציות, ויצורים נפטוניים תבוניים, אילו היו כאלה, היו פותחים את ההורוסקופ של 13 השנים שלהם כפי שבני כדור הארץ קוראים את ההורוסקופ של חודש לידתם. למעשה, רק ב-2010 השלים נפטון הקפה אחת סביב השמש, מאז התגלה לראשונה ב-23 בספטמבר 1846.
מערכות הכוכבים הסמוכות לשמש שונות ממנה מאד. סביב כוכבים אלה סובבות פלנטות אך מרביתן גדולות הרבה יותר וצפופות הרבה יותר מהפלנטות במערכת השמש שלנו. במפגש נשוחח על הדרכים שבהם ניתן לגלות פלנטות מחוץ למערכת השמש ומה ניתן ללמוד מהן על הפלנטות שלנו.
פרטים נוספים:
מתי: יום ראשון כ"ד אלול תש"פ 13.9.20 בשעה 17:30
איפה: במכללה האקדמית כנרת, בית טריגובוף כיתה 6019.
הרשמה: ההשתתפות במפגש אינה כרוכה בתשלום, אך יש להירשם מראש בקישור הזה. מספר המקומות במכללה מוגבל, לכן יש לציין בהרשמה האם בכוונתכם להגיע למכללה. ניתן לצפות במפגש בזום שבקישור.
כשאנחנו חושבים על תוכנית אפולו, אנחנו מן הסתם חושבים על "הצעד הקטן" של ניל ארמסטרונג באפולו 11. אבל לצעד הקטן הזה על אדמת הירח קדמו צעדים רבים – שחלקם היו זינוקים ממש. כזאת הייתה אפולו 8, ששלחה שלושה גיבורים אל הלא-נודע.
משמאל לימין: לוול, אנדרס ובורמן בסימולטור של מרכז החלל קנדי. קרדיט: נאס
אפולו 8, ששוגרה ב-21 בדצמבר 1968, הייתה ההיסטורית והדרמטית מכל משימות אפולו. במשך שישה ימים, מפקד המשימה פרנק בורמן, טייס תא הפיקוד ג'יימס לוול וטייס רכב הנחיתה הירחי ויליאם אנדרס שברו שורה ארוכה של שיאים – והוכיחו לעולם שהמסע לירח אפשרי: הם היו בני האדם הראשונים שהרחיקו לכת מעבר למסלול לווייני נמוך; הראשונים שראו במבט אחד את כל כדור הארץ; הראשונים שנכנסו לבאר הכבידה של גוף שמימי אחר, הראשונים שהקיפו אחד כזה ולבסוף גם השתחררו ממנו וחזרו לכדור הארץ; הראשונים שראו את הצד הרחוק של הירח; והראשונים שראו את כדור הארץ זורח מגוף שמימי אחר.
כל הדברים האלה נראים לנו מובנים מאליהם היום, אבל בזמן אמת איש לא ידע מה יקרה לחללית או לגוף האדם מחוץ לבאר הכבידה של כדור הארץ. איש לא ידע לבטח אם החללית הזעירה תצליח להשתחרר מכוח המשיכה של הירח כשתגיע השעה לחזור הביתה, או אילו סכנות אורבות לשלושה בצידו הרחוק, הצד שפונה בכיוון הנגדי לכדור הארץ.
ככל שהשעות והימים נקפו ועולם הבית הלך והתרחק מהם, הדיווחים של צוות אפולו 8 הפכו מלנכוליים יותר ויותר. עדשות המצלמות שנועדו לצלם את הירח – ואיתם הדיווחים השוטפים בכלי התקשורת – הופנו בהדרגה לאחור, לנקודת המוצא. לוול דיווח שהוא מביט בכדור הארץ מבעד לחלון – והחלון גדול יותר מכדור הארץ כולו. בהמשך עדכן: "כעת כדור הארץ חולף בחלון שלי. הוא פחות או יותר בגודל קצה האגודל שלי".
בחלוף 69 שעות מתוחות, ועם מעט מאוד שעות שינה, הגיעו השלושה לירח – אבל כדי להיכנס למסלול סביב הירח הם נאלצו להפעיל את המנועים בצד הרחוק של הירח (הצד שנקרא בטעות "הצד האפל"), שבו לא הייתה להם כל יכולת לתקשר עם כדור הארץ. המנועים בערו כדי לתקן את המסלול במשך ארבע דקות ושבע שניות, אולם כל השלושה הסכימו שאלה היו ארבע הדקות הארוכות ביותר בחייהם. אם המנועים היו בוערים כמה שניות פחות מדי, הם היו עפים לחלל. ואם המנועים היו בוערים כמה שניות יותר מדי, הם היו נתקעים על הירח. זאת למעשה הייתה המטרה העיקרית של אפולו 8: להראות שרכב הנחיתה הירחי יכול להיכנס למסלול סביב הירח – ולחזור בשלום לכדור הארץ, כהכנה לקראת המשימה של אפולו 11.
