לקראת המשך חקירתו של צדק וירחיו

מאת חיים מזר

לאחר מסע של חמש שנים מגיעה חללית נוספת לכוכב הלכת צדק ושמה Juno. החללית שוגרה מארה"ב ב-5.8.2011, ותגיע אל צדק ב-4.7.2016. החללית תיכנס למסלול קוטבי סביבו ותחקור את ההרכב הכימי שלו, את שדה כוח המשיכה שלו, ואת השדה המגנטי. היא תאפשר ללמוד האם יש לצדק גרעין סלעי, על כמות המים באטמוספירה, האם המסה שלו מפולגת בצורה הומוגנית, על הרוחות באטמוספירה, שיכולות להגיע למהירות של 618 קמ"ש, ואולי על הדרך שבה צדק נוצר.

בעבר הקיפה חללית גלילאו את צדק. החלליות האחרות שחקרו את צדק הן וויג'ר 1 וויג'ר 2, שחלפו לידו כחלק ממסע לכל כוכבי הלכת הגזיים – צדק, שבתאי, אורנוס, ונפטון. חללית קסיני חלפה לידו במטרה לנצל את כוח המשיכה שלו בדרכה לשבתאי. החללית New Horizons גם היא ניצלה את כוח המשיכה שלו כדי להגיע לכוכב הלכת פלוטו.
החלליות צילמו ומדדו את צדק, את הטבעות שלו, ואת הירחים הגדולים שלו – איו, אירופה, גנימד וקליסטו. מחלליות הוויג'ר הגיעה כמות אדירה של צילומים, אולם בשל אופיין של הטיסות, שהייתן ליד צדק הייתה בת ימים ספורים. המחקר המשמעותי והמסיבי נעשה לראשונה על ידי חללית גלילאו, שהקיפה אותו מספר שנים. החללית לא הוכנסה למסלול סביב הירחים הגדולים, אלא נעה במסעה סביב צדק, בחלק  מהקפותיה. מסלולי הטיסה תוכננו כך שהיא תחלוף כל פעם ליד ירח אחר, תחזור אל צדק, ושוב פעם תיזרק לעבר ירח. תבנית טיסה זו אפשרה כיסוי צילומי כמעט מלא של הירחים ומיפוים.

לראשונה התאפשר מחקר גיאולוגי שלהם ועד היום נכתבו מאות מחקרים על ירחים אלה.
אמנם רוב זמנה של החללית Juno יוקדש לחקירתו של צדק, אבל סביר להניח שמדי פעם מצלמת החללית תופנה גם לעבר הירחים. אלה לא יהיו צילומי תקריב המאפשרים התמקדות באזורים מסוימים, אלא מבט פנורמי. את התמונות האלה אפשר יהיה להשוות לצילומים מסוג זה שנעשו על ידי הגלילאו, ולראות אם חלו שינויים בקנה מידה גלובלי בירחים. ייתכן שאפשר יהיה לעשות מחקרים נוספים, כגון השפעת כוחות גאות ושפל של הירחים זה על זה, וההשפעה של כוחות אלה של צדק עליהם. הניסיון מראה שבמהלך טיסתן של חלליות מסביב לכוכבי לכת מתפתחים קווי מחשבה חדשים לניצולם של מכשירי החלליות למטרות שלא חשבו עליהן במקור.

Jupiter from Io by AlanGutierrezArt

צדק כפי שהוא נראה מהירח איו

http://alangutierrezart.deviantart.com/art/Jupiter-from-Io-316922389

לצדק ארבעה ירחים גדולים, שמבחינת ממדיהם יכולים להיות כוכבי לכת,

הקרוב ביותר לצדק הוא איו שקוטרו 3643 ק"מ,

אחריו הוא אירופה שקוטרו  3122  ק"מ.

השלישי גנימד שקוטרו 5262 ק"מ .

והאחרון הוא קליסטו שקוטרו 4821 ק"מ.

