בספר בראשית, מלאך האלוהים מציע לאברהם להרבות את זרע ישראל ככוכבי השמיים: "הַבֶּט-נָא הַשָּׁמַיְמָה וּסְפֹר הַכּוֹכָבִים, אִם-תּוּכַל לִסְפֹּר אֹתָם, וַיֹּאמֶר לוֹ, כֹּה יִהְיֶה זַרְעֶךָ". ובכן, תשמחו לדעת שעמנו ישראל גדול בהרבה ממספר הכוכבים הנראים בשמיים בעין. למעשה, יש היום יותר יהודים בכפר סבא צפון מאשר הכוכבים שאנו רואים בשמיים.
אז כמה כוכבים באמת אפשר לספור בעין בלתי מזוינת ובתנאים אופטימליים? ואנחנו מתכוונים לסביבה של חושך מוחלט, שמיים ללא ענן וללא ירח. כבר במאה ה-19 פרסמה אוניברסיטת הרווארד קטלוג מקיף של כל הכוכבים שניתן לראות בתנאים שכאלה והקטלוג המעודכן של ימינו, שמוציאה אוניברסיטת ייל, כולל אף יותר כוכבים. אז יש לכם ניחוש?
איך היתה נראית פריז, עיר האורות, ללא אורות מלאכותיים | צילום: THIERRY COHEN/DANZIGER GALLERY
ובכן, בתנאי ראיה מושלמים, אם נאסוף את כל גרמי השמיים שניתן לראות בעין, נספור 9,110 גופים בשמיים, רובם ככולם כוכבים ומיעוטם כוכבי לכת, סופרנובות וצבירי כוכבים.
אבל את המספר הזה אתם יכולים כבר לחתוך לפחות בחצי, כיוון שכדור הארץ הוא כדורי וחצי מהרקיע ממילא נמצא בצד השני של הכדור, מוסתר מעיניכם. בקו המשווה, המקום בו ניתן לראות את שמי שתי ההמיספרות, גם הצפונית וגם הדרומית, תוכלו לראות עד כ- 4,500 כוכבים ברגע נתון. ככל שתתרחקו מקו המשווה, דרומה או צפונה על פני כדור הארץ, פחות ופחות כוכבים ינצנצו בשמים. גם בנקודה החשוכה ביותר בנגב, ואפילו על פסגת ההימליה בתנאי ראות מושלמים, לא תראו יותר מ- 3,000 כוכבים בלבד.
אלא שרובנו לא גרים על פסגת ההימלאיה. רובנו סובלים מתופעה שנקראת "זיהום אור", כלומר מאור מלאכותי שצובע את השמיים בלבן ומאפיל על אור הכוכבים העמום. לפי מחקר שפורסם ב-2016 בכתב העת Science Advances, שמונים אחוז מתושבי העולם ולא פחות מ-97%(!) מתושבי ישראל אינם יכולים לראות את שביל החלב ממקום מגוריהם. למי שמעוניין לחפש מקום טוב לצפייה בשמי הלילה (בכל מקום בעולם, כולל ישראל), אנחנו ממליצים לבדוק את האתרים המסומנים במפה הזו.
מפת זיהום האור במזרח התיכון. ישראלים שחיים באזורים שאינם שחורים/אפורים אינם חווים לילה, אלא מעין דמדומים | Falchi et al
ב-1994 רעידת אדמה בעוצמה של 6.7 בסולם ריכטר גרמה להפסקת חשמל ברחבי לוס אנג'לס. אותם תושבים שמעולם לא יצאו מהעיר, צלצלו בבהלה למוקד המשטרה וביקשו לדווח על פלישת חייזרים. מה היה צי ספינות החלל שהם ראו? בסך הכל שובל שביל החלב.
אבל אנחנו עושים פה עוול לסיפור הבטחת אלוהים לאברהם. אמנם היה פה קצת טיזינג עם כל הקטע של ספירת הכוכבים, אבל ברור שיש הרבה יותר כוכבים בשמיים מכפי שאנחנו יכולים לספור עם עיני הבשר שלנו. אוקיי, אז כמה כוכבים אלוהים סופר? כלומר, כמה כוכבים יש בכלל, ביקום כולו?
לא תשובה טובה מספיק? טוב, אז נתחיל בהתחלה, כלומר בגלקסיה שלנו. הרחק מאורות מלאכותיים, עם ראייה תקינה ומשני חלקי הכדור כדור הארץ יחד, אנחנו יכולים לראות 9,110 כוכבים. המספר הזעום הזה מייצג בערך 0.000003% מכל הכוכבים בגלקסיית שביל החלב, אשר מונה בין 100 ל-400 מיליארד כוכבים.
תנועת הכוכבים על רקע Very Large Telescope בצ'ילה. בקוטב הדרומי הכוכבים נראים כאילו הם מקיפים את כוכב הדרום | ESO/F. Char
נכון, זו הערכה די גסה, 300 מיליארד כוכבים לפה או לשם. הבעיה היא ששביל החלב הוא גלקסיה ספירלית, כלומר דיסקה שטוחה עם זרועות. מעין תמנון קוסמי. רוב הכוכבים שאנחנו יכולים לראות בשמיים חשוכים ממוקמים על אותה זרוע, משום שאנחנו מביטים בתמנון מתוך התמנון. בהמיספרה הצפונית, בחורף אנחנו מביטים החוצה ממרכז הגלקסיה, ובחודשי הקיץ – לתוך מרכז הגלקסיה. בגלל זה אנחנו לא יכולים פשוט לספור את הכוכבים בגלקסיה כפי שאנו סופרים את כוכבי הלכת שלנו. הכוכבים בשביל החלב נראים דחוסים ובינינו לבינם ישנה עננת אבק וגז גדולה עד כדי כך, שהכול הופך למילקשייק אחד גדול.
שביל החלב באינפרה-אדום לאורך השנה, לעומת המיקום שלנו בגלקסיה.
מדענים מנסים להעריך את מספר הכוכבים בגלקסיה בדרכים עקלקלות, כמו קביעת המסה של הגלקסיה לפי האופן שבו היא מסתובבת סביב עצמה. אנחנו יודעים שככל שגוף מסתובב הוא מסיבי יותר, כך הגופים הסובבים סביבו ינועו מהר יותר. אבל זו שיטה בעייתית, כי הגלקסיה שלנו מכילה גופים די שונים זה מזה: גופים בעלי מסה עצומה כמו כוכבי ענק, לעומת ריכוז של שמשות קטנות מסוג ננס אדום עם מסה קטנה יחסית. ומה לגבי חורים שחורים, שאותם כלל לא ניתן לראות אך הם בעלי מסה גדולה מאוד?
הבעיה מחריפה עוד יותר כשמנסים להעריך גלקסיות רחוקות כל כך, עד שאיננו יכולים להבחין בין הכוכבים, למעט העצומים במיוחד. שמש כמו שלנו, למשל, לא היינו יכולים לזהות אפילו בגלקסיית אנדרומדה הסמוכה. לכן, שוב, הטריק הוא לנסות ולהעריך את המסה של הגלקסיות באמצעות מדידת מהירות הסיבוב שלה סביב עצמה, ומכאן לייצר הערכה, גם אם מאוד (מאוד!) גסה, לגבי מספר הכוכבים.
כל נקודה בתמונה של האבל היא גלקסיה שלמה(!), אבל שדה הראייה של התמונה כולה הוא רק אחד חלקי 13 מיליון מסך כל הרקיע שלנו | NASA
אז כמה כוכבים יש ביקום הנצפה כולו? לפי הערכות מינימליות, אנחנו מדברים על 1,000,000,000,000,000,000,000, או ביליון טריליון, כוכבים.
אז... איפה הם כולם? למה אנחנו רואים רק כמה אלפי כוכבים בלילה? ואם כל כוכב הוא שמש מאירה, למה הלילה שלנו חשוך ולא מואר כמו במשך היום?
צאו למדבר בלילה בהיר, פרשו שמיכה, חבקו את אהוביכם והביטו בפלא היקום. כל כך הרבה כוכבים! השמיים ממש מתפקעים מהם!
אבל מה זה כל השחור הזה בין הכוכבים? הרי לא נסעתם עד למכתש רמון כדי לראות סתם שחור!
זה לא רק קצת מבאס, אלא גם מתמיה: למה הלילה שחור בעצם? ביקום הנצפה יש בערך 1,000,000,000,000,000,000,000 או ביליון טריליון, כוכבים. אפילו אם רובם רחוקים מאוד מאתנו, ולכן גם קטנים מאוד בשמים, זה עדיין הרבה מאוד כוכבים. ואם כולם פולטים אור, אז אנחנו בכלל לא אמורים לראות מרווחים ביניהם. הכוכבים היו אמורים להאיר את שמי הלילה עד אפס מקום ולא אמור היה להיות חשוך בכלל. ביום השמש הייתה פשוט מצטרפת לפסטיבל האורות.