ב-24 בדצמבר, ערב חג המולד, הגיחה אפולו 8 מהצד הרחוק של הירח, וחוּדש הקשר עם האסטרונאוטים מוכי הגעגועים. בורמן תיאר את המחזה כ"חיזיון רחב ידיים של בדידות וקדרות". לוול אמר: "הבדידות של הירח מעוררת יראת כבוד. היא גורמת לך להבין בדיוק מה השארת מאחור, שם בכדור הארץ. מכאן, כדור הארץ הוא נווה מדבר נהדר במרחבים האינסופיים של החלל".
רצה הגורל ובעת ההקפה הרביעית סביב הירח כדור הארץ זרח עליו – מראה מרהיב שהונצח במצלמתו של אנדרס. הטייסים הנרגשים קראו בשידור חי את עשרת הפסוקים הראשונים בספר בראשית, ובורמן חתם את השידור במילים: "ומצוות אפולו 8, אנו מסיימים בלילה טוב, מזל טוב, חג מולד שמח ושאלוהים יברך את כולכם, את כולכם שם על כדור הארץ הטוב".
Image
ניווט בכוכבים: הטעות החשובה של אפולו 8
אפולו 8 לא רק אפשרה את אפולו 11, אפשר לומר שהיא גם הצילה את אפולו 13. במסע חזרה לכדור הארץ לוול שיחק קצת עם החללית כדי לצפות בכוכבים שונים – ובטעות מחק את זיכרון המחשב לגבי מקומה. כשהבין את הטעות הצית את המבערים עד שמיקם בחלונו את הכוכבים סיריוס וריג'ל. כמו כל נווט טוב, לוול הצליח לחשב את מקומו לפי הכוכבים, הזין את הקואורדינטות במחשב והכול בא על מקומו בשלום.
שנתיים לאחר מכן, כשמכל החמצן של אפולו 13 יתפוצץ על סיפונה והצוות ייאלץ לכבות את המחשב כדי לחסוך בחשמל, לוול ישתמש בניווט הידני שלמד באפולו 8 כדי להציל את חייו. בסרט "אפולו 13" יגלם אותו טום הנקס. לוול הוא האדם היחיד שטס לירח פעמיים, ובגלל התקלה הזאת – לא זכה לנחות עליו.
מיפוי מינרלי של הירח. המים המסומנים בכחול, מרוכזים בקטבים. קרדיט: NASA
כל חובב אסטרונומיה יודע שמאדים אדום פשוט כי הוא חלוד: ברזל על פני השטח שלו נחשף בעבר לחמצן ולמים – והתוצאה היא מינרל בשם מגנטיט, או חלודה, שהעניק לכוכב הלכת את צבעו ואת שמו. כעת, מדענים גילו חלודה גם על הירח שלנו – זאת למרות שהוא יבש וחסר אוויר.
המחקר החדש, שפורסם בכתב העת Science Advances, מנתח נתונים שאספה המקפת ההודית צ'אנדריאן-1, ששוגרה ב-2008 ומיפתה את פני השטח של הירח, כימית ומינרלית. המיפוי המינרלי של המקפת נעשה באמצעות חיישן בשם Moon Mineralogy Mapper, או M3, שיוצר על ידי המעבדה להנעה סילונית (JPL) של נאס"א. ככלל, מים שבאים במגע עם סלעים יוצרים מינרלים שונים, והחיישן של המעבדה להנעה סילונית מיפה את המינרלים בירח לפי ספקטרום האור שהשתקף מהם. בין היתר, המקפת צ'אנדריאן-1 גילתה שלקטבים, וליתר דיוק לשולי הקטבים, יש הרכב מינרלי שונה מאוד מזה של שאר הירח.
הממצא הזה סקרן את שואי לי, מדען פלנטרי מאוניברסיטת הוואי. לי החליט לבחון את החתימה הספקטרלית של הסלעים האלה, והופתע לגלות סלעים בקטבים שהם בעלי חתימה ספקטרלית דומה מאוד לזו של מינרל בשם המטיט. המטיט הוא סוג של תחמוצת ברזל, או חלודה.
אמנם הירח מלא בסלעים עשירים בברזל, אלא שחלודה נוצרת אך ורק כאשר ברזל נחשף לחמצן ולמים – ובירח שלנו אין לא חמצן ולא מים נוזלים. זאת ועוד, כדי שברזל יחליד, עליו לבוא במגע עם חמצן שיסיר ממנו אלקטרונים. בהיעדר אטמוספרה שתגן עליו, הירח מופצץ ברוח סולארית מהשמש – זרם של חלקיקי מימן טעונים, והמימן דווקא מוסיף אלקטרונים לחומרים שהוא בא איתם במגע. במילים אחרות, הירח הוא סביבה רעה מאוד להיווצרות של המטיט: אין בו חמצן, אין בו מים נוזלים והוא נשטף דרך קבע במימן טעון שמשמש כחומר נוגד-חלודה. אם כן כיצד הוא מחליד?
האם חמצן מכדור הארץ מחמצן את הירח?
