כוכב חמה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
כוכב חמה סימול אסטרונומי של כוכב חמה
Mercury in color - Prockter07.jpg
כוכב חמה, צילום MESSENGER
מידע כללי
סוג עצם: כוכב לכת
קטגוריה: כוכב לכת ארצי
מיקום: מערכת השמש הפנימית
תאריך גילוי: מימי קדם
מאפיינים מסלוליים
מרחק ממוצע מהשמש: 57,909,176 ק"מ
(0.387,098,93 AU)
אפהליון: 69,817,079 ק"מ
(0.466,698,35 AU)
פריהליון: 46,001,272 ק"מ
(0.307,499,51 AU)
אקסצנטריות: 0.205630
זמן הקפה: 87.9691 ימים (0.240846 שנים)
מחזור סינודי: 115.8776 ימים
מהירות מסלולית:
- ממוצעת:
- מקסימלית:
- מינימלית:

47.36 ק"מ/שנייה
58.98 ק"מ/שנייה
38.86 ק"מ/שנייה
נטיית מסלול: 7.00487°
מספר ירחים: 0
מאפיינים פיזיים
רדיוס בקו המשווה: 1.0 ± 2,439 ק"מ
שטח פנים: ‎7.5×107קמ"ר
מסה: ‎3.302×1023ק"ג
צפיפות ממוצעת: 5.427 גרם/סמ"ק
תאוצת הכובד בקו המשווה: 3.701 מטר/שנייה2‏, 0.377 ג'י
זמן סיבוב עצמי: 58.6462 ימים
מהירות סיבוב עצמי: ...0.00305055 ק"מ/שנייה (בקו המשווה)
נטיית ציר הסיבוב: 0.01°
אלבדו: 0.10-0.12
מהירות מילוט: 4.435 ק"מ/שנייה
טמפרטורת פני השטח:
- מינימום:
- ממוצע:
- מקסימום:

90 קלווין
440 קלווין
700 קלווין
מאפייני אטמוספירה
לחץ אטמוספירי: זניח פסקל
אשלגן 31.7%
סידן 24.9%
חמצן אטומי 9.5%
ארגון 7.0%
הליום 5.9%
חמצן מולקולרי 5.6%
חנקן 5.2%
פחמן דו-חמצני 3.6%
מים 3.4%
מימן 3.2%
כוכב חמה (העיגול השחור הקטן שקרוב לאמצע) מטיל צל בעוברו על פני השמש
איור אמן של המסנג'ר וכוכב חמה ברקע

כוכב חמה (בלועזית: Mercury, מרקורי) הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש, ומרחקו הממוצע ממנה הוא כ־58,000,000 קילומטרים, שהם כ־0.387 יחידות אסטרונומיות. מבחינת גודל מסתו הוא כוכב הלכת השמיני במערכת השמש, ואין לו ירחים. עד כה הגיעו למרקורי שני רכבי מחקר מכדור הארץ: הגשושית מארינר 10 שביקרה בו מספר פעמים החל משנת 1974, והגשושית MESSENGER ׁ החל משנת 2008.

השם[עריכת קוד מקור | עריכה]

שמו בלועזית הוא מרקורי, על שמו של האל הרומי מרקוריוס. מכיוון שכוכב חמה מופיע לסירוגין משני צידי השמש, חשבו הקדמונים בטעות שמדובר בשני כוכבים שונים ואף כינו אותו בשני שמות: "הרמס" כשהופיע בערב מצד אחד של השמש, ו"אפולו" כשהופיע בבוקר מצידה השני.

בשפות שמקורן בלטינית שמו של יום רביעי נקשר בכוכב חמה ובאל מרקוריוס המזוהה עמו. הרומאים קראו לו על שם האל מרקוריוס כיוון שנדמה שהוא זז במהירות‏[1].בשפות אלו שמו של יום רביעי נגזר ישירות משמו בלטינית Dies Mercurii (יום מרקורי), וכך בצרפתית השם הוא Mercredi, באיטלקית Mercoledì ובספרדית Miércoles.

בעברית כוכב חמה מוזכר לראשונה בתלמוד הבבלי,‏[2] בשמו המקורי כוכב, בטרם נודעה ההבחנה בין גרמי השמים השונים - כוכבים וכוכבי-לכת. הוספת המילה "חמה" לשם כוכב-הלכת הינה מאוחרת, וכנראה נועדה להדגיש שאינו גרם שמים רגיל, על-סמך היותו הקרוב ביותר לשמש.

מידע כללי[עריכת קוד מקור | עריכה]

תנועתו העצמית והעצמית[דרושה הבהרה] של כוכב חמה מושפעת במידה רבה מקרבתו לשמש. סחרורו העצמי (יום סידרי) של כוכב חמה נמשך 58.65 יממות ארץ ומשך הקפתו את השמש (שנה סידרית) 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°C ואילו בצידו האחר (שאינו חשוף לאור השמש) היא מגיעה ל־180°C-. כוכב חמה קטן בהרבה מכדור הארץ, ומבחינה זו הוא דומה יותר לירח. קוטרו 4,878 קילומטרים. כוח המשיכה על פניו קטן פי 2.5 מאשר על-פני כדור הארץ. כמו כן, אין לו ירחים, אין בו מים וכאמור אף לא אטמוספירה.