פרדוקס אולברס: אם לוקחים בחשבון את כל הכוכבים ביקום נצחי, זה אמור להיות הרבה מאוד אור | Kmarinas86
למעשה, השאלה הילדותית-לכאורה "למה הלילה שחור?" ידועה בשם פרדוקס אולברס, והיא אחת ההוכחות הראשונות בהיסטוריה לכך שאנחנו חיים ביקום מתפשט, שיש לו התחלה, אמצע וסוף, ולא ביקום סטטי, נצחי ואינסופי.
הפרדוקס (שהוא לא באמת פרדוקס) נקרא על שם היינריך וילהלם אולברס, אסטרונום גרמני שב-1823 שאל את השאלה הבאה: אמנם עוצמת האור של כל כוכב דועכת עם ריבוע המרחק (עובדה שקפלר גילה ראשון, ואת זה אי אפשר לקחת ממנו), אבל עם כל ריבוע מרחק נוספים עוד המון כוכבים. ובשפה פשוטה: הכוכבים הקרובים אלינו אכן אמורים להיות בהירים יותר, אבל ביקום נצחי, לאור מהכוכבים הרחוקים היה אינסוף זמן למלא את החלל בין הקרובים – כך שהלילה לא אמור להיות שחור.
התשובה לפרדוקס היא מודל המפץ הגדול.
הראשון לפתור את הפרדוקס: בפואמה מ-1848 משורר האופל, אדגר אלן פו, טען שהלילה שחור כי לא כל האור מהכוכבים הספיק להגיע אלינו
מתברר שאנחנו לא חיים ביקום נצחי, שהיה קיים מאז ומעולם. מאחר שלאור יש מהירות סופית – היא מהירות האור – אז האור מכוכבים רחוקים מאוד עוד לא הספיק להגיע אלינו. למעשה, אנחנו מעריכים את גיל היקום – 13.7 מיליארד שנה – בדיוק משום שהאור הקדום ביותר שהספיק להגיע אלינו יצא לדרך לפני כ-13.7 מיליארד שנה. מסיבה זו היקום שלנו נקרא "היקום הנצפה". סיבה נוספת היא, שגרמי השמים המאוד רחוקים, מתרחקים מאיתנו במהירות גוברת כתוצאה מהתפשטות היקום. כיוון שכך, האור שלהם לא נראה לנו כפי שהיה כשבקע בהם, אלא בתדרים שהעין שלנו אינה יכולה להבחין בהם (רוצים לדעת מדוע? קראו כאן). אם נביט לכיוונם בלילה, נראה שחור.
אבל רגע אחד: למה החלל עצמו הוא דווקא שחור ולא, למשל, כתום?
זוכרים שפעם לטלוויזיות היו אנטנות, ובין תחנות, או במקרה של תקלה בשידורים, המרקע היה מראה "שלג"? ובכן, 1% מהשלג הזה – כלומר מההפרעה האלקטרומגנטית ששומעים ברדיו או רואים בטלוויזיה – נקרא קרינת הרקע הקוסמית (Cosmic Microwave Background). כן, הקרקושים האלה ברדיו באים מהחלל.
ולא סתם מהחלל, אלא מכל מקום בחלל. מכל נקודה בשמיים, מכל הרווחים שבין כל הגלקסיות- אנחנו מוצאים את אותו הדפוס של קרינה אלקטרומגנטית. אבל מהי בכלל הקרינה הזו?
קרינת הרקע הקוסמית של כל היקום הנצפה | הדמיה: NASA/WMAP
כל דבר בעל טמפרטורה, כלומר כל דבר שהאטומים שלו זזים ומתנגשים אחד בשני, פולט קרינה אלקטרומגנטית. שמשות, שרפרפים, שרקרקים – כל דבר בטמפרטורה מעל האפס המוחלט (מינוס 273.15 מעלות צלזיוס), פולט קרינה. ובטמפרטורה של 2.725 מעל האפס המוחלט, קרינת הרקע הקוסמית היא הדבר הקר ביותר שאנחנו מכירים, לכן היא לא נראית לעינינו כאור, אלא כאורכי גל קצרים בתחום גלי המיקרו.
אבל קרינת הרקע הקוסמית היא לא רק הדבר הקר ביותר שמצאנו – היא גם ה"מאובן" העתיק ביותר שמצאנו. הרעש הלבן הזה ברדיו שלכם הוא בן 13.5 מיליארד שנה, כלומר 380 אלף שנה בלבד אחרי המפץ הגדול.
קרינת הרקע הקוסמית על ציר הזמן של היקום. קרדיט: NASA / WMAP
היקום המוקדם היה מקום חם מאוד. חם מדי. החלקיקים השונים התנגשו זה בזה מהר עד כדי כך, שהם אפילו לא הצליחו להתחבר לידי אטומים (שלא לדבר על מולקולות או רהיטים של איקאה). וכמו שדברים חמים פולטים קרינה אדומה לעין שלנו (תנורים, למשל), כך דברים חמים מאוד פולטים קרינה כתומה. אז בשלב די מוקדם יחסית, היקום כולו היה כתום.
אלא שהאור הכתום לא ממש התפשט, כי הפוטונים שנפלטו בהתנגשויות בין החלקיקים המשיכו להתנגש בחלקיקים אחרים. הכול היה לוהט, מפוזר, והחלקיקים נעו במהירויות עצומות בגלל החום העצום. רק כשהיקום התקרר ל-2,726 מעלות צלזיוס, מהירותם של האלקטרוניים פחתה וכך נוצרו האטומים הראשונים ממרק החלקיקים הזה. עם ההתקררות הזו היקום הלך ונעשה שקוף.
אבל הקרינה הכתומה האחרונה שהשתחררה ממרק החלקיקים הלוהט האירה את היקום השקוף בברק כתום, שנע מאז בחופשיות ברחבי החלל והזמן. בגלל התפשטות היקום, שדיללה ולכן קיררה את החלקיקים מלכתחילה, האור הכתום המשיך במסעו בספקטרום (רצף תדרי האור): בשל התפשטות היקום והתקררותו, אורכי הגל הכתומים נמתחו לאדום, ולבסוף לאינפרה אדום ולקרינת מיקרו – כלומר לבלתי נראים לעין האנושית, ולכן גם שחורים "כמו הלילה". "שחור" הוא אינו צבע, והחלקים השחורים בשמי הלילה הם שחורים פשוט משום שלא מגיעה קרינה שתפעיל את העין שלנו ותגרום לנו לראות משהו.
אבל היקום עוד לא סיים את התפשטותו, שרק הולכת ומאיצה. וכאן המקום לשאול: איך החלל הכתום בדימוס ייראה בעתיד הרחוק מאוד?
סטודנט לאסטרונומיה מנמנם לו בכיתה, כשלפתע המרצה אומר שבעוד שבעה מיליארד שנה השמש תתנפח לענק אדום ותבלע את כדור הארץ.
– רגע, השמש תבלע את כדור הארץ בעוד שבעה מיליון שנה?!
– לא, אמרתי שבעה מיליארד שנה.
– אה, סבבה. אז אני חוזר לישון.
וברצינות: כדאי לכם לקחת את גלולות חיי הנצח שלכם (וגם להכין איזו חללית חילוץ טובה), כי שמי הלילה צפויים להיות הרבה יותר מרהיבים בעתיד הרחוק.
קודם כל, מתישהו במהלך 100,000 השנים הקרובות, הכוכב העל-ענק האדום ביטלג'וז צפוי להתפוצץ כסופרנובה. כיום ביטלג'וז הוא הכוכב התשיעי בבהירותו בשמי הלילה. אחרי הפיצוץ, ובמשך מספר שבועות, הוא צפוי להיות גדול יותר מירח מלא – ולהאיר גם במהלך היום. ממש כך:
וכמה ביטלג'וז גדול אתם שואלים? קבלו קנה מידה חללי:
מכוכב חמה ועד חבית חומר הנפץ ביטלג'וז | הדמיה: Dave Jarvis
אבל כוכב אחד, גדול ככל שיהיה, זה כלום לעומת מופע הזיקוקים של העתיד הרחוק מאוד (מאוד).
בשנת 2012 טלסקופ החלל האבל אישר סופית שגלקסיית שביל החלב שלנו תתנגש בגלקסיית אנדרומדה בעוד ארבעה מיליארד שנה, כשהשתיים צפויות לסיים את תהליך ההתמזגות בעוד שישה מיליארד שנה – ואז להתנגש בגלקסיה שלישית.