בשלב זה חבר לי לצוות ה-M3 של המעבדה להנעה סילונית, בניסיון לפתור את התעלומה. לאחר שעברו בקפידה על הנתונים, החוקרים חושבים שמצאו את האשם בחלודה על הירח: אנחנו. כלומר, כדור הארץ.
ראשית, למרות שלירח אין אטמוספרה, בכל זאת יש בו שיירי חמצן. המקור של אותו חמצן הוא כדור הארץ. מאחר שהשדה המגנטי של כדור הארץ מזדנב מאחוריו כמו זנב בהקיפו את השמש, מולקולות חמצן מהאטמוספרה של העליונה של הארץ יכולות להיסחף מגנטית במעלה הזנב. בהקיפו את הארץ, הירח חוצה את הזנב המגנטי וקולט את מולקולות החמצן שמקורן באטמוספרה שלנו – במרחק ממוצע של 385,000 ק"מ.
הרעיון הזה עולה בקנה אחד עם המידע מהמקפת ההודית, שמצאה יותר המטיט בצד הירח שפונה לארץ. יתרה מכך, הירח שלנו מתרחק מאיתנו בקצב של 3.8 ס"מ בשנה. זה אולי נשמע מעט מאוד, אבל פירושו של דבר שלפני מיליארדי שנים הירח היה קרוב בהרבה לארץ – ולכן גם "גנב" לנו יותר חמצן.
אותו זנב מגנטי גם מספק לירח הגנה חלקית מפני רוח השמש. בנקודות מסוימות של מסלול הירח סביב כדור הארץ – כאשר הירח מלא – הזנב המגנטי של הארץ חוסם 99% מחלקיקי המימן הטעונים. זה מספק חלון הזדמנויות להיווצרות חלודה על הירח.
מפת תצריף מינרלית של הירח, כפי שצולם על ידי החללית גלילאו. קרדיט: NASA/JPL
אלא שעדיין נותרה שאלת המים. אפילו אם כדור הארץ מחמצן את הירח, ובמקביל מסנן את האלקטרונים משטף השמש, עדיין צריך מים נוזלים כדי לקבל תחמוצת ברזל. למעט כיסים של מי קרח בתחתיתם החשוכה של מכתשים, הירח שלנו הוא מדבר ציה.
עם זאת, על פני הירח יש מולקולות בודדות של מים. לי ועמיתיו סבורים שחלקיקי האבק המהירים ש"חורשים" את הירח לעיתים קרובות משחררים את מולקולות המים מהקרקע ומטיחים אותן בסלעים הברזליים. החום מההתנגשויות המזעריות הללו יכול להגביר את קצב ההחלדה – מה שמאפשר לירח להחליד בתקופות הקצרות שבהן הוא נמצא מאחורי הזנב המגנטי של הארץ, עם הגנה מפני השמש ועם אספקה שוטפת של מעט חמצן.
מחכים לארטמיס
"כבר בעבר ידעו שהחתימה הספקטרלית משתנה בשולי הקטבים של הירח", מסביר פרופ' עודד אהרונסון, ראש המרכז למדעים פלנטריים במכון ויצמן למדע ועמיתם של לי וצוותו במקפת הירחית LRO של נאס"א. "אבל עד כה, איש לא ניחש שזה קשור להמטיט. זה כמובן מפתיע מאוד, כי המטיט הוא ברזל מחומצן. כאן בכדור הארץ אנחנו מוצאים המטיט ליד מקורות מים שבאים במגע עם הסלע לאורך זמן. וכאן בכדור הארץ יש חמצן. מפתיע לא פחות היה לגלות שההמטיט מרוכז בשיפועים שפונים לכיוון קו המשווה ויותר לכיוון מזרח. אם יש הר על הירח, ולהר יש שיפוע מערבי ושיפוע מזרחי, בצד המזרחי יהיה יותר המטיט מאשר בצלע השני. זה סיפק לחוקרים רמז למקור החמצן – כדור הארץ".
לדברי פרופ' אהרונסון, המודל שהציעו החוקרים הוא מודל ראשוני מאוד. "המודל הזה הוא בגדר ניחוש. הם מנחשים שאטומים מהאטמוספרה של כדור הארץ הגיעו לירח, טיפין טיפין ובקצב איטי מאוד. הדרך הטובה ביותר לבדוק את התיאוריה שלהם תהיה לדגום את החמצן באזורים ליד הקוטב ולבדוק את ההרכב האיזוטופי שלו. אם נראה שהחמצן זהה או דומה לחמצן בכדור הארץ – נדע שאכן מתרחשת העברה כזאת, שיכולה להסביר את הימצאותו של ההמטיט. ונאס"א אכן מתכוונת לדגום את האזורים הללו בשנים הקרובות, במסגרת תוכנית ארטמיס להנחתת אדם על הירח".
בראשית, החללית הישראלית הראשונה שהגיעה לירח, קבעה תקדימים רבים בהיותה החללית הראשונה שנבנתה במימון פרטי ולא ממשלתי, הראשונה שניסתה לנחות ללא משימת הכנה להקפת הירח, וכן החללית הכי קטנה ובתקציב הכי נמוך שטסה לירח.
