עפיפונים: מאפיינים, ממה הם עשויים, צורה ודוגמאות - ארטה - 2025

השביטים הם כוכב לכת קטנה בצורה סדירה שייכים למערכת השמש, משום שהן קשור אל השמש על ידי הכח הכביד. המונח "שביט" בא מיוונית ומתייחס ל"שיערו "של השביט, השביל הארוך שנראה לעין כשהוא מתקרב לשמש.

שביטים מגיעים מענן החומר המקורי שהוליד את מערכת השמש שלנו, נכון לעכשיו הם די לכיוון פרבריה, אם כי לעיתים מסלולם מביא אותם לסביבת כדור הארץ.

איור 1. השביט הפופולרי מכולם: האלי. מקור: Wikimedia Commons. נאס"א / וו. לילר

מבקרים מזדמנים אלה מורכבים מדגנים מחומרים לא נדיפים, כמו אבק וסלעים, יחד עם גזים קפואים. אף על פי שהיום הם חברים מכובדים במערכת השמש, בימי קדם המראה הלא צפוי שלהם בישר אסונות ומלחמות.

האסטרונום האנגלי המפורסם אדמונד האלי (1656-1742) היה הראשון שחקר את כוכבי השביט בפירוט מבחינה מדעית. האלי הגיע למסקנה שהם היו מבקרים תקופתיים וחישב את מסלולו של אחד מהם. בהתבסס על חישוביו, הוא חזה את חזרתו של שביט לשנת 1757, אם כי זה התעכב מעט והגיע בשנה שלאחר מכן. השביט נקרא על שמו: השביט של האלי.

שביטים היו בשפע בכל מערכת השמש הפרימיטיבית, אם כי כיום הם יורדים לפאתי, מבקרים מדי פעם בשכונת השמש. המוניטין הגרוע שליווה אותם כל כך הרבה זמן אינו הוגן, כי סביר מאוד שהם הביאו איתם את הקרח. שהאווירה של כוכבי הלכת נוצרה, כדור הארץ כלל.

בדרך זו הוקמו היסודות כך שהחיים יוכלו לשגשג. יש אפילו הטוענים כי החיים הגיעו לכדור הארץ ממקומות אחרים בחלל, דווקא דרך שביטים. זוהי תיאוריית הפנספרמיה הידועה.

ממה עשויים שביטים?

החומר המרכיב שביטים זהה לשאר מערכת השמש, שהגיעה מענן עצום של אבק וגז. ענן זה בתורו כנראה מקורו בפיצוץ סופרנובה.

לפני כ -4.6 מיליארד שנה הענן, המורכב ברובו ממימן והליום, הסתובב לאט סביב שמש צעירה וחלקיקיה מתנגשים זה בזה. כוח הכובד גרם לחלקיקים רבים להתגבש זה בזה כדי להפוך לכוכבי לכת, אך ההתנגשויות גם פיצחו עצמים אחרים.

רבים מהם הפכו לאסטרואידים וכוכבי שביט, או סייעו ביצירת כוכבי לכת אחרים. לדוגמה, הרכב אורנוס ונפטון, כוכבי לכת חיצוניים ענקיים, דומה מאוד לזה של שביטים.

ספקטרוסקופיה אסטרונומית

האור שנפלט על ידי שביטים חושף מידע רב ערך על ההרכב והמבנה שלהם. אפשר לבצע ניתוח ספקטרלי - חקר האור - של השביט כשהוא מתקרב מספיק לשמש. החום העז מהכוכב גורם אז להתאדות של החומר שביט, ומשחרר אטומים ומולקולות מיוננות.

נפלטים גם פוטונים עם מאפיינים מסוימים - קווי פליטה - המנותחים באמצעות טכניקות ספקטרוסקופיה. באופן זה ניתן לזהות באופן חד משמעי את נוכחותם של רדיקלים חופשיים - מינים כימיים מגיבים מאוד - כמו CH, CN ו- NH2, למשל.

בין החומרים המהווים חלק משביטים ניתן למנות מים, תרכובות אורגניות, אמוניה, מתאן, חד תחמוצת, פחמן דו חמצני וסיליקט. לגבי האלמנטים הקיימים בהם, התגלו נתרן, ברזל ומגנזיום.

איזו צורה הם שביטים?

גודלו של עפיפון טיפוסי הוא, בממוצע, קוטר של כ -10 ק"מ, אם כי ישנם יותר מ -50 ק"מ. זהו לא גודל מרשים במיוחד והמראה שלו רחוק מהשמש קרוב מאוד לזה של אסטרואיד: גוף פחות או יותר אמורפי וקפוא.

כאשר השביט מתקרב לשמש ונחשף לקרינה, מראהו משתנה במידה ניכרת, ונראה כמבנה ייחודי.