לשם קנה מידה, שני הראשונים קרובים בקוטרם לקוטר של ירח כדור הארץ ששטחו 3476 ק"מ, ושני הירחים האחרונים קרובים בקוטרם לקוטרו של כוכב חמה שקוטרו 4900 ק"מ. התברר שכל אחד מהם הוא עולם בפני עצמו, עם אפיונים ייחודיים לו. על איו צולמו התפרצויות געשיות בזמן אמת, אירועים שלא נצפו על המאדים – שבו מאות הרי געש. באירופה חלקים נרחבים מכוסים בקרח מים, ויש אוקיינוס מים אדיר ממדים מתחת לקרח. נוכחות האוקיינוסים היא מאתגרת במיוחד, מכיוון שהיא יכולה לרמוז על קיום חיים בירח זה. תצפיות טלסקופיות רומזות לכך שיש על אירופה גייזרים של מים, תופעה שנצפתה גם באנצלדוס, ירחו של שבתאי. גנימד מכוסה ברשת של קניונים. הם מופיעים במקבצים ונחתכים על ידי מקבצים אחרים בזוויות שונות. קליסטו הוא הירח המשעמם ביותר מבחינה גיאולוגית. הוא מכוסה בעשרות אלפי מכתשים כמו ירח כדור הארץ. על איו לא נצפו מכתשים, ועל שני הירחים האחרים יש אמנם מכתשים, אבל בכמות קטנה יחסית.

למה ירח אחד רווי במכתשים ועל השניים האחרים יש מעט מאוד מכתשים? ובכן, זה דורש מחקר בפני עצמו. באשר לאיו, ההסבר הוא שהפעילות הגעשית מחקה את המכתשים. הסבר מלא ומפורט על כל אחד מירחים אלה אפשר למצוא במאמרים שלי על ירחים אלה המצויים באתר "הידען".

למעשה, מחקר מעמיק  של ירחים אלה ושל צדק אינו יכול להסתפק רק בחללית אחת המשוגרת כל מספר שנים, נכנסת למסלול סביב צדק, ומקיפה אותו מספר שנים. יש ללכת לכיוון מחקרי מסיבי, וזה יתאפשר רק במסגרת של שיתוף פעולה בינלאומי.
הדבר הראשון שיש לחשוב עליו הוא שיטות הנעה פורצות דרך. טיסה לצדק נמשכת כפי שראינו מספר שנים. טיסתה של החללית שהגיעה לאחרונה לכוכב הלכת פלוטו נמשכה עשר שנים. גם תכנון ופיתוח של חלליות כאלה נמשך כמה שנים. כך למשל תכנונה של החללית קסיני נמשך שבע שנים. בקצב כזה מחקרם של כוכבי הלכת וירחיהם יכול להימשך מאה שנים. מתבקשת  פריצת דרך טכנולוגית שתקצר את משך הטיסה בצורה דרמטית. דוגמה לכך אפשר לראות במאמר שלי "למאדים תוך פחות משבוע". נתאר לעצמנו  שבקצב זה  אפשר יהיה להגיע לצדק במשך חודש. מבחינת אפשרויות המחקר התוצאה היא פנטסטית.