בראשית, אשר פותחה ונבנתה ע"י עמותת SpaceIL והתעשייה האווירית לישראל, התוותה את הדרך לחברות פרטיות העמלות על פיתוח נחתות ושירותים משלימים לתכניות חקר הירח של סוכנויות החלל הלאומיות של ארה"ב, אירופה ומעצמות נוספות.
בהרצאה זו נדבר על משימת בראשית, ועל פיתוח הדור הבא של נחתת הירח הישראלית עבור משימות הירח של סוכנויות החלל של ישראל, ארה"ב ואירופה. כמוכן נדבר על כלכלת הירח המתהווה ועל השחקנים הראשיים בתחום, וגם על הסיכוי לחזות ממש בקרוב בעוד נחיתות ירח כחול-לבן!
המרצה אהוד חיון הינו מהנדס מערכות ומנהל פרויקטים במפעל החלל של התעשייה האווירית.
בבוקר 6 בספטמבר יסתדרו כדור הארץ, הירח וכוכב הלכת מאדים בקו ישר, כשהירח באמצע. התצורה הייחודית הזו תגרום לכיסויו של מאדים על ידי הירח: הפלנטה האדמדמה תסתתר מאחורי המאור הקטן ותיעלם לזמן קצר מעיניהם של הצופים מכדור הארץ.
-
בבוקר 6 בספטמבר יסתדרו כדור הארץ, הירח וכוכב הלכת מאדים בקו ישר, כשהירח באמצע. התצורה הייחודית הזו תגרום לכיסויו של מאדים על ידי הירח: הפלנטה האדמדמה תסתתר מאחורי המאור הקטן ותיעלם לזמן קצר מעיניהם של הצופים מכדור הארץ.
מהן התכסות והתגלות בשמיים
כוכבי הלכת, כמו גם הירח, מקיפים את השמש במישור משותף הידוע בשם מישור המִלקֶה. זהו המישור שבו מתרחשים הליקויים בין כוכבי הלכת לירח, בינם לבין עצמם וכמובן בין כולם לבין השמש, ומכאן גם שמו. ואין זה מפתיע: כשכדור הארץ, כוכבי הלכת והירח נעים במישור אחד ההסתברות לליקוי אכן גבוהה למדי. הירח, גרם השמיים הקרוב אלינו ביותר, נע על פני כיפת השמיים במהירות זוויתית גבוהה מאוד יחסית לכוכבי הלכת: כ-13.2 מעלות ביממה. לאורך מסלולו הוא חולף לעיתים בדיוק בינינו ובין אחד הכוכבים, מסתיר אותו ויוצר ליקוי כוכב, המכונה "התכסות". זמן מה לאחר שהכוכב נעלם מאחורי הירח, הוא מתגלה מצידו השני, באירוע המכונה "התגלות".
מישור המלקה: כשכולם נעים באותו מישור, הסיכוי להתכסות גדול
איך צופים בהתכסות מאדים
התכסות מאדים בירח תתרחש בשעה 8:07 לפי שעון ישראל, אך כדאי לכם להתחיל שעה קודם לכן לעקוב אחרי זוג גרמי השמיים ההולכים ומתקרבים זה לזה מעל האופק המערבי. הירח ינוע לאיטו לכיוון מאדים, עד שהשניים יישקו זה לזה, והכוכב הקטן ייעלם לו מאחורי הסהר.
מאדים משייט לו בימים אלו קרוב למדי לכדור הארץ ולכן הוא בהיר מספיק כדי שיהיה ניתן להבחין בו גם באור יום. למרות זאת, בעת היצמדותו לשולי הירח הבוהק יהיה קשה להבחין בו, אך קושי זה ייפתר בקלות אם יש בידיכם משקפת איכותית או טלסקופ קטן.
ומה באשר להתגלות שתתרחש כמה דקות לאחר מכן? ובכן, את סיומו של המופע השמימי הזה תיאלצו לדמיין. רגע ההתכסות מתרחש דקות מעטות לפני השקיעה של השניים, ולכן הם ייעלמו יחדיו באופק בעוד מאדים חבוי בביישנות מאחורי הירח, במהלך ההתכסות.
מתוך השידור הישיר: משגר וגה יוצא לדרך יחד עם 53 לוויינים, ביניהם פרויקט דידו-3. קרדיט
לאחר דחיה בעקבות חשש מהפרעות מזג אוויר, הננו-לוויין הישראלי-איטלקי DIDO-3 שוגר לחלל בהצלחה הבוקר (חמישי) בשעה 4:51. הלוויין שוגר על ידי משגר וגה של חברת אריאנספייס מבסיס החלל האירופי שבגיאנה הצרפתית, יחד עם עוד 52 לוויינים מ-13 מדינות שונות ברחבי העולם.
