חדשות ומאמרים

מערכת השמש

שביט הולמס – סיכום ביניים

מאת: ד"ר יגאל פת-אì

בשלהי חודש אוקטובר נראה אורח לא-צפוי בשמי הערב. זהו שביט הקרוי שביט-הולמס (Holmes). השביט מצוי בשמים מזה חודשים רבים, אלא שעד 25 באוקטובר, נדרשו טלסקופים גדולים במיוחד כדי לראותו וההתעניינות בו לא חרגה מעבר להתעניינות הרגילה בעשרות שביטים כמוהו שמתגלים מדי שנה ואינם מגיעים לתודעה הקולקטיבית.

אולם, ב- 24 באוקטובר דווח על ידי אסטרונומים ביפן ואירופה שבהירותו של השביט עלתה בערך פי חצי מיליון ובן לילה הוא הפך לגרם שמים שנראה בקלות בעין הבלתי-מזוינת, בתחומי קבוצת הכוכבים פרסאוס. כשם שההתבהרות הפתאומית של השביט לא היתה צפויה כך לא צפויה התנהגותו לאחר ההתפרצות ורצוי מאוד לעקוב אחר השביט מדי לילה.

מהו שביט?

שביטים הם גופי קרח, גז ואבק, שמקורם בקצה מערכת השמש והם בין גרמי השמים המרשימים ביותר - הופעת שביט בשמים, כאשר זנבו משתרך לעתים על כל רוחבה של כיפת השמים – היא מראה מלא הוד והדר שבימים עברו הטיל מורא על בני האדם. השביטים מורכבים משלושה חלקים

עיקריים: גרעין, הילה וזנב. השביטים מבלים את רוב זמנם במרחקים גדולים מהשמש וזאת בשל מסלולם המוארך. הגרעין מורכב בעיקר מקרח, גזים ואבק. עם התקרבותו אל השמש, השביט מפתח בהדרגה הילה (coma). הילה נוצרת כתוצאה מהשתחררות גז ואבק מהגרעין המתחמם. כאשר השביט מוסיף להתקרב לשמש, הקרינה המגיעה מהשמש דוחפת את הגז והאבק שבהילה והשביט מפתח זנב שמגיע לגודלו המקסימלי סמוך לפריהליון – הנקודה הקרובה ביותר לשמש במסלולו.

שביט הולמס הוא שביט מחזורי – 17P/Holmes   שמקיף את השמש אחת ל- 6.88 שנים, כאשר בעת הפריהליון הוא מגיע למרחק של 2 יחידות אסטרונומיות מהשמש (יחידה אסטרונומית אחת היא המרחק הממוצא שבין כדור הארץ והשמש).  בעת האפהליון, השביט מרוחק מהשמש 5.2 יחידות אסטרונומיות,  מעט יותר מחגורת האסטרואידים (אם כי מסלולו נטוי בזוית של 19 מעלות ביחס למישור המילקה) ומרחק הדומה מאוד למרחקו של צדק מהשמש.  נתונים כאלה מתאימים לשביטים ממשפחת צדק, שכנראה נלכדו בכבידה של צדק והוסטו למסלול סגור יותר ממסלולם המקורי. בדרך כלל מקורם בחגורת קויפר.

השביט הגיע לפריהליון בחודש מאי השנה. שביטים מפתחים הילה משמעותית בערך במרחק של כ- 3  יחידות אסטרונומיות מהשמש עם עליה משמעותית בנידוף המים ועקב כך שחרור גזים ואבק שכלואים בקרח, והיא גדלה ככל שהשביט מתחיל להתקרב לשמש. חום השמש מחמם את פני השביט, הקרח מתנדף ויחד איתו משתחררים עוד ועוד גזים ואבק הכלואים בקרח. אלה מגדילים את ההילה ואת אטימותה. בד בבד, פועלת רוח השמש על ההילה, דוחפת אותה הלאה מהשביט וכך נוצר זנב האבק וגז היונים (גז היונים נותר שבוי בקווי השדה המגנטי של השמש בעוד שזנב האבק נמשך אומנם מהשמש והלאה, אך צורתו נקבעת עקב הדינמיקה של החלקיקים בזנב שממשיכים להקיף למעשה את השמש באינספור מסלולים דומים לאלה של השביט).

מה קרה לשביט הולמס?

אירועים כאלה אופיניים לשביטים לאחר פריהליון. שביט האלי התפוצץ כשהיה במרחק של 10 יחידות אסטרונומיות מכדור הארץ, הייל בופ במרחק של 6.4 יחידות אסטרונומיות מכדור הארץ. התפרצויות אופייינות גם לשביטים  שמרחק הפריהליון שלהם רחוק מהשמש ודוגמה טובה הוא שביט 29P/Schwassmann Wachmann  שמתפרץ כמעט באופן סדיר תוך הגדלת הבהירות בכדי 100 פעמים. 

אין יודעים בוודאות מה קרה לשביט הולמס, אך סביר להניח שהסיבה היא התפרצותו של כיס גז. ההתפרצות של שביט הולמס היא כבירה בעצמתה – יש הערכות שבין חצי מיליון למיליון פעם. יש להבין מהו מנגנון החימום של השביט כדי להבין את הגורם.  שביט הולמס היה בנקודה בקרובה ביותר לשמש במסלולו לפני כחצי שנה, בחודש מאי. כאשר השביט מתקרב לשמש הוא מתחמם וזו הסיבה להילה ולזנב המרהיבים. אולם, כאן לא נגמר הסיפור. גל החום שנוצר כתוצאה מחימום פני השביט על ידי השמש ממשיך לחדור פנימה גם אחרי שהשביט מתרחק מהשמש. בדרך כלל, גל החום ממשיך להזין את פעילות השביט לתקופת מה לאחר הפריהליון עד שהפעילות כמעט גוועת כשהוא מתרחק. עם זאת, ייתכן מצב שבו גל החום מגיע לכיס גדול מאוד של גז, שכלוא בתוך הקרח. כאשר הגז מתחמם ומגדיל את נפחו, במקרים מסוימים הוא עשוי לפוצץ את השביט. תופעה דומה נצפתה בשביט האלי לאחר מעברו האחרון סמוך לשמש בשנת 1986. פיצוץ כזה יכול לקרוע את השביט לגזרים או לקרוע ממנו נתחים קטנים, תלוי במיקום כיס הגז בשביט, בגודלו ובמאפייניו הפיזיקליים של השביט. בניסויים במעבדה לחקר שביטים בחוג לגיאופיזיקה ומדעים פלנטריים באוניברסיטת תל-אביב, שנעשתה בידי צוות בראשות הפרופ' עקיבא בר-נון ובהשתתפות דר' דיאנה לאופר ועבדכם הנאמן, נצפתה התנהגות דומה של  דוגמת קרח שחוממה ובה היה כיס של גז.

כאמור, סמוך לפריהליון, פני השביט חוממו בידי השמש. חלק מהאנרגיה הופנה לנידוף הקרח וחלק מחום השמש התקדם פנימה אל תוך השביט. התקדמות גל החום גורמת לשחרור נוסף של גזים ממקומות עמוקים יותר בשביט. אולם, ייתכן מקרה ומתחת לפני השטח (במקרה שלפנינו כנראה בעומק של כמה עשרות מטרים) יש כיס גדול של גזים קפואים. כאשר גל החום מגיע אל כיס הגז, הגז מתחמם, מגדיל את נפחו ומתפוצץ. התפרצות הגז מעיפה חומר רב מסביב לשביט, ביניהם אבק שהיה לכוד בקרח וקרח מים שהאנרגיה של הפיצוץ גורמת לנידופו. כל אלה הגדילו באופן דרמטי את ההילה וכן את צפיפותה ומכאן העליה הגדולה בבהירותה.   סביר מאוד להניח שכוחות הכבידה של כוכב הלכת צדק שככל הנראה לכד את השביט, הפעילו כוחות גאות חזקים על השביט וערערו את מבנהו הפנימי. לכן, ללחץ שיצר הגז המתחמם תהיה השפעה גדולה יותר על שביט שמבנהו מעורער.

מה הלאה?

בהנחה שלא תהיינה התפוצצויות נוספות, ההילה תתפזר, ובהירות השביט תהיה תלויה בקצב הירידה בצפיפות ההילה ומצד שני בקצב ההתפשטות שלה. במשך כמה שבועות בהירות השביט היתה  יציבה פחות או יותר ויש להניח שלאחר מכן תתחיל לדעוך באופן תלול יותר (שורות אלה נכתבו בתחילת חודש נובמבר). מאוד יתכן שההתפרצות גרמה לקריעת חלק או חלקים מהשביט במקרה זה חשוב להמשיך לצפות בשביט כדי לראות אם יש יותר ממוקד אחד. זה יתבהר ככל שההילה הופכת לשקופה יותר.  מאוד ייתכן שההתפוצצות ערערה מאוד עת השביט והוא עשוי להתפרק לחלוטין. דוגמה טובה לשביט שהתפרק היה שביט ביאלה במאה ה- 19.  אז זה נוכל לראות בהמשך או לקראת הפריהליון הבא.

זנב

צריך לזכור שקיומו של זנב תלוי באינטרקציה עם רוח השמש. מרחקו הגדול של השביט מהשמש מפחית מאוד את ההשפעה של  רוח השמש אך עדיין לא מבטל אותה ולכן עשוי להיות סיכוי לזנב, בייחוד כאשר ההילה גדולה כל כך. מאידך, יש שיקול גיאומטרי שהוא כיוון הזנב ביחס לקו הראיה. זנב השביט נראה במיטבו כאשר הוא  ניצב לקו הראיה. במקרה שלפנינו, הזנב  כמעט על קו הראיה והילת השביט  ביננו ובינו (צריך לזכור כי רוח השמש דוחפת את הזנב מהשביט והלאה ולאחר הפריהליון הזנב מקדים את השביט) ואלא אם כן גודלו יהיה מאוד משמעותי הוא עשוי להיות מוסתר על ידיה.  השביט אכן פיתח זנב מניפה, שאינו ארוך ומרמז על כך שאנו רואים את ההיטל של הזנב על שדה הראיה ומן הסתם הזנב ארוך יותר ממה שנראה בצילומים.