כוכב חמה הינו אחד העולמות העוינים ביותר במשפחת כוכבי-הלכת של מערכת השמש וזאת בגלל קרבתו היחסית לשמש ודלילות (יש האומרים היעדר) האטמוספירה. שילוב שני גורמים אלה הופך את התנאים לבלתי-נסבלים בו. הטמפרטורה הממוצעת על-פני כוכב חמה מגיעה ל-179°C‏ (452 קלווין). בקטבים של כוכב הלכת - פער הטמפרטורות קטן יותר.

אור השמש על פני כוכב חמה חזק פי 8.9 מאשר על כדור הארץ, ועוצמת הקרינה המגיעה אל פניו היא 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 מכיוון שהוא נותר בסביבת השמש, דמדומי הערב או הבוקר מקשים להבחין בו, זאת לעומת ארבעת כוכבי-הלכת האחרים שהיו ידועים לקדמונים - נוגה, מאדים, צדק ושבתאי.

אטמוספירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

אטמוספירת כוכב חמה היא דקה מאוד; למעשה, מולקולות גז באטמוספירתו 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 לכנות אטמוספירה כזו אקסוספירה.

האטומים המרכיבים 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 שנתפשת על ידי השדה המגנטי של כוכב הלכת, אדים הנוצרים על ידי התנגשויות מיקרומטאורים והתאיידות תרמית של קטבי הקרח. האטמוספירה של כוכב חמה דלילה מכדי שתוכל להעביר קול ודלילה מכדי שתוכל לפזר גלי אור, ולכן השמים נראים שם תמיד שחורים.

הרכב פנימי[עריכת קוד מקור | עריכה]

לכוכב חמה יש ליבת ברזל גדולה באופן יחסי (אף בהשוואה לכדור הארץ). הרכבו של כוכב חמה הוא בקירוב 70% מתכתי ו-30% סיליקט. הצפיפות הממוצעת 5430 kg/m3, קטנה במקצת מצפיפות כדור הארץ. מסת כוכב-חמה הינה רק 5.5% ממסת כדור-הארץ. ליבת המתכת תופשת 42% מנפחו של כוכב-הלכת (לשם השוואה, ליבת כדור-הארץ תופשת 17% בלבד). את הליבה מקיפה מעטפת שעוביה 600 ק"מ.

מסלול[עריכת קוד מקור | עריכה]

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

בשל קרבת כוכב חמה לשמש פועל עליו כוח כבידה חזק יחסית ולכן התגלו במסלולו בסוף המאה ה-19 חריגות ממסלולו הצפוי לפי תורת הכבידה של ניוטון. לאחר פיתוח תורת היחסות הכללית אישש אלברט איינשטיין את נכונות התורה על ידי חישוב הסטייה היחסותית מהמסלול הניוטוני והשוואתה למסלול הנצפה. התקבלה התאמה מצוינת בין המסלול שחזתה תורת היחסות לבין המסלול שנצפה בפועל.

סחרורו הצירי איטי מאוד: סחרור אחד שלו אורך 58.65 ימי ארץ ואילו מהירות הקפתו את השמש הינה גדולה: שנה על פניו שווה באורכה ל־87.97 ימי ארץ. כך יוצא שכוכב חמה משלים רק 1.5 סחרורים סביב עצמו בזמן הקפתו את השמש, ולכן היממה השמשית בו היא 176 יממות ארץ.

מגנטוספירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

למרות סחרורו הצירי האיטי, לכוכב חמה יש מגנטוספירה חזקה באופן יחסי, 1% מחוזק השדה המגנטי הנוצר 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[3]; הערכות עכשוויות רומזות כי ליבת כוכב חמה אינה חמה מספיק כדי להתיך תערובת ניקל-ברזל, אולם יכול להיות שחומרים עם נקודת היתוך נמוכה יותר, כגפרית, אחראיים לתופעה. כמו כן, אפשרי כי השדהו המגנטי הוא שריד של אפקט דינמו קדום שנפסק, השדה המגנטי "קפא" בחומרים מגנטיים ממוצקים.

מחקר[עריכת קוד מקור | עריכה]

האסטרונומים הקדמונים[עריכת קוד מקור | עריכה]

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, ובסביבות המאה ה-4 לפנה"ס הבינו כי שני השמות מתייחסים בעצם לגוף אחד. הרקליטוס אף האמין כי כוכב חמה ונוגה מקיפים את השמש ולא את כדור הארץ.