הלווין נושא מעבדה זעירה, שיוצרה בחברת ספייס פארמה הישראלית בתמיכת סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה, ובאמצעותה ינהלו מדענים ארבעה ניסויים שונים. הניסויים בתחומי הביולוגיה, הרפואה והכימיה תוכננו על ידי צוותי חוקרים ישראלים ואיטלקים, במסגרת שיתוף פעולה בין סוכנות החלל הישראלית לסוכנות החלל האיטלקית. בצד הישראלי משתתפים חוקרים מהטכניות, בית החולים תל השומר והאוניברסיטה העברית בירושלים.
צפו בשיגור: משגר וגה יוצא לדרך (דקה 54:44) יחד עם 53 לוויינים, ביניהם פרויקט דידו-3
"חברת ספייס פארמה היא פורצת דרך בתחום ביצוע ניסויים מעבדתיים בחלל בתנאי מיקרו-כבידה", מסביר אבי בלסברגר, מנהל סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה. "המעבדה הממוזערת שפיתחה החברה, בסיוע סוכנות החלל הישראלית, ומופעלת אוטונומית ובכך חשיבותה. עד לימים אלו ניסויים בתנאי מיקרו-כבידה מבוצעים בתחנת החלל הבינלאומית ומפעלים על ידי אסטרונאוטים. ספייס פארמה היא כיום החברה המסחרית היחידה עם מעבדה למחקר בחלל, שניה לנאס"א בלבד. הפיתוח הנוכחי מאפשר לכל מדען לערוך את ניסוייו בצורה עצמאית ונגישה".
בלסברגר ציין גם כי הניסויים צפויים להתחיל עוד חודש וכי הצלחתם עשויה להוות פתח לשיתופי פעולה רבים כמותם יחד עם סוכנות החלל האיטלקית. המעבדה שיודעת לבצע ניסויים בחלל בצורה אוטונומית גם פותחת הזדמנויות נוספות לספייס פארמה בתחום העסקי בעתיד, והיא מתכוונת לספק שירותים לחברות ואקדמיות שרוצות לעשות ניסויים בחלל.
אבי בלסברגר, ראש סוכנות החלל הישראלית, בעקבות שיגור דידו-3
חורים שחורים בינוניים: תעלומה מדעית. אילוסטרציה: Alex Borland
צוותי LIGO בארה"ב ו-Virgo באיטליה הודיעו כי הגלאים נרעשו ב-21 במאי מגלי כבידה חסרי תקדים בעוצמתם. הפיצוץ הקוסמי ששלח את הגלים, כמו אדוות מתפשטות במרקם המרחב-זמן, היה מיזוג של שני חורי שחורים, האחד במסה של 85 שמשות והשני במסה של 65 שמשות. התוצאה היא חור שחור ענק במסה של 142 מסות שמש, שמהווה הוכחה ישירה ראשונה לסוג חדש של חורים שחורים. יתרת המסה מהמיזוג – שמונה מסות שמש – השתחררה כגלי כבידה. זהו אירוע גלי הכבידה המסיבי ביותר שנמדד עד כה, והוא גם הרחוק והעתיק ביותר: הפיצוץ עצמו, GW190521, אירע כשהיקום היה כמחצית מגילו היום, ולגלי הכבידה לקח שבעה מיליארד שנה להגיע לכדור הארץ.
כשכדור הארץ התעוות
גלי כבידה, או גלים גרביטציוניים, הם הפרעה מתפשטת של עקמומיות המרחב-זמן. הם מומרים ממסה עודפת כתוצאה מהתמזגות של גופים מסיביים במיוחד, כמו כוכבי נייטרונים וחורים שחורים. לאחר המיזוג, המסה העודפת מתפשטת ביקום במהירות האור, עד שהיא מעוותת קלות את המרחב-זמן שבו נמצא כדור הארץ – עיוות שנמדד בגלאים הרגישים והתת-קרקעיים של LIGO ו-Virgo.
את גלי הכבידה חזה לראשונה אלברט איינשטיין ב-1915, במסגרת תורת היחסות הכללית. מאה שנה לאחר מכן, ב-2015, הם נצפו לראשונה על ידי שותפות הגלאים LIGO/Virgo. ב-2017 זכו ריינר וייס, בארי באריש וקיפ ת'ורן בפרס נובל לפיזיקה על הגילוי ההיסטורי, שייסד ענף חדש באסטרונומיה: אסטרונומיית גלי-כבידה.
הדמיה של אירוע ההתמזגות GW190521
ככלל, כל מה שאנחנו יודעים על היקום סביבנו למדנו מהתבוננות בקרינה אלקטרומגנטית – ראשית באור הנצפה, ולאחר מכן בתדרים אחרים בספקטרום האלקטרומגנטי, כמו רדיו, רנטגן וגמא. אסטרונומיית גלי כבידה עושה שימוש בתופעה שונה לגמרי, שאינה קרינה אלקטרומגנטית, מה שמאפשר לחוקרים לאסוף ראיות תצפיתיות על תופעות שאירעו במרחקים אדירים ובגופים שאינם פולטים אור, כמו חורים שחורים.