צדק הוא למעשה  מיני מערכת שמש. מקיפים אותו ארבעה ירחים גדולים, עשרות ירחונים קטנים שגודלם נע בין קילומטרים ספורים עד ל-200  ק"מ (הירח אמלתאה), וטבעות. הירחונים הם אסטרואידים לכל  דבר, אלא שבמקום להקיף את השמש הם מקיפים את צדק. במקביל יש לפתח עבור כל אחד מהירחים הגדולים תוכנית עבודה משלו. הכוונה היא למקפות ולנחתות. יש להציב מסביב לכל ירח מספר חלליות שתקפנה ותחקורנה אותו בצורה יסודית. רצוי שכל המקפות תהיינה מצוידות במכשירי מחקר זהים, למעט מקרים שבהם דרושים  מכשירים לצורך חקירת תופעות ייחודיות לירח מסוים. מכיון שלירחים אלה אין אטמוספירות, מכשירי מחקר מטאורולוגיים אינם רלוונטיים. אפשרות נוספת שרצוי לעשות במקביל היא נחיתות על פני השטח – נחתות סטטיות (הן מקובעות במקום הנחיתה, כדוגמת חלליות הוויקינג שנחתו על המאדים ב-1976), ורכבי שטח דוגמת אלה הנעים כיום על המאדים. כמובן שיהיה צורך להתאים אותם לפני השטח. לכל רכב יהיו ארבעה או שישה גלגלים בעל הנעה עצמית, ולאירופה המכוסה בקרח רצוי לתכנן רכבי שטח על מזחלות. אפשרות נוספת שמתחילים לחשוב עליה כיום הן מיני צוללות. אלו מיועדות לירח אירופה. משעה שנחתת כזו מגיעה לקרקע, היא מתחילה לקדוח כדי להגיע לאוקיינוס התת קרקעי. כל חללית כזו תאסוף מדגמי קרקע לחקירתם.
מערכת כה מורכבת של חלליות מסביב לירחים ועל הקרקע מחייבת תיאום. לשם כך יהיה צורך לפתח חללית מרכזית. חללית זו יכולה לנוע סביב צדק ולפקח על כל החלליות. האפשרות שיש לחשוב עליה היא תחנת חלל מאוישת. בתחנת החלל יהיו צוותי אחזקה, שיצאו לכל  מקום שבו יידרש תיקון. מתחנת חלל זו אפשר יהיה גם לחקור את צדק עצמו ואת הירחים שלו.
מחקר אחד שרצוי לתת עליו את הדעת הוא האסטרונומיה התצפיתית, שתהיה מעניינת מאוד במערכת צדק. כמו ירח כדור הארץ, הירחים הגדולים של צדק נמצאים במצב של נעילת גאות, כך שצד אחד קבוע שלהם פונה לצדק. הודות להחזר האור מצדק, כאשר הירחים מראים לו את מחצית ההמיספרה, פני השטח מוארים על ידי האור המוחזר מצדק. כאשר הירח נמצא בין צדק לשמש, חצי הכדור הנסתר מצדק יואר על ידי השמש. יהיה זה מעניין למשל להשוות בין אור השמש לבין האור של צדק. אם למשל נקבל כהנחה שלאחד מירחים אלה יש אטמוספירה ויש עליו חיים, יהיה מעניין לגלות איך זה משפיע על השעון הביולוגי שלהם. בגלל שנוגה וכוכב חמה קרובים יותר לשמש מכדור הארץ, אפשר להבחין בהם רק בזמן הזריחה או בשקיעה. אותו הדבר בירחי צדק. כל ירח הוא כוכב זריחה או שקיעה לירח המרוחק יותר מצדק. אם ניקח לדוגמה את קליסטו, הירח המרוחק ביותר מצדק, הרי שאר הירחים הם עבורו כוכבי זריחה או שקיעה. ככל  שהירח קרוב יותר לצדק, העלייה הזוויתית שלו מעל קו האופק בזמן הזריחה או השקיעה קטנה יותר, ומשך הצפייה בו קטן יותר. בדיוק כמו נוגה וכוכב חמה.