מבנה שביט

שביט מכיל את החלקים הבאים:

-הליבה

-שיער

-זָנָב

שיערו של השביט או התרדמת, העשוי מאבק וגז, הוא הילה של חומר מפוזר ומבריק העוטף מרכז קרח המכונה הגרעין. המבנה המורכב מהגרעין והשיער הוא ראש השביט.

הם גם מפתחים זנבות, המכונים קאודות. יש בדרך כלל שניים, אם כי שביט מרהיב שנראה בשנת 1744 פיתח שישה זנבות.

אחד הצינורות הוא ישר ומורכב מגזים ויכול להגיע עד 10 מיליון ק"מ. זה מופיע בזכות פעולת הרוח השמשית כביכול, מקלחת של חלקיקים מיוננים מאוד שהשמש פולטת ברציפות מהקורונה השמש. השדה המגנטי הקשור בתנועה זו של החלקיקים דוחף את הגז מהשיער.

הקאודה או הזנב האחרים הם הרחבת האבק של שערות השביט, שכן הוא מאדה על ידי חום השמש. יש לו צורה מעוקלת המשתרעת בחלל בין 10 ל -100 מיליון ק"מ.

איור 2. מבנה שביט. מקור: Wikimedia Commons. קלווינסונג

יש אנשים שטועים שביטים עבור מטאורים או כוכבי יריות, אך הראשונים, למרות שהם ניתנים לשינוי בצורתם, נראים במשך ימים, שבועות ואפילו חודשים. להלן תמונה של האבל של שביט 73P / שוויסמן-וואכמן מאבד את זנבו:

לעומת זאת, כוכבי ירי או מטאורים הם השרידים שנותרו שביטים בדרכם ליד השמש. כאשר כדור הארץ נתקל מדי פעם בפסולת זו, ממטרי המטאור הידועים מופיעים בשמי הלילה.

התנגשויות שביט

במשך זמן רב נהגו לחשוב שאם שביט מתנגש בכדור הארץ לא היו בעיות משמעותיות, מכיוון שחפצים אלה הם בעיקר אבק וגז.

עם זאת, ידוע כעת שיכולות להיות לו תוצאות קטסטרופליות, במיוחד לאחר שהתבונן בהתנגשותו של השביט סנדלר-לוי 9 עם יופיטר בשנת 1994.

מסלולו של הסנדלר-לוי 9 קירב אותו כל כך ליופיטר עד כי כוח הכובד העוצמתי שלו פיצל אותו לחתיכות, שרבות מהן התנדנדו במהירות, אך אחרות ברוחב של 1 עד 2 ק"מ פחות או יותר, היכו נגד כוכב הלכת.

כדורי אש ענקיים וסימנים אפלים הופקו באווירה העליונה של צדק, שנמשכה די הרבה זמן.

לגל ההלם מהתנגשות כזו היו השפעות הרסניות על כדור הארץ. שלא לדבר על כך שהאווירה שהתכהה במשך חודשים תחסום את אור השמש, תמנע מצמחים לבצע פוטוסינתזה ולהפריע לשרשרת המזון.

מאיפה הם באים?

בימיה הראשונים, מערכת השמש הייתה מלאה בכוכבי שביטים בכל מקום, אך עם הזמן הם התרחקו ממערכת השמש הפנימית, אולי בגלל כוח הכובד העוצמתי של כוכבי הלכת החיצוניים, אם כי הם מבקרים אצלנו מעת לעת.

בדרך כלל נראים כחמש עשרה או עשרים בכל זמן נתון בעזרת טלסקופים. אבל כשמדובר בשביטים הנראים לעין בלתי מזוינת, בממוצע אחד מתרחש בכל עשור.

אסטרונומים מאמינים כי שביטים מגיעים בעיקר משלושה אזורים חיצוניים של מערכת השמש:

חגורת קויפר

-ענן Oort

-הדיסק המפוזר

חגורת קויפר

קיומו של חגורת קויפר הוצע על ידי קויפר וויפלה בסביבות 1950. זהו אזור המתחיל בסמוך למסלולו של נפטון ונמשך ברדיוס של 10 יחידות אסטרונומיות (או"ה) מעבר לפלוטו.

יחידה אסטרונומית שקולה למרחק המפריד בין כדור הארץ לשמש, שווה ערך ל -150 מיליון ק"מ. נמדד עם השמש במרכזו, חגורת קויפר בעלת רדיוס של בין 30 ל 55 ואט

שביטים רבים יצאו מסביבת מערכת השמש כדי להגיע לאזור זה, בגלל אינטראקציה בכבידה. שם נוצרים גם שביטים חדשים.

חגורת קויפר היא גם ביתם של חפצים טרנס-נפטוניים, שהם חברים במערכת השמש שהמסלול שלהם מעבר לנפטון. קוטר העצמים הללו נע בין 100 ל -1000 ק"מ, כך שפלוטו וירחו כארון הם העצמים הטרנס-נפטוניים הידועים עד כה.