"מדבר עצום של ידע"
גלי הכבידה העוצמתיים שעיוותו את מרקם המרחב-זמן של כדור הארץ ב-21 במאי מהווים את הראייה התצפיתית הראשונה לקיומם של חורים שחורים בינוניים (Intermediate-Mass Black Holes), שמסתם בין 100 ל-100,000 מסות שמש. חורים שחורים אלו מסיביים יותר מחורים שחורים כוכביים, שנוצרים כתוצאה מקריסה של כוכבים מסיביים בסוף חייהם, אבל קלים בהרבה מהחורים השחורים העל-מסיביים שיושבים בליבן של גלקסיות.
לחורים שחורים בינוניים חשיבות גדולה באסטרופיזיקה ובקוסמולוגיה: שעה שאנחנו מבינים כיצד נוצרים חורים שחורים כוכביים, היווצרותם של חורים שחורים על-מסיביים, כמו קשת A* במרכז גלקסיית שביל החלב שלנו, היא תעלומה. לפי השערה אחת, חורים שחורים מפלצתיים אלה נוצרו משורה של התמזגויות בין חורים שחורים בינוניים.
"יש לנו חורים שחורים קטנים, בסדר גודל של 10 מסות שמש, שאנחנו מבינים בגדול איך הם נוצרים מקריסה של כוכבים, ויש לנו חורים שחורים על-מסיביים, במסה של מיליון ומיליארד שמשות, שאנחנו לא מבינים מאיפה הם צצו", אומר פרופ' אהוד בכר, ראש המכון לחקר החלל בטכניון. "כעת נשאלת השאלה: איך הם צמחו, איך הם גדלו. הפיזיקאי התיאורטי יגיד: היה קטן – וגדל. אבל האתגר כמובן הוא להראות איפה כל אלה שנמצאים בגילאי הביניים, שעדיין צומחים. עד היום, העדות האלקטרומגנטית העיקרית לחורים שחורים בינוניים הייתה מקורות רנטגן מאוד בהירים בגלקסיות שכנות, שאינם באים ממרכז הגלקסיה אלא הרחק ממנה, ולכן היו חשודים כחורים שחורים בינוניים. אבל זו הייתה רק עדות נסיבתית. וכך נשאר לנו מדבר עצום של ידע: לא מצאנו חורים שחורים בין 10 מסות שמש למיליארד מסות שמש. זה חתיכת פער. התגלית החדשה מסתמנת כעדות הישירה הראשונה לחורים שחורים בינוניים".
לדברי פרופ' בכר, התגלית החדשה מרעישה – אך לא בהכרח מפתיעה. "גלי הכבידה הראשונים שנמדדו ב-2015 היו זוג חורים שחורים, כל אחד במסה של 30 שמשות, שהתמזגו. זה כשלעצמו היה מפתיע, כי גם 30 שמשות זאת מסה נדירה לחור שחור, והרי הם התמזגו לחור שחור חדש במסה של קצת פחות מ-60 שמשות – כאשר שארית המסה הלכה לאיבוד כגלי כבידה. התגלית ההיא רמזה למדענים שפשוט אין להם דרך לראות את המערכות הללו אלא באמצעות גלי כבידה, כי הן לא פולטות קרינה אלקטרומגנטית. אז עדיין היה פער בין 60 מסות שמש למיליארד מסות שמש. כעת הפער מצטמצם: בין 142 מסות שמש למיליארד".
הוא צפוי להמשיך להצטמצם. בימים אלה עובר מערך Virgo האיטלקי-צרפתי שדרוג מסיבי, במטרה לשפר את רגישותו. בנוסף, במאי השנה נחנך KAGRA, גלאי גלי הכבידה הראשון באסיה, ביפן. מערך נוסף נבנה בימים אלה בהודו, וצפוי להצטרף לרשת LIGO-Virgo-KAGRA בשנים הקרובות. ואילו ב-2034 צפויה סוכנות החלל האירופית לשגר את LISA, גלאי גלי הכבידה הראשון בחלל, שיהיה מסוגל לחוש בעיוות המרחב-זמן מהתמזגויות של חורים שחורים גם במסות של 10,000 עד 10 מיליון מסות שמש.
במסגרת יוזמת הרצאות התלמידים של קהילת HORIZON – קהילת מחנכי ומובילי החלל של סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה אנחנו מתרגשים להזמינך למפגש ייחודי עם האסטרונאוטית ג'סיקה מאייר, אשר תענה בשידור חי על שאלות ששאלו אותה תלמידים ותלמידות מרחבי הארץ!
לקראת סוף שנת 2020 בכוונת סוכנות החלל הישראלית לפרסם מכרז פומבי בנושא הקמה ותפעול של מרכז לתשתית לאומית (תל"מ) למחקר ופיתוח לוויינים זעירים. המרכז שיוקם ישמש כפלטפורמה לסיוע לחברות שתרצנה להיכנס לתחום "החלל החדש" (New Space) ולעידוד חדשנות ויזמות ולהקמת חברות הזנק בתחום החלל.
תנאי המכרז, לרבות הגדרת השירותים המבוקשים, תנאי הסף, אמות המידה להערכת ההצעות ותנאי ההתקשרות טרם נקבעו באופן סופי ויפורסמו כמקובל.