מה זה אומר לגבי מערכת השמש שלנו? שום דבר. המרחקים בין הכוכבים גדולים כל כך, שההבדל היחיד יהיה אסתטי: גלקסיית אנדרומדה תגדל ותגדל בשמיים, עד שלבסוף נראה את כל קבוצות הכוכבים "שלנו" שוברות לכיוונה, ואת השמיים מוארים במשחק חתול ועכבר איטי להפליא. שובל שביל החלב ייעלם, ואנחנו נראה הרבה יותר כוכבים בחוץ – גם מקומיים וגם מהגרים. כך זה הולך להיראות תמונה אחר תמונה, משמאל לימין, מלמעלה למטה:
משביל החלב (Milky Way) ואנדרומדה ועד לאיחוד:
אחלה תקופה לקנות טלסקופ, למעט העובדה, כאמור, שהשמש תתנפח לכדי ענק אדום שיגיע עד שולי עולמנו, וכדור הארץ יבלע בגיהנום שאפילו דנטה לא חלם עליו. חוץ מזה – חלום.
תחום החלל מתלהט – הלכה למעשה: חברת החלל Blue Origin של מייסד אמזון ג'ף בזוס ניסתה בהצלחה מנוע רקטי חדשני. המנוע נוסה במסגרת הפיתוח של משגר לוויינים חדש, שיוכל להעלות מטענים גדולים וכבדים לחלל, תחת חוזה הפיתוח שחתמה החברה עם תאגיד השיגורים לחלל של ארה"ב ULA – גוף משותף לשני ענקי החלל בואינג ולוקהיד-מרטין. המנוע של בזוס מונע בתערובת של מתאן, חומר אורגני המוכר כגז ביצות, והוא קרוב בתכונותיו לגז הבישול המצוי בבתים, וחמצן נוזלי, שמחמצן את המתאן.
Blue Origin של בזוס כבר מחזיקה ברשותה משגר קטן, המסוגל לשגר שבעה אנשים לטיסה תת-מסלולית. בטיסה זו שמיועדת לתיירים, לא נכנסים למסלול סביב כדור הארץ, אלא עולים לגובה רב, המספיק בשביל לחוש תנאי מיקרו-כבידה. משגר זה נקרא New Shepard, על שם האמריקני הראשון בחלל אלן שפרד. לפני מספר שנים הודיע בזוס על כוונתו לפתח משגר בשם New Glenn, על שם האמריקני הראשון שהקיף את כדור הארץ ג'ון גלן. משגר זה עתיד להיות משגר לוויינים אדיר ממדים, שיגמד כל משגר לוויינים הנמצא כיום בשירות או בפיתוח, למעט מערכת ה-BFR של המיליארד המתחרה אילון מאסק מ-SpaceX.
לצורך הנעת ה-New Glenn, שיוכל לשגר למסלול נמוך סביב כדור הארץ 45 טון בשיגור יחיד, בזוס מפתח מנוע רקטי חדש לחלוטין הנקרא BE-4. מנוע זה מסוגל לייצר דחף של מעל ל-216 טון, כאשר לא פחות משבעה מנועים כאלה יניעו את משגר העתיד של Blue Origin. כאמור, בשבוע שעבר מסרה החברה שהמנוע הראשון נוסה בהצלחה.
מאמזון למאדים: העצמאות האמריקנית בחלל
הבחירה במתאן כדלק אינה מקרית. לרוב משתמשים במימן נוזלי כדלק טילים, אבל היתרון הגדול של המתאן הוא שניתן להפיקו במאדים.
בעתיד, כשחוקרים ומתיישבים יגיעו לכוכב הלכת האדום, הם יוכלו להפיק מהקרקע הן את המתאן והן את החמצן הדרוש לשריפתו, וכך לחסוך מטען רב. במקום להטיס למאדים את כל הדלק הדרוש למסע חזרה, המשקל שייחסך ינוצל לשינוע ציוד, ניסויים ובני אדם נוספים. מעניין לציין שגם מאסק בחר במתאן כדלק למנועיו החדשים – ומאותה סיבה ממש.
אמנם כבר בשנת 2015 ביצעה נאס"א ניסוי במנוע רקטי המונע במתאן וחמצן, אך מנוע זה היה בבחינת מדגם טכנולוגי קטן, שלא נועד להיות מותקן במשגריה. הניסוי של Blue Origin הוא בבחינת תצוגת תכלית שמצעידה את התעשיה קדימה. שכן בינתיים, לניסוי הראשון במנוע החדש של החברה יש משמעות גם למשגר לוויינים אמריקני חדש בשם וולקן. משגר זה מפותח על ידי תאגיד השיגור האמריקני, והוא עתיד להחליף את משגרי הלוויינים מסוג דלתא 4 ואטלס 5.
הניסוי המוצלח של בזוס טומן בחובו בשורה לתחום החלל בכלל, ולעצמאות ארה"ב בחלל – שכן המשגר אטלס 5 עושה שימוש במנועים מתוצרת רוסיה. כך יוצא שארה"ב תלויה באספקת מנועים רקטיים ממדינה זרה, שיחסיה עמה מורכבים בלשון המעטה, עובדה שכבר הביאה את בית הנבחרים של ארה"ב לצאת בקריאה לבטל את התלות שנוצרה ולפתח מנועים חדשים תוצרת ארה"ב.
בשנים האחרונות נאס"א מפתחת משגר ענק בשם SLS, שיוכל לשגר אסטרונאוטים לירח ומעבר לו. המשגר החדש ישתמש במנועים המבוססים על מנועי תוכנית מעבורת החלל, שהגיעה לסיומה בשנת 2011. כעת כבר ברור שמגזר החלל הפרטי, בהובלת מאסק ובזוס, הוא שיספק את מנוע העתיד גם לסוכנות החלל הלאומית.
מנוע BE-4 במתקני חברת Blue Origin. קרדיט: Blue Origin
הקווים הצהובים: שדות מגנטיים נישאים ברוח השמש; הכחולים: שדות מגנטיים ממאדים| איור: Anil Rao/Univ. of Colorado/MAVEN/NASA GSFC
במרוצת השנים, מאדים איבד את רוב המים, האטמוספרה והשדה המגנטי שלו – והפך מכוכב לכת חמים ונעים, שעשוי היה לתמוך בחיים, לשממה הקרה והעוינת שהוא היום. כעת, הלוויין מייבן (MAVEN: Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN Mission) של נאס"א, שנמצא במסלול סביב מאדים מאז 2014, מצא עדויות ראשונות לשדה מגנטי סביב מאדים בהווה. השדה המגנטי שהתגלה ייחודי בצורתו ובהרכבו, וטרם נראה כמותו בכל מערכת השמש.
לפי המודל החדש, שמתבסס על הנתונים של MAVEN, למאדים יש שדה מגנטי בצורת זנב, שנוצר כתוצאה מאינטראקציה בין חלקיקי שמש טעונים (הרוח הסולארית) לשדות המגנטיים שעל פני הקרקע, המשמשים כ"מאובנים מגנטיים" לשדה המגנטי הקדום של מאדים. לדברי החוקרים, הזנב המגנטי שהתגלה עלול לנדף לחלל גם את מעט האטמוספרה שעוד נותרה למאדים.
הדינמו של מאדים שבק חיים
כאן בכדור הארץ, השדה המגנטי מגן עלינו מפני הקרינה הקוסמית ורוח השמש, והוא נחשב לתנאי הכרחי לקיומם של חיים בעולמות אחרים. למרות זאת, אופן היווצרותו לוטה בערפל. הסברה המקובלת היא שהשדה המגנטי של כדור הארץ נוצר כשברזל נוזלי, שהוא מוליך חשמלי, מסתובב בגלעין החיצוני יחד עם סיבוב כדור הארץ על צירו – בדומה לפעולתו של דינמו.
גם למאדים היה פעם שדה מגנטי עצמאי פעם, אבל מדענים אינם יודעים לומר מה עלה בגורלו. לפי תיאוריה אחת, מאדים הופצץ באסטרואידים עצומים, כולל אסטרואיד אחד שהיה גדול יותר אפילו מהאסטרואיד שהכחיד את הדינוזאורים, שחיממו את הגלעין החיצוני עד כדי כך שהסעת החום (Convection) מהליבה לגלעין החיצוני פסקה, הברזל התקרר והדינמו שבק. כך או כך, לפני ארבעה מיליארד שנה מאדים הפסיק לייצר שדה מגנטי.
חדשות רעות למאדים
הזנב המגנטי שנתגלה במאדים הוא מעין בן-כלאיים ביון השדה המגנטי העצמאי של כדור הארץ לבין השדה המגנטי המושאל מן השמש של נוגה. חלקים ממאדים עדיין ממוגנטים כתוצאה מהשדה המגנטי הקדום, וכאשר השדות המגנטיים הללו באים במגע עם חלקיקים טעונים חשמלית מהשמש, נוצר זנב מגנטי מאחורי כוכב הלכת – בכיוון ההפוך מהשמש.