החללית Juno פותחת קו מחשבה חדש ביחס למחקרים עתידיים של צדק, הן בהיבט ההנדסי והן בהיבט האסטרונומי. לא קשה לנחש שתהיינה הפתעות ויהיה  צורך לשכתב ספרי אסטרונומיה וגיאולוגיה.  ​

ראו גם

חיים על אירופה הירח של צדק -כמה אפשרויות

אודות חיים מזר

בעל B.A במדע המדינה וסוציולוגיה. עורך לשוני של ספרות טכנית. חבר באגודה הישראלית לאסטרונומיה ובאגודה לחקר עב"מים. פרסם מאמרים באתר הידען, באתר של אלי אשד על ניתוח ספרותי, ובכתב העת של האגודה לאסטרונומיה בתחום גיאולוגיה ואטמוספירה של כוכבי לכת. כמו כן כתב על ייעוץ ארגוני, מדע המדינה, היסטוריה עם היבטים ניהוליים, בינה מלאכותית, חישוב מקבילי, מקרא ,סוציולוגיה, מודיעין (בכתב העת של המל"מ), וכלכלה.
הפוסט הזה פורסם בתאריך מדע פופולרי עם התגים , , . קישור קבוע.

3 תגובות על לקראת המשך חקירתו של צדק וירחיו

  1. מאת אלי אשד:‏

    בקרוב בעת שתגיע ג'ונו לצדק נפרסם כאן גם רשימה על צדק בספרי מדע בדיוני שונים.כפי שעשינו לגבי פלוטו.

  2. מאת אלי אשד:‏

    גאווה כחול לבן: הכירו את החוקר הישראלי שהטיס גשושית לכוכב צדק

    הייטק וטכנולוגיה | עודכן 11:20 07/07/2016

    נענע10 Online
    עוד הגשושית "ג'ונו" של סוכנות החלל האמריקנית נכנסת למסלול סביב כוכב צדק, לאחר חמש שנים של מסע במערכת השמש, מתברר שבפרוייקט האדיר הזה לקח חלק גם צוות ישראלים

    בעוד הגשושית "ג'ונו" של סוכנות החלל האמריקנית נכנסת למסלול סביב כוכב צדק, לאחר חמש שנים של מסע במערכת השמש, מתברר שבפרוייקט האדיר הזה לקח חלק גם צוות ישראלים. ד"ר יוחאי כספי ממכון ויצמן ופרופסור רוית חלד מאוניברסיטת תל אביב הם שני חוקרים מקומיים שלקחו חלק במיזם הענק הזה, שאמור לשפוך אור על הענק המיסתורי, כמו גם לספק רמזים ולשפוך אור חדש על היווצרות הכוכב הכחול שלנו.

    הייטק וטכנולוגיה | עודכן 11:20 07/07/2016

    נענע10 Online
    http://net.nana10.co.il/Article/?ArticleID=1197806&sid=127
    עוד הגשושית "ג'ונו" של סוכנות החלל האמריקנית נכנסת למסלול סביב כוכב צדק, לאחר חמש שנים של מסע במערכת השמש, מתברר שבפרוייקט האדיר הזה לקח חלק גם צוות ישראלים

    היסטוריה בחלל: חללית של נאס"א נכנסה למסלול של כוכב צדק

    "כל מה שיכלנו לנו לעשות עד היום הוא לצפות בכוכב מרחוק, ג'ונו תאפשר לנו להבין כיצד עובדים תהליכים בכוכב -מבפנים" מספר ד"ר כספי. מלאכת ניתוח הנתונים אמורה להתחיל עוד בימים הקרובים ואמורה להמשך קרוב ל- 20 חודשים, בעוד הגשושית תתקרב יותר ויותר אל הכוכב עד שלבסוף- תרוסק לתוכו."

  3. מאת עמוס רובין:‏

    כדאי שתשמור לעצמך את את התזכיר המצ'ב.
    הממצאים מ-יופיטר בחודששים הקרובים עשויים להתברר כמפתיעים מאוד – בנוסח התזכיר.
    Jupiter – Solid or Gaseous? Ask Juno
    © John Ackerman 10/2015
    http://www.firmament-chaos.com/papers/AckermanJupiter2015.pdf
    וכן, https://cycliccatastrophism.org/2016/07/11/he3-origin-of-jupiter-radiation-belts/

כתיבת תגובה

האימייל שלך לא יוצג בבלוג. (*) שדות חובה מסומנים

*

תגי HTML מותרים: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

*