האורחים הקדומים ביותר בכדור הארץ: מטאורים, מטאוריטים ומטרות מטאורים
תצפית כוכבים אסטרונומית במדבר לקהל הרחב - למועד הקרוב והרשמה
קורס אסטרונומיה תצפיתית למבוגרים - למועד הקרוב והרשמה
כאן תוכלו לשמוע את הפודקסט על מטאורים מאת אלה רץ, מייסדת של "עולם האסטרונומיה", חברה בחטיבת המטאורים של האגודה הישראלית לאסטרונומיה:
צופים במטר המטאורים ג'מינידים. ערבה 2012. צילום: אלה רץ.
מטאורואיד בקוטר כ-10 מילימטרים נכנס לאטמוספרה. מטאורואיד נמצא בראש השובל. קרדיט: By Bautsch - Own work, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=81371518
מטאור מעל טלסקופי רדיו ALMA בצ'ילה. קרדיט:
By ESO/C. Malin - http://www.eso.org/public/images/potw1414a/, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32084731
מבוא
בטוח שמעתם לא פעם על מה שנקרא "כוכבים נופלים", במיוחד בקיץ. מהם "כוכבים נופלים" ולמה רואים אותם דווקא באוגוסט? כאן נפריך כמה מיתוסים הקשורים לזה. קודם כל, אלה בכלל לא הכוכבים שנופלים, ודבר שני ניתן לראות אותם כל יום, יותר נכון כל לילה. יש לילות בהם רואים יותר "כוכבים נופלים" מהרגיל, זוהי תופעה של מטר מטאורים, אדבר גם עליה בהמשך.
מקורות המטאורים
היווצרות מערכת השמש
אבל בואו נתחיל מן ההתחלה. השם המדעי לכוכבים נופלים הוא מטאורים. מטאור זה חלקיק אבק שנכנס לאטמוספירה של כדור הארץ. מהם מקורות האבק הזה? כדי להבין את זה, נצטרך להיכנס למכונת זמן ולנסוע מיליארדי שנים אחורה בזמן, לתקופת היווצרותה של מערכת השמש. מערכת השמש שלנו נוצרה לפני כ-4.5 מיליארד שנה מענן של גז ואבק שנקרא ענן מולקולרי. עם הזמן החומר בענן הצטבר במקום אחד, אליו נמשכו עוד ועוד גז ואבק, ובגלל שימור התנע הזוויתי החומר במרכז התחיל להסתובב מהר יותר, הצפיפות והטמפרטורה שלו עלו עד שהגיעו למיליוני מעלות וכך נולד הכוכב שלנו, השמש. לכן בפעם הבאה כשתשתמשו במילה "שמש" או "כוכב" תדעו שזה אותו דבר: כדור לוהט של גז שמאיר מעצמו. הכוכבים שרואים בלילה בשמיים הם כמעט כולם שמשות מרוחקות. משאריות של החומרים שבדיסקה המדוברת נוצרו כוכבי הלכת אותם אנו מכירים עד היום הזה: נוגה, צדק, כדור הארץ, מאדים ואחרים. בדומה לכוכבי לכת, נוצרו גם אסטרואידים גדולים יותר (שקוטרם עשרות ומאות קילומטרים).
מטאורואידים
במשך הזמן אסטרואידים התנגשו זה בזה ובגופים אחרים במערכת השמש (כוכבי לכת, ירחים) והשברים שלהם התפזרו בכל רחבי מערכת השמש. אלה הם מטאורואידים. מטאורואידים קטנים בהרבה מאסטרואידים אך גדולים יותר מאטומים או מולקולות בודדות.
המטאורואידים הקטנים ביותר (פחות מעשירית המילימטר) נקראים פשוט אבק בין-כוכבי. מקור המילה מטאורואיד הוא בלטינית ולשם היא הגיע עוד מיוונית: מטאור – "תופעה שמימית" וסיומת -אויד – "דמוי", "נראה כמו".