רוח השמש היא זרם של גז מוליך חשמלי שנושב מפני השטח של השמש במהירות של 1.6 מיליון קמ"ש. אותם חלקיקים טעונים נושאים עמם גם את השדות המגנטיים של השמש. כשהרוח הסולארית נושבת בכיוון ההופכי משדות מגנטיים מקומיים במאדים, שני השדות מתחברים יחד, כמו שני מגנטים בעלי מטען הפוך.
לשם השוואה, כך נראה השדה המגנטי העצמאי של כדור הארץ. הקווים הכחולים הם שדות מגנטיים הנמשכים לליבת הכדור והקווים הכחולים – ניתקים
ואלה לא חדשות טובות עבור מאדים המסכן, שאיבד כל כך הרבה לאורך השנים. מאחר שהזנב המגנטי נוצר באינטראקציה בין רוח השמש לשדות מגנטיים על פני הקרקע, חלקיקים טעונים באטמוספרה העליונה והדלילה ממילא של כוכב הלכת יכולים למצוא את עצמם נישאים לאורך הזנב הממוגנט – אל החלל. במילים אחרות, המעט שנותר מהאטמוספרה של מאדים ככל הנראה מתנדף לחלל לאורך קווי הזנב המגנטי.
היעדרו של שדה מגנטי סביב מאדים הוא אחד המכשולים הגדולים העומדים בפני יישובו של כוכב הלכת. אילון מאסק, מייסד SpaceX וטסלה, הציע בעבר להתניע מחדש את הדינמו של מאדים על ידי הפצצת הקטבים בראשי נפץ גרעיניים. רעיון פחות מופרך – אבל לא פחות נועז – הוצע בפברואר השנה, כשג'ים גרין מנאס"א הציע להציב מגנט דו-קוטבי בין מאדים לשמש כאמצעי לחולל הארצה (Terraforming) בכוכב הלכת. לפי התכנית, מגנט בסדר גודל מתאים יפסיק את בריחת האטמוספרה של מאדים לחלל, ויאפשר למאדים להגיע למחצית מהלחץ האטמוספרי של כדור הארץ, מה שיחמם את פני השטח, יפשיר את הקרח לכדי מים זורמים ויהפוך את מאדים למקום נסבל לחיות בו.
הכינו רשימת משאלות: בליל מוצ"ש (21.10) יראה שיאו של מטר המטאורים הקרויים "אוריונידים", ובשמים יבליחו הבזקים מרהיבים של "כוכבים נופלים".
-
הכינו רשימת משאלות: בליל מוצ"ש (21.10) יראה שיאו של מטר המטאורים הקרויים "אוריונידים", ובשמים יבליחו הבזקים מרהיבים של "כוכבים נופלים". המקור הפעם הוא השביט המפורסם היילי, שבשנת 1910 עבר כל כך קרוב לכדור הארץ, עד שהתעורר חשש שקץ האנושות קרב.
המטאורים במוצאי שבת קרואים אוריונידים משום שנקודת המוצא ("רדיאנט") שלהם נמצאת בקבוצת הכוכבים אוריון.
לילה של כוכבים נופלים
אף כוכב לא באמת ייפול לנו על הראש. אלו רק חלקיקי אבק מהחלל, שקופצים לבקר היישר משובל האבק שהותיר אחריו השביט המחזורי המפורסם היילי. כדור הארץ יעבור הערב באזור הצפוף ביותר שבשובל הזה, והמטר יגיע לשיאו. חלקיקי האבק שילכדו בכוח המשיכה של כוכב הלכת שלנו, יחדרו לאטמוספרה במהירות אדירה של כ 66 ק"מ לשנייה, מה שהופך אותם לשיאני מהירות ביחס לשאר המטאורים ביתר המטרים בשנה. מצד שני הוא אינו שיאן בכמות: החל מחצות, קצב המטאורים יגיע לקצב דל של כעשרה בשעה.
שבריר שנייה לפני שהם מתאיינים ונעלמים לעד באטמוספרה, המטאורים מתלהטים ופולטים אור בהיר. גם האוויר החם סביבם פולט אור, ממש כפי שקורה כאשר ברק מפלח את האוויר. אטומי אטמוספרה סמוכים למטאורים מתייננים (מאבדים אלקטרונים והופכים ליונים), וכשהאלקטרונים חוזרים לאטומיהם נפלט אור כחלחל-סגלגל היוצר את השובל הידוע של ה"כוכב הנופל".
והשביט שמזנבו מגיעים כל ה"כוכבים הנופלים" האלה- הוא לא פחות מסלב.
על השביט הרעיל וסוף העולם שלא קרה
השביט היילי, הקרוי על שם מגלהו - סר אדמונד היילי, חג סביב השמש במסלול אליפטי אחת ל- 75.3 שנים. כשהוא מתקרב לשמש, הוא נראה מכאן ככוכב בהיר בשמיים. היילי הפך די מהר לשביט המפורסם ביותר, וזוכה לתשומת לב מיוחדת – לטוב ולרע. בשנת 1910 הוא חלף קרוב עד כדי כך, שכדור הארץ עתיד היה לעבור ממש דרך קצה זנבו. זה הפך אותו רשמית לגרם השמיים מעורר החרדה ביותר בהיסטוריה המודרנית.
מדענים גילו שבזנבו של היילי מצוי גז רעיל בשם ציאנוגן, והתקשורת חגגה. נבואות על הרעלה כוללת של תושבי כדור הארץ ועל חורבנו הקרב של המין האנושי, החלו לצוץ. המדענים אמנם הוסיפו כי ריכוז הציאנוגן קטן מכדי להשפיע בדרך כל שהיא, אך לא היה די בעובדה הפעוטה הזו בכדי לעצור את כדור השלג המבהיל. שרלטנים חגגו ומכרו מסיכות גז ואף מטריות אנטי-שביט מיוחדות עד שעבר יום הארמגדון בלא כל השפעה ניכרת.
ביקורו האחרון של היילי, בשנת 1986, כבר היה רגוע בהרבה. ב28 ביולי 2061, נזכה לראות שוב את זיו פניו הבהירים.
היכן מוצאים בשמים את מטר המטאורים ואת קבוצת אוריון
את קבוצת אוריון המונה כוכבים בהירים רבים, ניתן לראות כמעט מכל מקום בעולם, וזה הופך אותה לאחת הקבוצות המוכרות והחשובות.
בישראל ניתן לראות את קבוצת אוריון בשעות הערב, ומיקומה בשמיים משתנה לאורך תקופות השנה: בשעות הערב המוקדמות בחודשים אוקטובר ונובמבר אוריון נמצאת במזרח, בעוד שמחודש דצמבר עד מרץ היא מצויה בדרום השמיים.
כדי לזהות את אוריון חפשו בשמיים 3 כוכבים בהירים בשורה. אלה, לפי המיתולוגיה היוונית, מסמלים את חגורתו של אוריון הצייד האכזרי ביותר עלי אדמות ובשמי הלילה. מהחגורה יורדים 3 כוכבים המסמלים את חרבו. ריבוע הכוכבים שמסביבם מייצג את הכתפיים והברכיים של אוריון. זוהרים בו במיוחד "בית-אל-ג'וז", הענק האדום שנמצא בכתפו הימנית של אוריון, ו"ריגל" הנמצא ברגלו השמאלית וזוהר באור כחול.
כדי לצפות במטר אין כל צורך במשקפת או טלסקופ. רצוי להגיע למקום חשוך, הרחק ממקום יישוב, כאשר האופק המזרחי והדרומי, פנויים ככל האפשר. עכשיו שכבו בסבלנות על הגב, והביטו למעלה. מטר האוריונידים הוא מרהיב אך אינו אינטנסיבי במיוחד.
גלויה שבדית משנת 1910, רגע לפני השמדת האנושות | צילום גלויה: Flckr wackystuff
הישג מרשים נוסף לישראל באו״ם: קרן שחר, ראש מחלקת אמנות במשרד החוץ זכתה בהתמודדות על סגנות יו״ר וועדת האו"ם לשימוש בחלל לצורכי שלום, לאחר הצבעה בעצרת המרכזית ברוב של 124 מדינות תומכות, 22 מתנגדות ו-6 נמנעות.
וועדת האו"ם לשימוש בחלל לצרכי שלום היא הגוף הבינלאומי המרכזי בעולם העוסק בענייני חלל. הוועדה הוקמה במטרה לקדם דיאלוג בינלאומי בנושאי חלל, לבחון פעילויות לעידוד שימוש בחלל לצרכי שלום, לעודד שיתופי פעולה ולטיפול בבעיות משפטיות העשויות להופיע בפעילות המדינות בחלל. הוועדה מונה 84 מדינות חברות ומקום מושבה הוא בווינה. בצמוד אל הוועדה הוקם גוף מומחים האמון על פיקוח הוועדה – המשרד לנושאים הקשורים לחלל החיצון אשר כפוף לעצרת הכללית.