על מנת שהגופים המעוניינים להשתתף במכרז להקמת המרכז יוכלו להתכונן בצורה מיטבית, סוכנות החלל תקיים ביום רביעי, ה-9 לספטמבר בשעה 14:00 עד 16:00 הצגה של הנושא בצורה מקוונת (ZOOM) ובמהלכה ניתן יהיה לשאול שאלות.
למען הסר ספק, אין בהצגת הדברים כדי לחייב את סוכנות החלל או מי מטעמה במחויבות כל שהיא - לא ביחס לעצם פרסום המכרז ולא ביחס לתנאיו.
פרטים נוספים
מתי: רביעי, ה-9 לספטמבר בשעה 14:00 עד 16:00
איפה: המפגש ייתקיים באמצעות זום.
הרשמה: כל המעוניין להשתתף בהצגה המקוונת הנ"ל מתבקש ליצור קשר עם אתי מנקר ולמסור את פרטיו: טלפון 03-7649600 | דוא"ל: etima@most.gov.il. לקראת הפגישה ישלח לנרשמים קישור להתחברות דרך זום.
תרשים של רשת תעבורה בין כוכבי לכת במערכת השמש. קרדיט: nasa
סימולציה חדשה של המעבדה להנעה סילונית (JPL) של נאס"א מאפשרת לכם לעקוב אחר משימת מארס 2020 בדרכה למאדים – ובזמן אמת. מארס 2020 שוגרה לכוכב הלכת האדום ב-30 ביולי, והיא כוללת רובר חדש בשם פרסרוורנס ("התמדה") ומסוק ראשון מסוגו בשם אינג'יניואיטי ("כושר המצאה"). הרובר, עם המסוק בקרבו, צפוי לנחות ב-18 בפברואר 2021 במכתש ג'זרו שבמאדים.
השוואה בין המקפת ג'ונו בצדק למשימת מארס 2020 שעושה את דרכה למאדים. קרדיט: NASA’s Eyes
הסימולציה החדשה, "עיני נאס"א" (NASA’s Eyes), מראה את המסלול, המהירות היחסית ואת סטטוס המשימה של מארס 2020 בכל רגע נתון. אבל זאת רק ההתחלה. הסימלוציה כוללת את כל המשימות הפעילות של נאס"א ושל סוכנות החלל האירופית (אבל לא של סוכנות החלל הסינית) – מתחנת החלל הבינלאומית ועד לשתי חלליות וויאג'ר, שכבר יצאו ממערכת השמש. הנתונים מעודכנים בזמן אמת, כך שאפשר לראות, למשל, איפה נמצאת ברגע זה מקפת שיירי הגז אקסו מארס של סוכנויות החלל האירופית והרוסית מעל מאדים.
הסימולציה NASA Eyes. גללו או גררו את התמונה כדי להתבונן להתרחק/להתקרב או לשנות את זווית הראיה.
אפשרות אחרת היא לחפש אחר גרמי השמים עצמם, כגון הירח, צדק והאסטרואיד בנו, ולראות את כל המשימות הפעילות שמקיפות אותם עכשיו, מנקודת מבטם של גרמי השמים ומנקודת מבטן של החלליות עצמן. מעניין במיוחד להשוות בין הגדלים השונים של החלליות. המקפת ג'ונו, שמקיפה את צדק, היא בעלת רדיוס של 1.7 מטרים – כלי זעיר בהשוואה לאוסיריס רקס, הנחתת שעושה את דרכה לאסטרואיד בנו, עם רדיוס של 5.2 מטרים. כמובן, על כל כוכב לכת, ירח, אסטרואיד או שביט, וכן על כל משימה של האנושות, ניתן לקרוא הסברים אגב שוטטות.
ולבסוף, מערכת השמש שלנו יפה לכשעצמה. מסע בין עולמות מערכת השמש השונים – כוכבי לכת, ירחים, אסטרואידים ושביטים – יראה לכם איפה נמצא טיטאן ביחס לשבתאי, או איפה נמצא פלוטו ביחס למישור המילקה, ברגעים אלה. גם את גרמי השמים ניתן להשוות, אגב, למי שסקרן לדעת מי גדול יותר – הירח שלנו או הירח אירופה. התשובה: הירח שלנו לוקח:
כדור אש (סוג של מטאור) ירוק במטר האקוורידים. זה כל מה שצפוי וגם את זה איש כנראה לא יראה. קרדיט: Diana Robinson
חדשות לבקרים מתפרסמות ידיעות על אסטרואיד זה או אחר שעושה את דרכו לכדור הארץ. על פי רוב, כתבות אלו עוסקות באסטרואידים ידועים, שנמצאים במעקב מתמיד ומתקרבים לכדור הארץ במסלולם הרגיל – שאינו מהווה כל סכנה להתנגשות. לא כך האסטרואיד 2018 VP1, שאכן עלול "להתנגש" בכדור הארץ בעוד כחודשיים.
אתמול (ראשון) פורסם בכלי התקשורת בארץ ובעולם שישנו סיכוי של 0.41%, כלומר סיכוי ממשי של 1 ל-240, שהאסטרואיד 2018 VP1 יפגע בכדור הארץ ב-2 בנובמבר, יום לפני הבחירות לנשיאות בארה"ב. אלא שאין כל סיבה לפחד מפני VP1 2018, שכבר זכה לכינוי "אסטרואיד הבחירות". זה לא רק הסיכוי המזערי למפגש. הוא פשוט קטן מדי.
כפי ששמו מרמז, VP1 2018 התגלה כבר ב-2018, כשהיה במרחק 450,000 ק"מ, בערך כמרחק כדור הארץ מהירח. המעבדה להנעה סילונית (JPL) של נאס"א העריכה אז שיש סיכוי של 1 ל-240 שהאסטרואיד יחדור לאטמוספרה שלנו. ואילו בסוכנות החלל האירופית מעריכים את הסיכוי ב-1 ל-400.
המסלול של 2018 VP1. קרדיט: JPL Small-Body Database Browser
אלא שכבר ב-2018 התברר ש"אסטרואיד הבחירות" אינו מהווה כל סכנה לכדור הארץ, שכן קוטרו הוא בין 2 ל-4 מטרים. בגודל כזה, אפילו אם האסטרואיד יפגע בכדור הארץ הוא ככל הנראה יישרף באטמוספרה ככדור אש (בוליד). ככלל, עצמים קרובי ארץ נחשבים למסוכנים רק מקוטר של 140 מטרים ומעלה.
אז האם אנו צפויים לראות כדור אש מרהיב, כפי שראינו בחודש ינואר השנה מעל כביש 6? גם לא. לפי הערכות, גם אם מסלול האסטרואיד יחצה את מסלול הארץ, הוא יחדור לאטמוספרה שלנו אי שם מעל האוקיינוס השקט, עם סיכוי קטן מאוד שיישרף מעל מזרח רוסיה, יפן או ארה"ב. הוא גם צפוי להגיע מכיוון השמש, כך שלאסטרונומים חובבים לא תהיה אפילו את האפשרות לנסות ולצפות בו.
מקום לאופטימיות בחלל
VP1 2018 לא אמור לעורר חרדה, אלא בדיוק להיפך. על כולנו להרגיש בטוחים יותר בזכות העובדה שמערכות הניתור וההתראה המוקדמת של סוכנויות החלל השתפרו בשנים האחרונות עד כדי כך שהן מסוגלות לאתר גם עצמים קטנים מאוד כמו 2018 VP1. ב-19 באוגוסט, נאס"א הודיעה כי האסטרואיד GQ 2020 שבר שיא של כל הזמנים כשחלף בגובה 2,950 ק"מ בלבד מעל האוקיינוס ההודי ארבעה ימים קודם לכן, ב-15 באוגוסט. כמו VP1 2018, גם האסטרואיד הזה קטן מאוד, בקוטר 3 עד 6 מטרים, אבל בכלי תקשורת רבים בחרו להדגיש את העובדה שהאסטרואיד התגלה רק לאחר המעבר הקרוב – במקום לציין לשבח את נאס"א, שזיהתה עצם קטן כל כך, בגודל מיני-וואן, שאפילו לא מהווה סכנה.
הסכנה האמיתית בדיווחים לא אחראיים כאלה היא בהמעטת הסכנה הממשית שנשקפת לנו מפני אסטרואידים. סטטיסטית, פעם בשנה עצם בקוטר כמה מטרים, דוגמת VP1 2018 או GQ 2020, מתנגש בכדור הארץ ונשרף באטמוספרה ככדור אש; פעם ב-60 שנה, עצם בקוטר של כמה עשרות מטרים פוגע בכדור הארץ, כמו המטאור שהתפוצץ מעל העיר הרוסית צ'ליאבינסק ב-2013 ופצע מאות בני אדם. במקרה של פגיעה בקרקע, עצם כזה יכול להשמיד עיר; פעם ב-2,000 שנה לערך, עצם בקוטר מגרש כדורגל מתנגש בכדור הארץ בעוצמה שיכולה להשמיד מדינה שלמה; ופעם בכמה עשרות מיליוני שנים, עצם בקוטר כמה עשרות קילומטרים פוגע בכדור הארץ, בעוצמה שיכולה לסכן את האנושות כולה.
ב-2005 הורה הקונגרס לנאס"א לבנות מערכות לאיתור לניטור 90% מהאסטרואידים בקוטר העולה על 140 מטרים – והיא עומדת במשימתה. במקביל, רשתות ניתור והתראה אחרות ברחבי העולם מגבירות את מאמציהן לאתר עצמים קרובי-ארץ המהווים סכנה. גם סוכנות החלל הישראלית הצטרפה למערכת הבינלאומית החדשה להגנה מפני אסטרואידים שהקים האו"ם.
החדשות הטובות: נכון לכתיבת שורות אלו, אין אף עצם גדול שעלול להתנגש בכדור הארץ במאה הנוכחית.