כמובן שעל כדור הארץ שלנו נופלים די הרבה מטאורואידים ואבק בין-כוכבי. ההערכה היא שכל יום נופלים על כדור הארץ כ-15 אלף טון של אבק ושברים כאלה.
מטאורים
ברגע שמטאוריאיד נכנס לאטמוספרה של כדור הארץ, אנו רואים הבזק אור. לתופעה הזאת קוראים מטאור. צריך לזכור שמהירות החלקיקים בחלל היא פשוט עצומה: עשרות קילומטרים בשנייה, היא יכולה להגיע אף ל-72 ק"מ / שנייה. בגלל המהירות העצומה הזו, מטאורואידים מתחממים ומחממים את הגז באטמוספירה שמתחיל להאיר, וכך נוצר זנב זוהר. כמובן שאת רוב המטאורים ניתן לראות בלילה ולא ביום בזכות החושך. גם אם נראה שמטאורים הם כמה מאות מטרים מעל הראש, בפועל תופעה זו מתרחשת בגובה רב של כ-76-100 קילומטרים בחלק של האטמוספרה הנקרא מזוספרה. הבזק האור של מטאורים נראה בדרך כלל כשנייה אחת. אורך הזנב שאנו רואים יכול להגיע לקילומטרים רבים ואף עשרות קילומטרים.
הצבעים של המטאורים מעידים על ההרכב הכימי של המטאורואיד שנכנס לאטמוספירה: למשל, מטאור צהוב-כתום נוצר ממטאורואיד המכיל נתרן, צהוב – ברזל, ירקרק-כחלחל – מגנזיום ועוד. מדי פעם רואים מטאור בהיר במיוחד: אלה הם כדורי אש או בולידים. הם נוצרים כתוצאה מגושים גדולים יותר שנכנסים לאטמוספירה של כדור הארץ. לעתים אחרי מעבר של בוליד ניתן אף לשמוע רעש כמו בום על-קולי או שריקות.
מטאוריט מאורגון, ארה"ב. קרדיט: By User:Dante Alighieri - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1354017
קטן אך כבד! מטאוריט ברזלי חתוך ומלוטש. מהאוסף של אלה רץ.
מפת עולם של אירועי בולידים (אסטרואידים קטנים שהתפרקו באטמוספרת כדה"א), 1994-2013. קרדיט: נאס"א.
מטאוריטים, אסטרואידים והתנגשויות בכדור הארץ
מטאוריטים
מטאורואידים ששורדים את המעבר דרך האטמוספרה ונופלים על כדור הארץ נקראים מטאוריטים. ישנם מטאוריטים מתכתיים, סלעיים ומעורבים. קשה מאוד למצוא אותם, לכן הם יקרים מאוד. אפשר אפילו להיתקל בזיופים, לכן אם ברצונכם לקנות מטאוריט, תעשו זאת במקום שניתן לסמוך עליו: מוזאון מדע, מצפה כוכבים או פלנטריום גדול או מעבדה כל שהיא. ואם אתם חולמים למצוא מטאוריט בעצמכם, סעו לארקטיקה או לאנטארקטיקה: מטאוריטים שחורים בגלל החום הרב בזמן המעבר שלהם באטמוספרה, ולכן רואים אותם מרחוק על רקע השלג הלבן באזורים האלה.