השתתפות ישראל בוועדה מאפשרת חילופי רעיונות עם נציגי מדינות אחרות, חשיפת התוכנית הישראלית והתעשייה הישראלית בזירה הבינלאומית לטובת קידום שיתופי פעולה, השפעה על תכני הוועדה ועוד.
התמזגות שני כוכבי נויטרונים | אילוסטרציה: Robin Dienel courtesy of the Carnegie Institution for Science
שבועיים לאחר שזכו בפרס נובל לפיזיקה על גילוי של גלי כבידה כתוצאה מהתמזגות של שני חורים שחורים, צוותי (LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory האמריקאי ו-Virgo האיטלקי-צרפתי הכריזו היום (ב') על גילוי ראשון של גלי כבידה מהתמזגות של שני כוכבי נייטרונים – תגלית היסטורית שלא רק פתרה בבת אחת כמה מהחידות הגדולות של היקום, אלא גם מהווה תקדים אסטרונומי בחקר תופעה אחת באמצעות שני כלים שונים בתכלית: גלי כבידה קרינה אלקטרומגנטית.
גלי הכבידה שנמדדו בגלאי LIGO ו-Virgo עיוותו קלות את המרחב והזמן בכדור הארץ ב-17 באוגוסט, בשעה 15:41 לשעון ישראל. ההפרעה שנרשמה הייתה ארוכה יחסית (כ-100 שניות לעומת שברירי שנייה במקרים הקודמים) וחלשה יותר (שני הגופים שהתנגשו היו במסות של 1.1 עד 1.6 ממסת השמש שלנו, לעומת עשרות מסות שמש במקרים של חורים שחורים). אלה עדויות לכך שהפעם – לראשונה אי פעם – גלי הכבידה שנמדדו נוצרו בהתמזגות של שני כוכבי נייטרונים.
1.7 שניות אחרי המדידה של LIGO ו-Virgo, באופן עצמאי ובלתי תלוי, הלוויין פרמי של נאס"א קלט התפרצות של קרני גמא מאותו אזור בשמיים שממנו הגיעו גלי הכבידה. זהו המקרה הראשון של אסטרונומיה מרובת-מקורות (Multi-Messenger Astronomy) בתולדות המדע.
סימולציית מחשב המדמה מיזוג שני כוכבי נייטרונים לכדי חור שחור | אילוסטרציה: NASA's Goddard Space Flight Center
זהב נולד
התפרצויות קרני גמא הן התפרצויות קצרות מאוד של קרינה אלקטרומגנטית קטלנית, הנמשכות בין שבריר שנייה לדקות ספורות, ויש הסוברים שהן אחראיות להכחדות המוניות בהיסטוריה של כדור הארץ. מדידתן על ידי הלוויין פרמי מיד לאחר מדידת גלי הכבידה, מוכיחה כי לפחות התפרצויות קרני הגמא הקצרות, מקורן בהתמזגויות של כוכבי נייטרונים – השערה ותיקה שזכתה לאישוש ראשון.
12 שעות לאחר המדידה הראשונית, טלסקופ Swope בצ'ילה איתר מקור אור חדש בגלקסיית NGC4993, המרוחקת 130 מיליון שנות אור מאתנו, גם כן באותו אזור בשמיים שממנו הגיעו גלי הכבידה וקרני הגמא, בקבוצת הכוכבים הידרה. בשעות, בימים ובשבועות שלאחר מכן, כ-70 טלסקופים בכדור הארץ ובחלל הבחינו באופן עצמאי באור שנפלט כתוצאה מההתמזגות.
ניתוח הספקטרום של מקור האור הוכיח את הסברה לפיה התמזגויות של כוכבי נייטרונים הן שמייצרות את רוב היסודות ביקום הכבדים מברזל, כמו זהב, כסף, פלטינה, כספית ועופרת. כל התמזגות כזאת משחררת יסודות כבדים במסה של כאלף כדורי ארץ.
״מזה מספר שנים אנחנו מפתחים תחזיות תאורטיות כיצד יראה הפיצוץ ממיזוג כוכבי נויטרונים בכל אורכי הגל," אומר פרופ' נקר מאוניברסיטת תל אביב, המוביל עם תלמיד המחקר אור גוטליב את אחד המחקרים שרואים אור היום. "כפי שקורה לא פעם, הטבע יצירתי מאתנו, ולצד תחזיות שלנו שהתממשו יפה, למשל בתחום הרדיו, ישנם בפיצוץ מאפיינים מפתיעים ונדרשת עוד עבודה על מנת להבינם. אחת התוצאות המעניינות שעולות מניתוח התצפיות היא היסודות מהם מורכב החומר שהועף בפיצוץ. עד לגילוי הזה, לא ידענו מתי והיכן ביקום נוצרים כחצי מהיסודות שכבדים מברזל, על אף חשיבותם בחיינו. היום, לאור התצפיות, אנחנו יכולים כמעט בוודאות לומר שעיקר הזהב ביקום, כולל טבעת הנישואין שלי, מקורו במיזוגים של כוכבי נויטרונים. כך גם לגבי אורניום למשל, ומתכות רבות אחרות״.
אנימציה של התמזגות שני כוכבי נויטרונים | אנימציה: NRAO/AUI/NSF
איינשטיין צדק
גלי כבידה נמדדו לראשונה באופן ישיר בפברואר 2016 – 100 שנה לאחר שאלברט איינשטיין חזה את קיומם בתורת היחסות הכללית. גלי כבידה, או גלים גרביטציוניים, הם הפרעה מתפשטת של עקמומיות המרחב-זמן, והם נוצרים באירועים העוצמתיים ביותר ביקום, כמו סופרנובות, התמזגויות של שני כוכבי נייטרונים והתמזגויות של שני חורים שחורים.
גלי הכבידה שנמדדו ב-2016 נוצרו כאשר מערכת של שני חורים שחורים, במסות של 36 ו-29 מסות שמש, התמזגו לחור שחור אחד בעל מסה של כ-60 שמשות בלבד. בדומה לאדוות במים, המסה העודפת התפשטה ביקום במהירות האור, תוך כדי שהיא מעוותת את מרקמו של כדור הארץ, במרחק 1.3 מיליארד קילומטרים מהאירוע – עיוות שנמדד בשני גלאי LIGO. מאז נמדדו עוד שלושה אירועים של גלי כבידה, שלושתם כתוצאה מהתמזגות של שני חורים שחורים, אבל עד היום לא נמדדה התמזגות של כוכבי נייטרונים.
כשכוכב מסיבי מסיים את חייו כסופרנובה, הוא משאיר אחריו ליבה דחוסה. בכוכבים מסיביים במיוחד, הליבה הדחוסה הזאת תהפוך לחור שחור, ואילו בכוכבים פחות מסיביים הקריסה הכבידתית עוצרת בנקודה שבה אלקטרונים ופרוטונים מתמזגים לנייטרונים. כיוון שכוכבי הנייטרונים קטנים יותר, כך גם גלי הכבידה שהם מייצרים בעת ההתמזגות חלשים יותר, מה שמסביר מדוע עד היום עוד לא נמדדו גלי כבידה מאירועים אלו. אך כעת נסללת הדרך למדידות רבות נוספות, כיוון שההערכות הן שכוכבי נייטרונים נפוצים יותר ביקום מחורים שחורים, וכך נפוצות יותר גם מערכות של שני כוכבי נייטרונים הסובבים זה את זה ומתמזגים.
לא רק גלי כבידה, גם אור נצפה: תמונות לפני, אחרי והבדלים של מקור האור החדש בגלקסיית NGC4993 | צילום: Pan-STARRS
פרק חדש במדע
הענף החדש של אסטרונומיית גלי כבידה (Gravitational-Wave Astronomy) מהווה צוהר חדש להבנת היקום. באופן מסורתי, מדע האסטרונומיה הסתמך על קרינה אלקטרומגנטית – ראשית על האור הנצפה, ולאחר מכן על תדרים אחרים בספקטרום האלקטרומגנטי, כמו גלי רדיו, רנטגן וגמא. אסטרונומיית גלי כבידה עושה שימוש בתופעה שונה לגמרי, שאינה קרינה אלקטרומגנטית כלל, מה שמאפשר לחוקרים להציץ לתופעות במרחקים אדירים, כמו גם ללמוד על גופים שאינם פולטים אור, כמו חורים שחורים. בכך, מתאפשרת לראשונה במדע האסטרונומיה, חקירת תופעות קוסמיות בשני אמצעי מדידה שונים.