יתכן כי החפצים הטרנס-נפטוניים נועדו להפוך לכוכב לכת נוסף, אולם משום מה זה לא היה המקרה. אולי זה בגלל שהחומר שמלחין אותו התפזר מדי לאחר היווצרותו של נפטון וכוח המשיכה לא הספיק בכדי לדחוס אותו.

Oort Cloud

מצדו, ענן אוורט או אופיק-אוורט ענן, הוא מקבץ כדורי ענקי מלא שביטים המקיף את השמש ברדיוס של שנה אור אחת או 50,000 UA. גודלו גדול בהרבה מחגורת קויפר.

כמה מהשביטים הבולטים ביותר מגיעים מאזור זה של החלל, כמו גם מהשביטים המכונים שביטים לתקופה ארוכה. התקופה היא הזמן שלוקח לשביט לנסוע במסלולו, אם הוא ארוך מאוד, התקופה ארוכה יותר.

אסטרונומים מאמינים שאולי השביט הידוע מכולם, השביט של האלי, אף על פי שאין לו תקופה ארוכה, מגיע מענן אוורט ולא מחגורת קויפר, כצפוי. השביט הארוך הייל-בופ מגיע גם הוא משם.

מה שקורה הוא שמשיכת הכבידה של השמש פוחתת עם המרחק, ואז כוכבים וחפצים אחרים יכולים לשנות את מסלולם של אלה בענן אוורט. בדרך זו הם יכולים לשנות באופן משמעותי את מסלולם ולהישלח אל פנים מערכת השמש.

איור 3. תרשים המציג את מערכת השמש הפנימית, את מערכת השמש החיצונית, את ענן Oort ואת מסלול סדנה. מקור: Wikimedia Commons. בסקטור

הדיסק המפוזר

לאחרונה אסטרונומים הציעו את קיומו של אזור חדש במערכת השמש, המכונה הדיסק המפוזר או הדיסק המפוזר. זה חופף בחלקו עם חגורת קויפר, ונמשך אולי 500 ואט או קצת יותר.

גם מספר החפצים באזור זה אינו ברור, אך ידוע שהם סלעיים וקפואים, מורכבים ממתכת וקרח. גודלם של חפצים אלה הוא גם בסדר גודל של 100-1000 ק"מ וחלקם גדולים אף יותר, למשל כוכב הלכת הגמד אריס, בקוטר 2300 ק"מ, גדול יותר מפלוטו.

מסלוליהם מאורכים מאוד והאסטרונומים מאמינים שזה נובע מההשפעה הכבדית של נפטון.

באיור שלמעלה, בפינה הימנית התחתונה נמצא מסלולו של סדנה, חפץ טרנס-נפטוני, שכמה אסטרונומים מאמינים שהוא נמצא בענן אוורט ואחרים בדיסק המפוזר. הוא התגלה בשנת 2003 והוא החבר במערכת השמש עם התקופה הארוכה ביותר הידועה עד כה.

מה מייצר הזנב הזוהר של שביטים?

הזנבות של שביטים, התכונה הבולטת ביותר שלהם כשהם נצפים מכדור הארץ, נוצרים כשהם מתקרבים מספיק לשמש.

חלקיקי הגז של השביט מתנגשים בזרם של רוח השמש ומתקיימים אינטראקציה עם הפוטונים האנרגטיים ביותר של השמש, ומצליחים להעתיק אותם ולהתרחק מהכוכב. לכן אנו רואים תמיד שזנבו של השביט מצביע בכיוון ההפוך לשמש.

ככל שהשביט מתקרב לכוכב, הוא הופך להיות בהיר יותר. זו הסיבה שביטים נראים הכי טוב זמן קצר לאחר השקיעה בשמיים המערביים, או זמן קצר לפני הזריחה בשמי המזרח.

איזו צורה היא מסלול שביט?

מסלולי שביט הם עקומות חרוטיות, כמעט תמיד אליפיות עם אקסצנטריות רבה. במילים אחרות, הם אליפסה שטוחה מאוד, בשונה ממסלולי כוכבי הלכת, שהאקסצנטריות שלהם מקרבת אותם למדי להיקף. לפעמים המסלול יכול אפילו להיות פרבולי או היפרבולי.

כוח הכובד המופעל על ידי השמש ושאר מרכיבי מערכת השמש אחראי למסלול. ובמידה פחותה, הגזים שהשביט עצמו מפטיר.

מסלולם של שביטים רבים ורבים מקרב אותם למדי לשכונת כדור הארץ, מה שמכונה מערכת סולארית פנימית, אך כמעט תמיד ניתן לראותם באמצעות טלסקופים.