התנגשות אסטרואידים בכדור הארץ
אמרנו מקודם שאלפי טון אבק נופלים על כדור הארץ מדי יום. רוב החלקיקים שמגיעים לכאן הם בגודל מיקרוסקופי, אבל לפעמים מדובר גם בגושים גדולים יותר, של כמה מטרים ואף עשרות מטרים. אלה הם אסטרואידים שמתנגשים בכדור הארץ. אבל אין לכם ממה לפחד: ככל שהגוף גדול יותר, כך הסיכוי הסטטיסטי שיתנגש בנו נמוך יותר. ההתנגשות המפורסמת ביותר שקרתה לאחרונה התרחשה בשנת 2013 בסביבת העיר הגדולה צ'ליאבינסק שברוסיה. גודל האסטרואיד היה כ-20 מטרים ומרוב הלחץ שנוצר באטמוספרה בזמן כניסתו הוא התפרק לחלקים רבים עוד בטרם הגעתו
לאדמה. אור חזק נראה בטווח של כמאה קילומטרים ממקום האירוע ונשמעו בומים על-קוליים. גל ההדף שנוצר בעקבות המעבר שלו באטמוספרה גרם לכך שחלונות רבים בבתים בצ'ליאבינסק התנפצו ומעל אלף איש נפצעו מרסיסי זכוכית. למזלנו, אף אחד לא נהרג. זהו האירוע המצולם ביותר מהסוג הזה מכיוון שהתרחש ליד עיר גדולה ובשעות הבוקר בהן רוב האנשים היו בדרכם לעבודה.
היסטוריה
מטרות מטאורים שנתייחס אליהם עוד מעט נצפו עוד מימי קדם. יש עדויות מסין מלפני למעלה מאלפיים שנה לכך שנצפה "גשם של כוכבים נופלים". לאנושות לקח זמן להבין שתופעת המטאורים קשורה לאסטרונומיה ולחלל. עד המאה ה-19 חשבו שזוהי תופעה אטמוספירית בלבד כמו ברקים, ולא יצרו קשר בין "אבנים שנופלות מהחלל" לבין מטאורים, "כוכבים נופלים".
מטר המטאורים לאונידים 1998, חשיפה של 4 שעות. קרדיט: יוראי טוט By Juraj Tóth - Astronomical and geophysical observatory, Comenius University, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8969603
מטרות מטאורים
אם מטאורואידים ואבק חלל מגיעים לכדור הארץ כל הזמן, ביום ובלילה, אז למה יש לילות בהם רואים הרבה יותר מטאורים? הפתרון לתעלומה הזאת נמצא בשביטים. שוב נצטרך לנסוע בכלי רכב שלא קיים במציאות, אך הפעם לא במכונת זמן אלא בחללית מהירה מאוד שתיקח אותנו לקצה מערכת השמש. שם שוכנים גושי קרח מלוכלך שלכודים בתוכם גזים למיניהם, אבק, אבנים וסלעים. אלא הם שביטים. מדי פעם הם באים לביקור פנימה לתוך מערכת השמש במסלול אליפטי ומארך מאוד. כשהם מתחילים להתקרב אל השמש שלנו, הקרח שממנו הם מורכבים מתחיל להמריא (כלומר, הופך ישירות ממצב מוצק של קרח למצב גזי של אדי מים, בלי לעבור את המצב הנוזלי בגלל העדר לחץ אטמוספרי בחלל). גזים ואבק יוצאים מגרעיני השביטים ויוצרים זנב באורך של מאות אלפי ואף מיליוני קילומטרים. לעתים השביטים נבלעים בתוך השמש, לפעמים מתנגשים בכוכב הלכת צדק בגלל כוח המשיכה העצום שלו, אך לפעמים פשוט חולפים להם סביב השמש וחוזרים למקום שהותם הרחק ממנה. בכל פעם שהם עושים את זה, הם משאירים את האבק שלהם במסלולם סביב השמש. וכך קורה שכל פעם כשכדור הארץ חוצה את המסלול של שביט כל שהוא הוא נכנס לאזור עשיר באבק, וחלקיקי האבק הללו נכנסים בהמוניהם לאטמוספירה של כדור הארץ. תופעה זאת נקראת מטר מטאורים.
מטאור לאוניד 2009. קרדיט: By Navicore - Own work, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8736621
שמות של מטרות מטאורים - קבוצות כוכבים
תשמחו לשמוע שמכיוון שיש שביטים רבים שחוצים את המסלול של כדור הארץ, יש גם מטרות מטאורים רבים. רובם די חלשים ומפיקים קצב של כ-3-5 מטאורים בשעה, אבל ישנם גם מטרות מטאורים חזקים. אתייחס לשלושה מהם: פרסאידים, לאונידים וג'מינידים. מהם השמות המוזרים האלה? כדי לענות על שאלה זו, ניזכר שנהוג לחלק את השמיים לקבוצות כוכבים. זוהי מעין מפת השמיים, רק במקום מדינות ישנן קבוצות כוכבים. הקבוצות הן כמובן פרי הדמיון והתרבות האנושית: אין בחלל לא עקרב ולא אריה ולא אוריון, אלה קיימים במיתולוגיה, אך זה נוח לנו כי כך אנו יודעים איפה נמצא איזה אובייקט, בדיוק כמו שעל כדור הארץ נוח לנו למקם אובייקט לפי אזור גאוגרפי. כך אנו אומרים שמפלי ניאגרה נמצאים בגבול ארה"ב וקנדה, וכך אומרים שגלקסיית המערבולת נמצאת בקבוצת כוכבים הדובה הגדולה.
גם מטרות מטאורים נראים לנו נובעים מקבוצות כוכבים שונות. על אף שבפועל חלקיקי אבק של שביטים נכנסים לאטמוספרה של כדור הארץ בקווים מקבילים, בגלל הפרספקטיבה נראה לנו שמטאורים נובעים מנקודה דמיונית כל שהיא. כדי להבין את זה, נסו לדמיין שאתם עומדים בין שני פסי רכבת ומביטים לאורכם. פסי הרכבת המקבילים ייראו לכם נפגשים בנקודה אחת במרחק. נקודה דמיונית זו נקראת הרדיאנט. לכל מטר מטאורים יש רדיאנט משלו. למשל הרדיאנט של מטר הפרסאידים נמצא בקבוצת כוכבים עתיקה פרסאוס, הגיבור של המיתולוגיה היוונית, ומכאן שמו של המטר. מטר האוריונידים נראה נובע מקבוצת אוריון, והרדיאנט של לירידים נמצא בקבוצת Lyra נבל.
מטר הלאונידים של 1833 באיור המפורסם שהופיע בספר של האדוונטיסטים "Bible Readings for the Home Circle" (שנת הוצאה 1889). תחריט של Adolf Vollmy המבוסס על ציור מקורי של הצייר משווייץ Karl Jauslin שבתורו מבוסס על עדות אישית של המטר ב-1833 של Joseph Harvey Waggoner בדרכו מפלורידה לניו אורלאנס, ארה"ב.
מטר הלאונידים 1966. קרדיט: נאס"א.
מטרות מטאורים עיקריים
לא סתם הזכרתי דווקא את הפרסאידים קודם כל, כי זהו מטר המטאורים המפורסם ביותר. זהו מטר חזק המפיק כ-100 מטאורים בשעה בשיאו אם צופים בו בתנאים אידאליים שעוד מעט אפרט מהם. מקורו של המטר באבק שנשאר אחרי המעברים של השביט סוויפט-טאטל שמסתובב סביב השמש כל 133 שנים. המטר מתרחש בחודשי יולי-אוגוסט עם השיא ב-12-13 באוגוסט, עובדה שתורמת עוד יותר לפופולריות שלו.
מטר חזק נוסף זהו מטר הלאונידים הנובע מקבוצת Leo האריה ומכאן שמו. שיא המטר מתרחש סביב ה-16 בנובמבר. אך המטר הזה עלול לאכזב אתכם עם הקצב הרגיל שלו של כ-15 מטאורים בשעה. למה, אם כך, הוא כל כך מפורסם? מכיוון שפעם ב-32 שנים בערך המטר מתפרץ בקצב שעלול לעבור 1000 ואף עשרות אלפי מטאורים בשעה! זה קורה בזכות הנתיבים השונים של אבק השביט טמפל-טאטל שגורם למטר. השביט הזה נע בנחילים נפרדים, ולא כל שנה כדור הארץ חוצה את אותם הנחילים. הנחילים הישנים לא כל כך צפופים ומפיקים מטר חלש של כ-15 מטאורים לשעה, בעוד שהנחילים "הטריים" יותר צפופים מאוד וגורמים להתפרצויות כל פעם כשכדור הארץ עובר דרכם. אך הפעם האחרונה שהמטר התפרץ הייתה בשנת 1999, לכן יש לנו עוד זמן עד ההתפרצות הבאה.
המטר האחרון שאתייחס אליו זהו מטר הג'מינידים שהרדיאנט שלו נמצא בקבוצת Gemini התאומים והוא נגרם דווקא לא משביט אלא מגוף דמוי אסטרואיד – 3200 פאת'ון. זהו מטר חזק ואמין שמפיק כל שנה מעל 120 מטאורים לשעה בשיאו המתרחש ב-13-14 בדצמבר. הוא פחות מפורסם בגלל היותו מטר חורפי והרבה פעמים יורד גשם בתקופה הזאת.
ישנם עוד עשרות מטרות מטאורים חלשים יותר עליהן לא אפרט כאן, אך אכוון אתכם למקורות מידע אמינים בנושא.
תצפיות על מטרות מטאורים
תכנון תאריך ואתר
כעת סוף-סוף הגענו לחלק המעשי והוא הצפייה במטרות מטאורים. להלן כמה המלצות שיעזרו לכם ליהנות באופן מרבי בכל מטר.
כמובן שככל שאתם צופים במטר קרוב לשיאו, כך תראו יותר מטאורים. רוב המטרות מתרחשים פחות או יותר באותם ימים כל שנה, אך אם תרצו לדייק כדאי לבדוק את התחזית למטר כל שהוא מראש. מקור אמין למידע בתחום הזה הוא האתר של ארגון המטאורים הבינלאומי - International Meteor Organization, הכתובת שלו www.imo.net שם תוכלו למצוא את המאמרים המקצועיים על מטאורים, לוח השנה הכולל עשרות מטרות מטאורים, תחזיות, הנחיות לצפייה ולצילום, מפות כוכבים ועוד.אחרי שבחרתם את התאריך המתאים, חשוב להתרחק ממקורות אור. רוב המטאורים חיוורים מאוד ואם אתם נמצאים בתוך העיר, הסיכוי שלכם לראות מטר חזק קלוש ביותר. תופעת התאורה המלאכותית שעולה לשמיים ומוחזרת מהחלקיקים הנמצאים באטמוספרה (כמו אבק, אדי מים, אירוסולים למיניהם) נקראת זיהום
אור. לצערנו, בכל עיר יש זיהום אור חזק, ואפילו אם נתרחק עשרות קילומטרים מהעיר, עדיין נראה הילה זוהרת מעליה. לכן חשוב לברוח כמה שיותר רחוק מיישובים, למשל, לנסוע למדבר שם השמיים חשוכים ויאפשרו לכם צפייה הרבה יותר מהנה.
מאותה סיבה של זיהום אור חשוב להבין מהו מצב הירח באותו לילה בו תרצו לצפות במטר מטאורים. אם הירח הוא מלא, זה מקטין בצורה דרסטית את כמות המטאורים שתראו. מטאורים חיוורים (ורובם כאלה) ייעלמו באור הירח. חשוב לא להדליק מדורה ליד מקום התצפית שלכם, כי האור שלה יקטין את כמות המטאורים שתוכלו לראות. מאותה סיבה יש להימנע מהדלקת אור לבן שעלול לסנוור אתכם.
מיותר לציין את חיוניות בדיקת תחזית מזג האוויר לאותו לילה שבחרתם. אם יורד גשם של מים, אין לכם מה לחפש גשם של מטאורים. תישארו בבית וחכו למטר אחר. אם מעונן לגמרי, אתם גם לא תראו שום דבר.
מטאור פרסאיד. קרדיט: By ESO/S. Guisard - http://www.eso.org/public/images/potw1033a/, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11212868
מה לקחת לתצפית מטאורים
נגיד ובדקתם את הכל, בחרתם אתר חשוך, עכשיו הגיע הזמן לארוז את התיק. מה כדאי לקחת איתכם לתצפית? מכיוון שעדיף לבצע את התצפית במצב שכיבה, כדאי להצטייד במזרן ושק שינה. אם אתם נוסעים רחוק או לכמה לילות, תקחו איתכם גם אוהל או תמצאו מקום מסודר ללון בו. מים או תרמוס עם תה חם או קפה יעזרו לכם להתחמם בלילות הקרים של המדבר, ופירות, פירות יבשים, שוקולד וקצת אוכל אחר יעזרו לכם להישאר ערים עד שעות הבוקר הקטנות. לא לשכוח גם אמצעי הגיינה ומשקפיים. משקפת תעזור לכם גם כן: בה תוכלו להבחין במטאורים כל כך חיוורים שלא ניתן לראות אותם בעין. אבל תזכרו שאם אתם צופים במשקפת, אתם מגבילים את שדה הראיה שלכם ומפספסים הרבה מטאורים בהירים יותר בכל מקום אחר בשמיים. אותה בעיה קיימת גם בתצפית טלסקופית, בה תוכלו לראות רק פיסה קטנטנה של השמיים. לכן מומלץ לצפות בעין, ולא נדרש ציוד אופטי. מה שכן יעזור לכם זה מפות כוכבים כדי שתוכלו לזהות קבוצות כוכבים עיקריות ואת הקבוצה בה נמצא הרדיאנט, כלומר מקור המטאורים. ישנן גם אפליקציות רבות של מפות שמיים, שניתן להיעזר בהן. לעין האנושית לוקח כמה דקות עד חצי שעה להתרגל לחושך (זה הזמן שלוקח לאישון להתרחב), לכן כדאי להביא פנס אור אדום כדי לא להסתנוור: העיניים שלנו פחות רגישות לאור אדום, לכן בעוד שאור לבן משבש את ראיית הלילה, אור אדום דווקא שומר עליה.
מטאור פרסאיד. מקור: pixabay
ביצוע התצפית
בהגעתכם לשטח, תכינו את מקום התצפית: תוודאו שהוא בטיחותי, שאתם לא שוכבים באמצע הכביש, שאתם לא שמים את שק השינה שלכם בשלולית או על נחש, ושאין עץ שמסתיר לכם את שדה הראיה. כשאתם שוכבים, שדה הראיה שלכם גדול יותר וכך אתם רואים הרבה יותר מטאורים מכל אחד אחר שיושב או עומד. כדאי להסתכל לכיוון הרדיאנט, כלומר, לשכב עם הרגליים לכיוונו. אזכיר שרדיאנט זו אותה נקודה דמיונית ממנה נובעים המטאורים. כמובן, צריך לוודא שהרדיאנט כבר זרח: בשביל זה יש לכם מפות כוכבים ואפליקציות. בדרך כלל ככל שהרדיאנט גבוה יותר, כך תראו קצב גבוה יותר של מטאורים. אבל אם הסתבכתם עם הרדיאנט ואין לכם מושג בקבוצות כוכבים, אל תדאגו. תוכלו לראות מטאורים בכל מקום בשמיים אם מדובר בשיא מטר מטאורים חזק. אז תשכבו על המזרן שלכם, תתעטפו בשק"ש ותהנו!
ואל תשכחו גם לנקות את מקום התצפית שלכם ולקחת את כל הזבל אתכם הביתה בתום התצפית: אל תשאירו שום דבר בשטח! השתדלו לנהוג בזהירות ולהגיע הביתה בשלום.
עכשיו זהו תורכם: צאו לצפות במטרות המטאורים!
דיווח התצפית לאתר המטאורים הבינלאומי IMO
השתתפתם בתצפית מקצועית ואשמתם מטאורים?
מה עושים עם הרישומים שלכם עכשיו?
אנחנו כאן כדי לעזור! הורידו את מסמך ההוראות המפורט שיצבנו בשבילכם, כולל צילומי מסך.