לתגלית הדרמטית אחראיים אלפי חוקרים מרחבי העולם וביניהם לא מעט חוקרים ישראלים כמו פרופ' אהוד נקר ותלמיד המחקר אור גוטליב, ד"ר רון הרכבי, פרופ' דובי פוזננסקי ופרופ' דן מעוז מאוניברסיטת תל אביב, פרופ' צבי פירן וד"ר אסף חורש מהאוניברסיטה העברית, ופרופ' ערן אופק ממכון ויצמן. כבר בשלב הראשון התגלית אחראית לתריסר מאמרים אקדמיים שמפורסמים היום, ובימים הקרובים כחמישים מאמרים נוספים יפורסמו.
"התפרצויות קרני גמא הן ההתפרצויות החזקות ביותר מאז המפץ הגדול, ומדענים מנסים להבין איך כל כך הרבה אנרגיה יכולה להתפרץ בכל כך מעט זמן", אומר פרופ' אהוד בכר, מהמחלקה לפיזיקה בטכניון. "למרות שנמדדו כבר למעלה מאלף התפרצויות כאלה, הפיזיקה שמאחורי ההתפרצות עדיין לוטה בערפל. מבחינה אסטרונומית אנחנו יודעים היום לזהות את מקורות ההתפרצויות – ההתפרצויות היותר ארוכות כנראה באות מסופרנובות, והקצרות יותר ממיזוגים של כוכבי נייטרונים. אבל הפיזיקה של הפיצוץ עצמו היא עדיין בגדר תעלומה ועניין למחקר פעיל. השילוב המנצח של גלי כבידה, שמספק לנו את כל הפרמטרים על הכוכבים לפני ההתנגשות, והיכולת למדוד את ההתפרצות בכל הספקטרום האלקטרומגנטי – זה שילוב שיאפשר לנו בעתיד לבנות מודלים פיזיקליים לפיצוץ עצמו".
לדברי פרופ' בכר, כבר הפרסום הראשוני על התגלית החדשה מעלה סימני שאלה לגבי התיאוריה הקיימת. "קרינת גמא נפלטת כסילון. כמעט כל הקרינה נפלטת קדימה, כך שאנחנו נראה אותה רק אם היא תכוון אלינו. והנה, בינגו – בפעם הראשונה הצלחנו למדוד גלי כבידה והתפרצות קרני גמא מאותו מקור, עניין של כמה מעלות בודדות מתוך שמיים של 40 אלף מעלות מרובעות. עכשיו צריך להבין אם במקרה זכינו בלוטו או שטעינו בהנחות היסוד שלנו. אלה שאלות מרתקות, ובכל פעם שאנחנו לומדים משהו חדש אנחנו לומדים שלא הבנו יותר מדי עד כה".
"התפרצויות גמא הן קצרות מאוד, ואורכות שניות בודדות, אבל האנרגיה ממשיכה להתפשט על פני כל הספקטרום האלקטרומגנטי, מרנטגן ועד לאור הנראה. עם שדה רחב של 400 מעלות רבועות, כמו עיני לובסטר שהן בעלות שדה ראייה רחב מאוד, הגלאי נועד לזהות את המקורות האלה כבר בשניות הראשונות, בתקווה להבין את הקשר בין התפרצויות גמא והתפרצויות רנטגן. מאחר שגלאי גלי הכבידה אינם מסוגלים לתת מיקום מדויק של המקור, אנחנו מקווים שהגלאי שלנו לא רק ימדוד התפרצויות 'בזמן אמת' אלא ייתן גם מידע כיווני, ויעבוד יחד עם גלאי גלי הכבידה כדי לאתר את המקור המדויק של ההתמזגות ולמדוד את מאפייני הפיצוץ".
לא תוכלו להישאר אדישים לאחד המראות מעוררי ההשראה שניתן לראות במרומים – נוגה, הבהיר בכוכבי השמיים, יזהר לצדו של סהר הירח בתאום הרמוני מושלם. המופע המופלא הזה ייראה כאן, בישראל, בסביבות השעה 5:30 לפנות בוקר חמישי, 19.10, עם זריחתם של שני גרמי השמים מכיוון מזרח, כשעה וחצי לפני זריחת החמה.
השניים בהירים מספיק, כך שהמראה המרהיב ימשיך גם על הרקע של אור הדמדומים.
-
לא תוכלו להישאר אדישים לאחד המראות מעוררי ההשראה שניתן לראות במרומים – נוגה, הבהיר בכוכבי השמיים, יזהר לצדו של סהר הירח בתאום הרמוני מושלם. המופע המופלא הזה ייראה כאן, בישראל, בסביבות השעה 5:30 לפנות בוקר חמישי, 19.10, עם זריחתם של שני גרמי השמים מכיוון מזרח, כשעה וחצי לפני זריחת החמה.
השניים בהירים מספיק, כך שהמראה המרהיב ימשיך גם על הרקע של אור הדמדומים. בשעה 6:45 ייבלע אורם באורה הדומיננטי של השמש, ובזה גם תיחתם ההזדמנות האחרונה לראות את נוגה ככוכב בוקר.
מדוע כדאי להביט למעלה?
המחזה השמימי הזה היווה השראה למדינות ערב רבות, וב-50 השנים האחרונות הוא ידוע כסמל האסלאם. האגדה מספרת שמקורו של הסמל בהתקבצות שנראתה בשנת ההג'רה, 622 לספירה, השנה בה יצא מוחמד ממכה. אולם האירוע האסטרונומי הלהיב בני אדם עוד הרבה קודם לכן וישנן עדויות כבר מהעת העתיקה, בהן שימש הסמל את המואבים ואת השומרונים. לפי המיתולוגיה המסופוטמית מתואר בו מפגש אלים שמימי בין סין, אל הירח ואויבה הגדול של השמש, לבין עשתר, אלת הפריון, האהבה והמין.
התקבצות נוגה וסהר הירח מוכר כסמל תורכי בפרט ושל העולם המוסלמי בכלל, אבל הצית את הדמיון מאות שנים לפני כן.
התקבצויות של הירח עם כוכבי הלכת (או שאר גרמי השמיים) אינן נדירות. הירח מקיף את כדור הארץ אחת לחודש, ובמהלך ההקפה משוטט לו בכל גלגל המזלות. בדרכו ייפגש הירח עם כל אחד מכוכבי הלכת פעם אחת במרחק הזוויתי המינימלי לחודש זה. המרחק הזה תלוי במיקומו של כוכב הלכת, שגם הוא אינו שוקט על שמריו במסעו סביב השמש. התקבצויות נדירות נוצרות כאשר הירח וכוכב הלכת נראים בשמים בזוויות הקטנות ממעלת קשת אחת. מחר הירח יחלוף 1.6 מעלות בלבד צפונית לנוגה, כלומר הם יראו לנו במרחק של כ-3 קוטרי ירח זה מזה – מחזה מרהיב ובהחלט שווה צפייה.
איך צופים?
כל עוד השמים חשוכים, ניתן יהיה להבחין הלילה בחרמש הדקיק של הירח. לפנות בוקר, כ-3 קטרי ירח מימינו, תבחינו בנקודת אור בהירה ויציבה – זהו נוגה. מעט מעל נוגה, מקדים אותו בזריחתו, כוכב הלכת מאדים הבוהק בגווני כתום-אדום.
מרגע שהשמיים יחלו להתבהר באור הדמדומים, ייבלע אורו של הסהר, ולמרבה הפלא, אורו של נוגה הקטן יבלוט יותר מחרמש הירח הגדול.
לצופים בטלסקופ מומלץ להשתמש בהגדלות קטנות של X30 לכל היותר. בטלסקופ גם ניתן להבחין בכך שצורת נוגה כצורת עיגול פגום. מסלולו של נוגה הוא פנימי למסלול כדור הארץ, ולכן, בדומה לירח, חלק מהאור שפוגע בנוגה אינו מוחזר לכיוון כדור הארץ.
לאחר הזריחה כבר קשה מאוד לראות את הירח כשהוא סמוך למולד. כמו כן המרחק הזוויתי בין השמש לבין אירוע ההתקבצות קטן מאוד, ויש להיזהר שלא להישיר מבט לכיוון השמש, במיוחד לנעזרים בטלסקופ ובמשקפת, מחשש לפגיעה בראייה.
חללית מאוישת המשוגרת ממנהרה בה שורר ריק – ומואצת למהירות בריחה מכדור הארץ באמצעות ריחוף מגנטי | איור: NASA
כולנו יודעים איך נראה שיגור לחלל: טיל גדול עומד על כן שיגור, מישהו זורק גפרור, יש אש ותימרות עשן ואז הטיל טס אל על לחלל. אבל ישנן גם דרכים אחרות להגיע לחלל – שבזכות פיתוחים חדשים יכולות להפוך ממדע בדיוני למציאות.