עפיפונים לתקופה קצרה

התקופה של כוכב שביט, כלומר הזמן שנדרש לנסוע במסלולו, פרופורציונאלי לגודלו. ישנם שביטים תקופתיים קצרים מאוד, כמו האנקה, שלוקח כ -3.3 שנים לבקר בכדור הארץ. לוקח בין כוכבי השביט של האלי בין 74 ל 79 שנים.

שביטים אלה מסווגים כשביטים לתקופת זמן קצרה, שהמסלול שלהם מקרב אותם ליופיטר או אפילו מעבר למסלולו של נפטון. לוקח פחות מ -200 שנה להשלים. כתריסר מהם מגיעים מדי שנה למערכת השמש הפנימית, אך אתה זקוק לטלסקופ בכדי שתוכל לצפות בהם.

עפיפונים לתקופה ארוכה

מצדם שלשביטים לאורך תקופה ארוכה לוקחים יותר מ -200 שנה לנסוע בדרכם והמסלול שלהם בדרך כלל פרבולי. הם מאמינים שמקורם בענן Oort הרחוק

דוגמאות לשביטים מפורסמים

השביטים המפורסמים ביותר נקראים על שם מגליםיהם. כמו כן, ניתן להם שם עם מספרים ואותיות לפי קוד שהוקמה על ידי אסטרונומים, וכולל את התקופה ואת שנת הגילוי.

להלן כמה מהשביטים הבולטים ביותר:

השביט של האלי

זה ללא ספק השביט המדהים מכולם והמתועד ביותר. הוא מבקר בכדור הארץ כל 75 שנה ורבים מהכרוניסטים ברחבי העולם רשמו את הופעתו מאז 240 לפני הספירה, למרות שהם לא הבינו שמדובר באותו חפץ, עד שאדמונד האלי חישב את מסלולו וחזה את חזרתו.

הביקור ב -1986 שימש כדי ללמוד ישירות את מבנהו באמצעות משימת גיוטו הבלתי מאוישת. על פי הערכות ליבו, כ 15 ק"מ רוחב פחות או יותר.

האלי צפוי לחזור לכדור הארץ עד שנת 2061, אולם בכל פעם שהשביט מבקר בנו, הוא משאיר את שרידיו מפוזרים סביב מסלול כדור הארץ. מקלחת המטאור המכונה האוריונידים, הנראית בכל אוקטובר, הם חלק מהפסולת הזו, כמו גם האתא-אקווארידים, המופיעים בין החודשים אפריל למאי.

טמפל-טאטל

הטמפל-טאטל מפורסם בזכות היותו אבים של הליאונידים, עוד מקלחת מטאורים בולטת. הוא התגלה במאה ה -19 והוא כוכב שביט לתקופה קצרה: לוקח 33 שנים לנסוע במסלולו.

זה לא בולט כמו השביט של האלי, מכיוון שהוא לא נראה לעין בלתי מזוינת. הביקור הבא שלהם יהיה בשנת 2031. עם התקרבות טמפל-טאטל לכדור הארץ, ליאונידים מעצימים את פעילותם להפוך לסופות מטאורים.

הייל-בופ

איור 4. תמונה של השביט הייל-בופ במהלך ביקורו בשנת 1997. מקור: Wikimedia Commons. טקסק.

כוכב שביט זה ביקר בכדור הארץ בסוף המאה העשרים והוא ידוע בכינויו השביט הגדול של שנת 1997, ונראה במשך מעט יותר משנה. בהירותו הייתה יוצאת דופן וכך גם גודל ליבו: רוחב 40 קמ. אנשים רבים האמינו כי ספינה חייזרית תגיע לכדור הארץ יחד איתו.

מחקר האור על ידי ספקטרוסקופיה גילה נוכחות של תרכובות אורגניות, כמות גדולה של מים כבדים - תחמוצת דויטריום - וזנב נתרן בולט, מלבד הזנבות המתוארים בסעיפים הקודמים.

זה עדיין ניתן לצפייה דרך טלסקופים גדולים והביקור הבא שלו יהיה בעוד 2380 שנים.

סנדלר-לוי 9

זהו שביט שבולט בכך שהשפיע על פני יופיטר בשנת 1994. הוא איפשר למדענים לגלות בחלקו את הרכב האטמוספירה של צדק, בו נמצאו גופרית, אמוניה, פחמן גופרתי ומימן גופרתי, בין תרכובות אחרות. .

הפניות

1. אסטרונומיה למתחילים. שביטים. התאושש מ: astronomia-iniciacion.com.
2. Chodas, P. מבוא לשביטים ואסטרואידים. התאושש מ: stardustnext.jpl.nasa.gov.
3. מרן, ש. אסטרונומיה לדמויות.
4. אוסטר, ל. 1984. אסטרונומיה מודרנית. הערכה Reverté.
5. ויקיפדיה. עֲפִיפוֹן. התאושש מ: es.wikipedia.org.