כוכב חמה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

כוכב חמה (Mercury) הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש. מרחקו הממוצע ממנה הוא כ־58,000,000 קילומטרים, שהם כ־0.38 של יחידה אסטרונומית. מבחינת גודל מסתו הוא כוכב הלכת השמיני במערכת השמש. לכוכב חמה אין ירחים. את חמה ביקרה מרינר 10 (1974-1975) והגשושית MESSENGER

שמו בלועזית הוא מרקורי, על שמו של האל הרומי מרקוריוס. לפני המאה ה-5 לפני הספירה נודע כוכב חמה בשני שמות ולא הובן כי הוא יכול להופיע לסירוגין בצדה אחד של השמש ואחרי כן בצדה השני. בערב נקרא כוכב חמה הרמס ואילו כשהופיע בבוקר נקרא אפולו. בעברית קרוי לעתים כוכב חמה בפשטות כוכב (למרות שהוא, כאמור, כוכב לכת ולא כוכב).

תוכן עניינים 1 מידע כללי 1.1 אטמוספירה 1.2 הרכב פנימי 1.3 מסלול 1.4 מגנטוספירה 2 מחקר 2.1 האסטרונומים הקדמונים 2.2 תצפיות בכוכב חמה 2.3 נאס"א 2.4 יפן וסוכנות החלל האירופית 3 מקורות 4 קישורים חיצוניים

[עריכה] מידע כללי

תנועתו העצמית של כוכב חמה מושפעת במידה רבה מקרבתו לשמש. סיבובו העצמי (יום סידרי) של כוכב חמה נמשך 58.56 יממות ארץ ומשך הקפתו את השמש (שנה סידרית) נמשכת 87.968 יממות ארץ. בגלל תהודה מסלולית זו נהוג היה לחשוב שכוכב חמה מפנה תמיד אותו צד אל השמש. תנועה משונה זו, והיעדר אטמוספירה ממשית לכוכב חמה יוצרים על פניו הבדלי טמפרטורה גדולים מאוד בין שני צדדיו. כך, בחלקו הפונה לשמש הטמפרטורה שלו מגיעה ל-430 מעלות צלזיוס ואילו בצידו האחר (שאינו חשוף לאור השמש) היא מגיעה ל־180- מעלות צלזיוס. כוכב חמה קטן בהרבה מכדור הארץ, ומבחינה זו הוא דומה יותר לירח מאשר לארץ. קוטרו הוא 4,878 קילומטרים. כוח המשיכה על פניו קטן פי 2.5 מאשר על פני כדור הארץ. כמו כן, אין לו כל ירחים.

כוכב חמה הינו אחד העולמות העוינים ביותר במשפחת הפלנטות של מערכת השמש וזאת מפני שהוא נמצא קרוב כל כך לתנור הלוהט הקוסמי - השמש. נוסף על כך כוכב הלכת הזה כה קטן עד שאינו מסוגל להחזיק אפילו באטמוספירה משלו. שילוב שני גורמים אלה הופך את התנאים לבלתי נסבלים בכוכב לכת זה. הטמפרטורה הממוצעת על פני כוכב חמה מגיעה ל-179 מעלות צלזיוס (452 קלווין). בקטבים של כוכב הלכת - פער הטמפרטורות קטן יותר. מדענים משערים שיש בקטבים מכתשים שאור השמש לעולם אינו מגיע לתוכם, ואפילו ניתן למצוא שם מים קפואים. ^{[דרוש מקור]}

אור השמש על פני כוכב חמה חזק פי 8.9 פעמים מאשר על כדור הארץ, עוצמת הקרינה מסתכמת ב-9126.6 וואט למ"ר. פני השטח של כוכב חמה מכוסים מכתשים בדומה לירח. אחד ממאפייניו הבולטים ביותר של פני כוכב חמה (ממה שצולם) הוא Caloris Basin, מכתש שקוטרו כ-1350 ק"מ.

את כוכב חמה אפשר לראות לעתים בעין בלתי מצוידת, אך מכוון שהוא נותר בסביבת השמש, דמדומי הערב או הבוקר מקשים להבחין בו, זאת לעומת ארבעת כוכבי-הלכת האחרים שהיו ידועים לקדמונים - נוגה, מאדים, צדק ושבתאי.

[עריכה] אטמוספירה

האטמוספירה של כוכב חמה היא דקה מאוד; למעשה, מולקולות גז באטמוספירה של כוכב חמה מתנגשות בפני השטח של כוכב הלכת לעתים קרובות יותר מאשר שהן מתנגשות אחת בשנייה; לרוב מתייחסים אל כוכב חמה כחסר אטמוספירה. ה"אטמוספירה" של כוכב חמה מורכבת בעיקר מאשלגן, נתרן וחמצן. נהוג לכמות אטמוספירה כזו אקסוספירה.

האטומים שמרכיבים את האטמוספירה אובדים לחלל ללא הרף, עם אורך חיים ממוצע של כשלוש שעות עבור אטומי האשלגן והסידן (במהלך היום) ורק מחצית מכך בפריהליון. האטמוספירה שאובדת כל העת מתחדשת במספר אמצעים: רוח השמש שנתפסת על ידי השדה המגנטי של כוכב הלכת, אדים שנוצרים על ידי התנגשויות של מיקרומטאורים והתאיידות תרמית של קטבי הקרח. האטמוספירה של כוכב חמה היא דלילה מכדי שתוכל להעביר קול ודלילה מכדי שתוכל לפזר גלי אור, ולכן השמים נראים שם תמיד שחורים.

[עריכה] הרכב פנימי

לכוכב חמה יש ליבת ברזל גדולה באופן יחסי (אף בהשוואה לכדור הארץ). הרכבו של כוכב חמה הוא בקירוב 70% מתכתי ו30% סיליקט. הצפיפות הממוצעת 5430 kg/m³, קטנה במקצת מצפיפותו של כדור הארץ. לכוכב חמה יש רק 5.5% ממסתו של כדור הארץ. ליבת המתכת תופסת 42% מנפחו של כוכב הלכת (ליבת כדור הארץ תופסת רק 17%). את הליבה מקיפה מעטפת של 600 ק"מ.

[עריכה] מסלול

מסלולו של כוכב חמה הוא אליפטי מאוד. בנקודה הקרובה ביותר שלו אל השמש (פריהליון) הוא מרוחק ממנה רק 46 מיליון קילומטרים ואילו בנקודה הרחוקה ביותר (אפהליון) הוא מרוחק ממנה 70 מיליון קילומטרים.

בשל קרבתו של כוכב חמה לשמש פועל עליו כוח כבידה חזק יחסית ולכן התגלו במסלולו בסוף המאה ה-19 חריגות מהמסלול הצפוי שלו לפי תורת הכבידה של ניוטון. לאחר הפיתוח של תורת היחסות הכללית נעשתה הבדיקה על ידי בדיקת המסלול של כוכב חמה מול המסלול הצפוי.

סיבובו של כוכב הלכת סביב צירו איטי מאוד: סיבוב אחד של חמה אורך 58.65 ימים במושגים של כדור הארץ ואילו מהירות תנועתו של חמה סביב השמש הינה גדולה: שנה על הפלנטה שווה באורכה ל־87.97 ימים שלנו. כך יוצא שכוכב חמה משלים רק 1.5 סיבובים סביב עצמו בזמן שהוא מקיף את השמש, ולכן היממה השמשית בו היא 176 יממות שלנו.

[עריכה] מגנטוספירה

חרף הסתובבותו האיטית, לכוכב חמה יש מגנטוספירה חזקה באופן יחסי, בעלת 1% מחוזק השדה המגנטי שנוצר על ידי כדור הארץ. ייתכן כי שדה מגנטי זה נוצר באופן דומה לזה של כדור הארץ, על ידי דינמו של תנועה חופשית של נוזל הליבה ^[1]; הערכות עכשוויות רומזות כי ליבתו של כוכב חמה אינה חמה מספיק כדי להתיך תערובת של ניקל-ברזל, אולם יכול להיות שחומרים עם נקודת היתוך נמוכה יותר כמו גפרית אחראיים לתופעה. כמו כן אפשרי כי השדה המגנטי של כוכב חמה הוא שריד של אפקט דינמו קדום שנפסק, השדה המגנטי "קפא" בחומרים מגנטיים ממוצקים.

[עריכה] מחקר

[עריכה] האסטרונומים הקדמונים

כוכב חמה היה ידוע לפחות מאז התקופה השומרית (האלף השלישי לפנה"ס). התצפיות המתועדות המפורטות הקדומות ביותר נעשו על ידי הבבלים. לכוכב חמה ניתנו שני שמות על ידי היוונים הקדמונים, אפולו כאשר נראה בבקרים והרמס כאשר נראה בערבים, אך אסטרונומים יוונים ידעו כי שני השמות מתייחסים לגוף אחד. הרקליטוס אף האמין כי כוכב חמה ונוגה סובבים סביב השמש ולא סביב כדור הארץ.

[עריכה] תצפיות בכוכב חמה

תצפיות בכוכב חמה מורכבות מאוד בשל קירבתו לשמש, והוא אובד בשל סנוור השמש לפחות מחצית מהזמן וברוב הפעמים האחרות ניתן לצפות בו רק לזמן קצר בדמדומי הערב או הבוקר.