ב-1961, בעודו תקוע בפקקים, פיזיקאי צעיר בשם ג'יימס פאוול חשב על רעיון מהפכני: להשתמש במגנטים כדי להרים ולשנע קרונות נוסעים. יחד עם חברו גורדון דנבי, השניים פיתחו את טכנולוגיית ה-Maglev, קיצור של Magnetic Levitation או ריחוף מגנטי. בשיטה זו, המסילה עצמה היא מגנט והחלק התחתון של הקרון הוא מגנט – כאשר קוטב אחד של המגנט מוצב מול הקוטב הזהה (מינוס למינוס או פלוס לפלוס), וכך הקרון מרחף והרכבת נעה קדימה. בהיעדר חיכוך, ניתן להאיץ רכבות Maglev למהירויות גבוהות מאוד – של 450 קמ"ש ויותר – והן פעולות היום בערים רבות ברחבי העולם.
אבל פאוול אינו נח על זרי המגנטים, וב-2001 הוא ייסד את StarTram, מיזם שאפתני השואף להשתמש בטכנולוגיית MagLev כדי לצאת מכדור הארץ. העיקרון הוא להאיץ את הכלי למהירות גבוהה מאוד, ולנתקו בסוף הדרך מהמסילה על מנת שימשיך ויטוס עד החלל. עקרונית, ניתן להאיץ חללית למהירויות שיביאו אותה לחלל, אולם כוחות התאוצה האדירים הופכים כלי כזה לבלתי ישים לשיגור בני אדם. גם אם תתממש, רכבת החלל StarTram תשגר לוויינים, חומרי גלם ואספקה שוטפת, למשל לתחנת החלל הבינלאומית.
שלא כמו רקטות, מערכת Maglev לשיגור מטענים לחלל תכלול תשתית קבועה שניתן יהיה להשתמש בה במשך שנים רבות. כך ניתן יהיה להגביר את קצב השיגורים לחלל בצורה משמעותית ביותר – ולהשתמש בכל מסילת שיגור מספר פעמים ביממה. לאורך זמן, שיטה זו תחסוך גם כסף רב, לאחר החזר ההוצאות של המחקר, הפיתוח והייצור של אתרי השיגור הייחודיים.
כמובן, המרחק שיש לעבור מרעיון, דרך מדגימים טכנולוגיים בקנה מידה קטן (שנבנו בחלקם על ידי נאס"א) לשימוש מלא – הוא ארוך. אבל יש שחקן חדש בעיר, שמחיה את העניין הציבורי בטכנולוגיית Maglev.
אפקט מאסק, רכבות ומעליות חלל
אילון מאסק, מייסד ספייס-אקס וטסלה, יוזם בימים אלה הקמת מערך רכבות בשיטת הריחוף המגנטי בשם Hyperloop. הכוונה של מאסק היא להסיע נוסעים ומטען במהירות על-קולית (יותר מהר ממטוסי הנוסעים של ימינו!) בתוך מנהרות בהן ישרור ריק (ואקום), ובכך להפחית את חיכוך הקרונות המרחפות לא רק עם המסילות – אלא עם האוויר. לא שקו כזה עומד על הפרק, אבל לשם המחשה, נסיעה מתל אביב לירושלים ב-HyperloopOne, הקרון הראשון במיזם, תארך 9 דקות בלבד.
אמנם אין כרגע כל כוונה לשגר לחלל קרונות Hyperloop, אבל נדמה שהכישרון התקשורתי (וההון האישי) של מאסק החזירו לקדמת הבמה את החלופות הטכנולוגיות לשיגורים השגורים.
ניסוי שנערך בנאס
וזה לא רק רכבת החלל של StarTram. רעיון ישן-נושן נוסף שזוכה לעדנה הוא מעלית החלל, רעיון שקיים כבר למעלה ממאה שנה ושנידון לעומק בעשור האחרון בכנסים מדעיים שונים, לרבות, כנס האסטרונאוטיקה הבינלאומי שהתקיים לאחרונה באוסטרליה. הכוונה היא להציב בחלל משקולת במרחק אלפי קילומטרים מכדור הארץ ולחבר אותה בכבלים חזקים אל תחנת קרקע על פני האדמה. חישוב מתאים של המשקולת בחלל ושל מרחקה יבטיח שהכבלים יישארו מתוחים תמיד, ועל כבלים אלה ניתן יהיה לטפס באמצעות כלי רכב ייעודיים – מעליות חלל.
היתרון במערכת זו הוא אדיר: העלייה לחלל (והירידה ארצה) יעשו במהירויות מתונות – ולכן לא יהיה צורך בבידוד מפני חום הכניסה לכדור הארץ ולא תהיינה מגבלות של נפח וצורה של המטענים העולים. במילים אחרות, פשוט נניח את החללית במעלית, נלחץ על כפתור ונתחיל במסע האיטי למעלה.
השאלה, כמובן, היא ממה יהיו עשויים הכבלים האלה. כיוון אחד מדבר על שימוש במבנה חזק להפליא המכונה ננו צינוריות פחמן. בניסויים נוצרו כבר כבלים מסוג זה, אך עדיין איננו יכולים לייצרם באורך של עשרות אלפי קילומטרים.
במעלית או ברכבת – נראה כי עתיד הטיסות לחלל יהיה מגוון ומעניין ביותר, ולא יהיה מוגבל רק לטילים. ואולי בכלל נשתמש בטכנולוגיה מסדרת "מסע בין כוכבים" ופשוט נגיד לסקוטי “beam me up”?
ההרצאה עוסקת באחד הנושאים המסקרנים והמרתקים מכולם – אפשרות קיומם של חיים מחוץ לכדור הארץ בכלל וחיים תבוניים בפרט.
האם ביקרו אותנו חוצנים? מה הסיכויים שהם קיימים? אם הם אכן קיימים, האם תיתכן תקשורת אתם עוד בימינו? מהן המגבלות אשר הפיזיקה מציבה בפנינו בבואנו לבצע חיפוש זה?
נבסס את התשובות לשאלות אלו על עובדות מדעיות מדויקות, אשר יציגו את הנושא באור שונה מזה המוצג בדרך-כלל בכלי התקשורת, באופן מסקרן ומאתגר.
מרצה: אילן מנוליס- מנהלו של מצפה הכוכבים במכון ויצמן למדע
שימו לב: בקרבת הברים בהם יתקיים האירוע, יוצעו לציבור הרחב עמדות טלסקופים עם מדריך לצפיה בכוכבים, יחד עם עמדות מציאות מדומה- חוויית תלת-ממד בשיתוף SpaceIL, שתאפשר לכם לצפות בשיגור חללית לחלל עם סיבוב קטן בשכונת מערכת השמש.
הכניסה והפעילות ללא תשלום. הזמנת מזון ושתייה אופציונאלית בתשלום.
האירוע מתאים לקהל בוגרים (18 ומעלה) ויתקיים במקומות ומועדים שונים:
סקס בחלל: אתגר רציני ביותר | מתוך סרטון FiveThirtyEight - איור: TOM MCCARTEN
אחד המכשולים הגדולים שעומדים בפני האנושות בדרכה להפוך למין בין-פלנטרי הוא המין עצמו: רבייה בתנאי מיקרו כבידה היא תנאי הכרחי לכל מושבה עתידית במאדים, למושבות בחלל ובכלל למשימות ארוכות טווח. לכן רבייה היא אחד הנושאים בשבוע החלל העולמי, שנערך השבוע גם בישראל על ידי סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע.
בשנים האחרונות גם בנאס"א וגם בתעשייה בפרטים מתכננים ברצינות את האפשרות לשהייה ממושכת בחלל, בין השאר במסגרת משימות מאוישות למאדים. אך אחד הנושאים שנדחקים לשולי הדיון, הוא כיצד לאפשר בחלל את אחד ההיבטים הבסיסיים ביותר של חיים אנושיים: סקס.
ככל הידוע לנו, איש מעולם לא קיים יחסי מין בחלל, זאת למרות שאפילו זוגות נשואים כבר הספיקו לשהות יחד בחלל. למעשה, נאס"א אוסרת על האסטרונאוטים שלה לקיים יחסי מין בחלל – ויש לה סיבות טובות לאסור על כך. רבייה בתנאי מיקרו-כבידה היא אתגר (וסיכון) הרבה יותר גדול ממה שנדמה.
ראשית, יש את המעשה עצמו. לפי חוקי ניוטון, כל דחיפה קלה יעיפו אסטרונאוט בתנאי מיקרו כבידה לכיוון הנגדי. זה נחמד כשרוצים לעופף ברחבי תחנת החלל הבינלאומית: דחיפה קלה כנגד קיר, ואתם עפים לכם לצד השני. אבל אם רוצים לעשות סקס בחלל, זו כבר בעיה: בני הזוג יצטרכו לקשור את עצמם זה לזה ולדופן החללית. לשם כך פותחה חליפת חלל מיוחדת בשם 2suit, שאף נוסתה בהצלחה ב-2008 במסגרת הסדרה הדוקומנטרית The Universe של ערוץ ההיסטוריה.