תצפיות בכוכב חמה[עריכת קוד מקור | עריכה]

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

כנוגה, כוכב חמה נראה בשלבים דמויי ירח, "מולד" כשהוא בין הארץ לשמש ו"מלא" כשהוא מעבר לשמש והוא אינו נראה בשני המצבים האלו. שלב "חצי הירח" מתרחש כאשר המרחק הזוויתי בין השמש לכוכב חמה הוא הגדול ביותר - כשהוא במרחק הזוויתי הגדול ביותר מערבה וזורח מוקדם לפני השמש, או כשהוא במרחק הזוויתי הגדול ביותר מזרחה ושוקע מאוחר אחרי השמש, (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 שלו.

בשל נטיית מסלולו יחסית למישור המילקה, כוכב חמה עובר על-פני השמש בממוצע אחת ל-7 שנים כאשר הפרש השנים בין מעברים סמוכים משתנה בין 3 ל-13 שנים.

נאס"א[עריכת קוד מקור | עריכה]

הגשושית הראשונה שביקרה את חמה הייתה מארינר 10 של נאס"א אשר במהלך שלושה יעפים קרובים בשנים 1974 ו־1975, סקרה כ־45% מפניו. מארינר 10 תמרנה בזריזות כדי לצלם חלק מחצי הכדור המואר במהלך כל יעף, חלפה מאחורי הכוכב והמשיכה לצלם את הצד הפונה אל השמש בשעה שהחללית התרחקה. תמונותיה בעלות הרזולוציה הגבוהה ביותר צילמו עצמים שגודלם כק"מ וחצי. כירח כדור-הארץ, פני השטח של כוכב חמה זרועי צלקות שנוצרו על ידי התנגשויות.

הגשושית MESSENGER שוגרה ב־3 באוגוסט 2004 וביצעה יעף ראשון סביב חמה ב-14 בינואר 2008 בו צולמו כ-20% מהכוכב. יעף שני באוקטובר 2008. יעף נוסף בספטמבר 2009. ביעפים אלו יצולמו מרבית פני השטח שלא מופו על ידי מארינר 10. ב 18 במרץ 2011 המסנג'ר נכנסה למסלול אליפטי סביב חמה והחלה בחקר כוכב הלכת במסלול. בדרכה הארוכה למסלול קבוע סביב חמה המסנג'ר ביצעה מספר מעברים קרובים לכדור הארץ ונוגה על מנת לחסוך בכמות הדלק בעת השיגור.

המסנג'ר תוכננה לחקור שש סוגיות עיקריות הקשורות בכוכב הלכת חמה:

למסנג'ר מכשור שיאפשר צילום תמונות ברזולוציה גבוהה בהרבה מזה של מארינר 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.

יפן וסוכנות החלל האירופית[עריכת קוד מקור | עריכה]

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. משגרי 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.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ planetarynames.wr.usgs.gov
  2. ^ תלמוד בבלי, מסכת שבת, קנ"ו, עמוד א
  3. ^ רמי יושובייב, "שלג" מברזל עוזר לכוכב-חמה לשמור על השדה המגנטי, אתר הידען, 11 במאי 2008


מערכת השמש
השמש כוכב חמה נוגה הירח כדור הארץ קטגוריה:ירחי מאדים מאדים קרס חגורת האסטרואידים צדק קטגוריה:ירחי צדק שבתאי ירחי שבתאי אורנוס קטגוריה:ירחי אורנוס קטגוריה:ירחי נפטון נפטון קטגוריה:ירחי פלוטו פלוטו קטגוריה:ירחי האומיה האומיה מאקה-מאקה חגורת קויפר דיסנומיה אריס הדיסק המפוזר עננת אורטSolar System XXX RTL.png
(לא בקנה מידה; מיקום הסמן על גוף יציג את שמו)

השמש - כוכב חמה - נוגה - כדור הארץ - מאדים - קרס - צדק - שבתאי - אורנוס - נפטון - פלוטו - האומיה - מאקה-מאקה - אריס

ירחים (הירח, ירחי מאדים, ירחי צדק, ירחי שבתאי, ירחי אורנוס, ירחי נפטון, ירחי פלוטו, ירחי האומיה, דיסנומיה)

טבעות פלנטריות (טבעות צדק, טבעות שבתאי, טבעות אורנוס, טבעות נפטון, טבעות ריאה)

כוכב לכת - כוכב לכת ננסי - גופים קטנים במערכת השמש: מטאורואידכוכבי לכת מינוריים (אסטרואידקנטאורגופים טרנס-נפטוניים: חגורת קויפר, הדיסק המפוזר) • שביט (עננת אורט)

כוכבי לכת ארציים - ענקי הגזים (ענקי הקרח) - גופים טרנס-נפטוניים (פלוטינו, פלוטואיד, גופים בחגורת קויפר, גופים בדיסק המפוזר, גופים בעננת אורט)

מערכת השמש הפנימית (כוכבי הלכת הארציים, חגורת האסטרואידים) - מערכת השמש התיכונה (ענקי הגזים) - מערכת השמש החיצונית (חגורת קויפר, הדיסק המפוזר, עננת אורט)

ראו גם: פורטל מדעי החלל