כמו נוגה, כוכב חמה נראה בשלבים דמויי ירח, "מולד" כשהוא בין הארץ לשמש ו"מלא" כשהוא מעבר לשמש והוא אינו נראה בשני המצבים האלו. שלב ה"חצי ירח" מתרחש כאשר המרחק הזוויתי בין השמש לכוכב חמה הוא הגדול ביותר, כאשר כוכב חמה זורח מוקדם לפני השמש כאשר המרחק הזוויתי הוא הגדול ביותר מערבה ושוקע מאוחר אחרי השמש כאשר הוא במרחק הזוויתי הגדול ביותר מזרחה (מרחקו מהשמש נע מ 18.5° אם הוא בפריהליון בזמן שהמרחק הזוויתי הוא הגדול ביותר או 28.3° אם הוא באפהליון). בניגוד לנוגה כוכב חמה הוא המצב הבהיר ביותר כאשר נראה מכדור הארץ במצב "מקומר"; כלומר כאשר הוא בין מצב "חצי מלא" ל"מלא". כוכב חמה מגיע לבין כדור הארץ לשמש כל 116 יום בממוצע, אך שהות זו עשויה לנוע מ-111 ימים ל-121 ימים בשל מסלולו האקסצנטרי של כוכב הלכת.

[עריכה] נאס"א

הגשושית הראשונה שביקרה את חמה הייתה מרינר 10 של נאס"א אשר במהלך שלושה יעפים קרובים בשנים 1974 ו־1975, סקרה כ־45% מפניו. מרינר 10 תמרנה בזריזות כדי לצלם חלק מחצי הכדור המואר במהלך כל יעף, חלפה מאחורי הפלנטה והמשיכה לצלם את הצד הפונה אל השמש בשעה שהחללית התרחקה. תמונותיה בעלות הרזולוציה הגבוהה ביותר צילמו עצמים שגודלם כק"מ וחצי. כמו הירח של כדור-הארץ, פני השטח של כוכב חמה זרועי צלקות שנוצרו על ידי התנגשויות. הפס החלק האנכי הנראה בצד ימין למעלה של התמונה מייצג אזורים אשר עבורם לא היה מידע לבניית התמונה.

משימת MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging)‎ שוגרה ב־3 באוגוסט 2004 וביצעה יעף ראשון סביב חמה ב14 בינואר 2008. שני יעפים נוספים מתוכננים באוקטובר 2008 וספטמבר 2009. ביעפים אלו יצולמו מרבית פני השטח שלא מופו על ידי מרינר 10. במרץ 2011 הMESSENGER תיכנס למסלול אליפטי סביב חמה ותמשיך בחקר כוכב הלכת כשנה. בדרכה הארוכה למסלול קבוע סביב חמה הMESSANGER ביצעה מספר מעברים קרובים לכדור הארץ ונגה על מנת לחסוך בכמות הדלק בעת השיגור.

הMESSANGER תוכננה לחקור שש סוגיות עיקריות הקשורות בכוכב הלכת חמה:

• סיבת צפיפותו הגבוהה של כוכב חמה
• ההיסוטוריה הגאולוגית של כוכב חמה
• מקור השדה המגנטי של כוכב חמה
• מבנה הליבה של כוכב חמה
• האם יש קרח בקטבי כוכב חמה
• מה מקור האטמוספירה הדלילה בכוכב חמה

לMESSENGER מכשור שיאפשר צילום תמונות ברזולוציה גבוהה בהרבה מזה של מרינר 10 ויצולמו שטחים נרחבים יותר. הגשושית גם מצוידת במכשור מגוון יותר כגון ספקטרומטר אשר יברר פיזור חומרים שונים על פני כוכב חמה, מגנטומטר ומכשור נוסף למדידת מהירות חלקיקים טעונים. שינויים זעירים במסלול הגשושית יאפשרו להסיק מה הוא המבנה הפנימי של כוכב חמה.

[עריכה] יפן וסוכנות החלל האירופית

יפן מתכננת להשתתף בפרויקט BepiColombo של סוכנות החלל האירופית שיקיף את כוכב חמה עם שני לווייני מחקר, אחד ימפה את כוכב חמה והאחר יחקור המגנטוספירה. התוכנית המקורית לכלול נוחת הושמה בצד. טילי סויוז רוסיים ישגרו את לווייני המחקר ב־2011-2012. לווייני המחקר יגיעו לכוכב חמה כארבע שנים מאוחר יותר והם יקיפו וימפו את פני השטח והמגנטוספירה במשך שנה.

[עריכה] מקורות

[עריכה] קישורים חיצוניים

• אתר הגשושית MESSENGER
• כוכב חמה באתר המועדון האסטרונומי של אוניברסיטת תל אביב
• אשכול כתבות על כוכב חמה, באתר "הידען"
• מאתר ynet קטע מהספר כוכבי הלכת מאת דאווה סובל