גם אם מתגברים על עניין התנועה המגושמת בתנאי מיקרו כבידה, יש עוד עניין קטן. קטן יחסית. כדי לקיים יחסי מין הטרוסקסואליים בכל מקום, והחלל אינו יוצא דופן, הגבר צריך להגיע לזקפה ובחלל נקודת הפתיחה שלו היא לא משהו, כיוון שבמיקרו כבידה, הדם זורם בעיקר לראש ולחזה. במילים אחרות, האסטרונאוט שלנו יצטרך לתפקד בתנאים דומים לעמידה על הראש.
סרטון הסבר קצר. אל תנסו את זה בבית, כי זאת לא הנקודה. נסו את זה בחלל. קרדיט: simpleshow foundation
סקס בחלל: מחולדות ועד קיפודי ים
הבעיה האמתית מתחילה בהתעברות. כדור הארץ מספק לנו הגנה מפני חלקיקים טעונים הנפלטים מפני השמש, וכן מפני חלקיקים טעונים המגיעים אלינו מכוכבים אחרים. בחלל, או על כוכבי לכת כמו מאדים, קרינת השמש והקרינה הקוסמית יכולות לפגום במטען הגנטי. במילים אחרות, אם הפגיעה בחומר הגנטי שלנו לא תהפוך אותנו לעקרים, היא עלולה לגרום למומים בעובר.
ניסויים שנערכו עד כה בבעלי חיים לא הניבו תוצאות חד משמעיות. זרע קפוא של עכבר שהה באפריל השנה במשך תשעה חודשים בתחנת החלל הבינלאומית – ולאחר מכן, לאחר שובו לכדוה"א, הצליח לעבר ביציות עד שנולדו להם עכברונים תקינים לגמרי. באשר לתהליך כולו, מההתחלה ועד הסוף, מניסוי סובייטי שנערך ב-1979 התברר כי חולדות לא הצליחו להתרבות בחלל. זבובי פירות, דגים ונמטודות – הצליחו עם זאת. קיפודי ים – לא.
אבל זה לא רק הזרע בבעיה, אלא גם הביוץ. כך לדברי ד"ר ערן שנקר, רופא תעופתי שהוכשר על ידי נאס"א לתפקיד רופא חלל ומשמש משנות התשעים בתפקיד החוקר הראשי של הניסויים הרפואיים והביולוגיים הישראליים במשימות של נאס"א.
"הבעיה שהביוץ החודשי לא סתם סובב סביב 28 יום כמופע הירח", מסביר ד"ר שנקר. "מונה הימים במוחנו הסופר 28 יום הוא השעון הביולוגי התלוי באור וחושך. בחלל אין זריחה ושקיעה כל 12 שעות, מה שגורם לשעון הביולוגי לעצור ולשבש את המחזור החודשי, עד כדי אי פוריות".
אפילו אם האסטרונאוטים או המתיישבים יצלחו את כל המהמורות ויצליחו להיכנס להיריון, ההיריון עצמו עדיין צפוי להיות שונה מהיריון על פני כדור הארץ. בעוד שהמצג השכיח בשלבים המתקדמים של הלידה על כדור הארץ הוא מצג ראש, שבו העובר צף ברחם כשחבל הטבור במרכז גופו משמש כסוג של מאזניים ואילו הראש, שהוא החלק הכבד ביותר, נוטה לרוב לכיוון מטה – בחלל המצג הזה יהיה נדיר.
"הסיכוי שהראש יתקבע באגן קטן יותר", אומר ד"ר שנקר, אך גם נותן תקווה: "מצג עכוז, שבו הרגליים יוצאות קודם, הוא נדיר אך עדיין מאפשר לבצע לידה טבעית. בכל מקרה, לא כוח הכבידה מושך את התינוק החוצה, אלא התכווצויות הרחם ותנועות העובר – וזה אפשרי גם בחלל".
ואנה בונטה ובן זוגה מנסים את חליפת ה-2suit בתנאי מיקרו כבידה | צילום: Steve Boxall
יחד עם זאת, נשים יאלצו לסבול את התכווצויות הרחם ללא אפידורל. במיקרו כבידה, חומרים מהסוג הזה יכולים לנוע בקלות במחזור הדם לכיוון הראש ולגרום לסיבוכים קשים. הנחמה היחידה בהקשר הזה, היא זו: מאחר שעמוד השדרה נמתח בתנאי מיקרו כבידה, אישה הרה בחלל תסבול פחות מכאבי גב בטרימסטר השלישי של ההיריון ובנוסף, ייווצרו לה גם פחות בצקות ברגליים.
גם אחרי צאתם לאוויר העולם (וליתר דיוק: לריק החלל), תינוקות החלל צפויים להיות שונים מאוד. ככלל, גוף האדם התעצב במשך מיליוני שנים לכבידה של כדור הארץ. לחיים במיקרו כבידה יש השפעות קיצוניות על הפיזיולוגיה שלנו: הגוף מתארך, הלב קטן, העצמות נעשות שבירות, הרגליים כואבות, שיווי המשקל משתבש, השרירים נחלשים, כלי הדם נפגעים. כמעט כל איבר ומערכת בגוף נפגעים או משתנים בחלל.
אסטרונאוטים ששבים היום משהייה של מספר שבועות או חודשים בחלל מתגבהים בכ-5 ס"מ – ואז מתנמכים חזרה אחרי כמה ימים בכדור הארץ. אבל ספק אם אדם שייוולד בחלל, או אפילו על מאדים, יוכל אי פעם לדרוך על כדור הארץ מבלי לקרוס לתוך עצמו. אדם שייוולד כענק יחסי, ויהיה בעל חוט שדרה מתוח משלנו ולב קטן בהרבה, עלול לא לשרוד את המעבר הפתאומי לתנאי הכבידה בכדור הארץ.
"למעשה", מסביר ד"ר שנקר, "ילד שייוולד בחלל הארץ כבר לא יהיה שייך למין האנושי, ה-Human Species, אלא יהיה חלק ממין חדש, ה-Human Spaceies".
ד"ר ערן שנקר, רופא חלל ישראלי יסקור בהרצאתו את חקר החלל וראשיתו, את המחקרים הביו-רפואיים הישראליים שבוצעו בחלל ואת השפעות החלל על הפיזיולוגיה של גופינו - ממערכות השלד והעצמות ועד המוח והשינה. כל זאת תוך סיפור התנסותו האישית במחקר ופיתוח מערכות רפואיות למושבות אנושיות במאדים.
מרצה: ד"ר ערן שנקר -טייס ורופא תעופתי, ראש מרכז המחקר לרפואת תעופה וחלל במכון פישר.
שימו לב: בקרבת הברים בהם יתקיים האירוע, יוצעו לציבור הרחב עמדות טלסקופים עם מדריך לצפיה בכוכבים, יחד עם עמדות מציאות מדומה- חוויית תלת-ממד בשיתוף SpaceIL, שתאפשר לכם לצפות בשיגור חללית לחלל עם סיבוב קטן בשכונת מערכת השמש.
הכניסה והפעילות ללא תשלום. הזמנת מזון ושתייה אופציונאלית בתשלום.
האירוע מתאים לקהל בוגרים (18 ומעלה) ויתקיים במקומות ומועדים שונים:
בואו לשמוע את ד"ר רועי צזנה מסביר באמצעות הרובוט שלו על יישוב החלל העתידי - בטווח הקצר והארוך: על המירוץ החדש לחלל שמתממש בזכות החברות הפרטיות ובראשן SpaceX; על היכולת לכרות מחצבים מהחלל שתביא לקיומה של תעשיית חלל ענפה; על הקמת מושבות במאדים; על מעליות החלל של העתיד הרחוק ועל הדרך גם על עיצוב מחדש של כוכבי-לכת לפי צרכינו (או במילים אחרות: הארצה).
הצטרפו אלינו למסע אל העתיד הרחוק ביותר של האנושות, זמן שבו אולי נוכל להשתמש ביקום עצמו כמקור אנרגיה לצרכינו.
מרצה: ד"ר רועי צזנה - חוקר עתידים בינלאומי, ומחבר הספרים: "המדריך לעתיד" ו"השולטים בעתיד: הון-שלטון, טכנולוגיה, תקווה".
שימו לב: בקרבת הברים בהם יתקיים האירוע, יוצעו לציבור הרחב עמדות טלסקופים עם מדריך לצפיה בכוכבים, יחד עם עמדות מציאות מדומה- חוויית תלת-ממד בשיתוף SpaceIL, שתאפשר לכם לצפות בשיגור חללית לחלל עם סיבוב קטן בשכונת מערכת השמש.
הכניסה והפעילות ללא תשלום. הזמנת מזון ושתייה אופציונאלית בתשלום.
האירוע מתאים לקהל בוגרים (18 ומעלה) יתקיים במקומות ומועדים שונים:
