מערכת השמש
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
מערכת השמש היא מערכת כוכבי לכת במרכזה נמצא הכוכב "השמש" ואותו סובבים שמונה כוכבי הלכת ומספר לא ידוע של גופים קטנים נוספים כגון כוכבי לכת ננסיים, גופים טרנס נפטוניים, אסטרואידים, שביטים ואבק בין כוכבי.
מערכת השמש נוצרה לפני כ-4.5 מיליארד שנה, היא נמצאת על זרוע אוריון, אחת משש הזרועות של גלקסיית שביל החלב. גלקסיית שביל החלב מכילה כ-200 מיליארד כוכבים והיא ממוקמת בתוך צביר גלקסיות הידוע בשם "הקבוצה המקומית" (Local Group) אשר מכיל 30 גלקסיות - כמות שולית ביחס לכמות הגלקסיות הקיימות ביקום.
המרכיב העיקרי של מערכת השמש היא השמש שתופסת 99.86% מהמסה הידועה של המערכת כולה ושולטת בכבידה שלה. המערכת מחולקת למספר מקטעים ובכל מקטע גופים המאופיינים באופן שונה; קרוב לשמש נמצאים ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים המסווגים בקבוצת כוכבי הלכת הארציים (Terrestrial planets; כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים), אחריהם נמצאת חגורת האסטרואידים המורכבת מכ-50,000 אסטרואידים (ביניהם כוכב לכת ננסי אחד - קרס), אחרי כן באים ארבעת כוכבי הלכת החיצוניים המסווגים בקבוצת ענקי הגז (צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון), כאשר השניים האחרונים מסווגים גם בתת-קבוצה של ענקי הקרח. כל הגופים המרוחקים מנפטון מכונים בפי האסטרונומים גופים טרנס נפטוניים אשר מאופיינים בשברי סלעים וקרח קטנים המפוזרים על פני שלוש שכבות - חגורת קויפר, הדיסק המפוזר ועננת אורט (הם כוללים עצמים שונים כמו פלוטו, אריס, סדנה ורבים אחרים).
תוכן עניינים |
[עריכה] מערך
מרבית העצמים במסלול סביב השמש עומדים על אותו מישור המכונה מישור המילקה אשר מקביל לקו המשווה של השמש. בעוד מסלול כוכבי הלכת נמצא קרוב מאוד למישור זה, מסלולם של כוכבי שביט וגופים בחגורת קויפר נמצא בזוית משמעותית למישור זה. כל כוכבי הלכת ומרבית הגופים נמצאים במסלול הנגדי לסיבוב של השמש (נגד כיוון השעון כאשר מביטים מהקוטב הצפוני של השמש).
קיים קשר ישיר בין המרחק מהשמש למהירות הקפתו סביב השמש. כוכב חמה הקרוב ביותר לשמש נע במהירות הגבוהה ביותר מבין כוכב הלכת סביב השמש (47.36 ק"מ לשנייה בממוצע) בעוד נפטון שהוא הרחוק ביותר מהשמש, נע לאט מכל יתר כוכבי הלכת (5.432 ק"מ לשנייה בממוצע).
המרחק מהשמש משתנה במהלך השנה. המרחק הקטן ביותר בין כוכב לכת לשמש קרוי פריהליון, והמרחק הגדול ביותר קרוי אפהליון. קיומם של אפהליון ופריהליון נובע מהאליפטיות של המסלול של הגוף. לכוכבי הלכת יש מסלולים כמעט מעגליים כך שהאפהליון כמעט שווה לפריהליון שלהם. לעומת זאת שביטים, אסטרואידים וגופים חוץ נפטוניים נמצאים במסלולים אליפטיים כך שיש הבדל ניכר בין האפהליון לבין הפריהליון שלהם.
אסטרונומים מודדים מרחקים במערכת השמש ביחידות אסטרונומיות (AU). יחידה אסטרונומית אחת שווה למרחק בין כדור-הארץ לשמש כ-149,598,000 ק"מ (92,965,000 מייל). פלוטו נמצא כ-39.5 יחידות אסטרונומיות מהשמש ואילו צדק נמצא במרחק 5.2 יחידות אסטרונומיות.
באופן לא רשמי, מערכת השמש מחולקת לשלושה אזורים:
- מערכת השמש הפנימית שכוללת את ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים, ואת חגורת האסטרואידים.
- מערכת השמש התיכונה שכוללת את ארבעת כוכבי הלכת החיצונים והירחים שלהם, האסטרואידים הטרויאנים ואת הקנטאורים.
- מערכת השמש החיצונית שכוללת את חגורת קויפר, עננת אורט והאזור העצום ביניהם המכונה בשם הדיסק המפוזר.
[עריכה] גופים
כאמור, מערכת השמש מורכבת מגופים שונים, מלבד השמש, אותם חילקו חוקרי החלל. הם הגדירו מספר קטגוריות המזהות אותם על פי גודלם, על פי הרכבם ועל פי מאפיינים נוספים. הגדרות אלה עוזרות לאסטרונומים לסווג את הגופים השונים שנמצאים באזורים השונים במערכת השמש.
ככל שהמתקדם המחקר אודות מערכת השמש, היה צורך בעדכון התאוריות השונות וההגדרות בהתאם לגילויים. באוגוסט 2006, האיגוד האסטרונומי הבינלאומי הגדיר מחדש את הגדרת כוכב לכת והוסיף הגדרה חדשה כוכב לכת ננסי. שאר הגופים שלא עומדים בהגדרות אלה יסווגו כגופים קטנים במערכת השמש.
[עריכה] כוכבי לכת
גוף מוגדר ככוכב לכת אם ורק אם הוא עומד בשלושה תנאים מצטברים [1]: (א) נמצא במסלול סביב השמש (והוא עצמו לא מוגדר כשמש); (ב) בעל מסה גדולה דיו כדי שהכוח המשיכה שלו יצור צורה הקרובה לצורה כדורית; (ג) הוא מפנה את מסלולו מעצמים אחרים (כלומר דומיננטי במסלולו);
משום שכוכבי הלכת מסתובבים סביב השמש, הם לוויינים טבעיים או ירחים שלה. ולחלק מכוכבי הלכת במערכת השמש, ובהם כדור הארץ ומאדים יש ירחים משלהם אשר סובבים סביבם. לדוגמה, טיטאן, ירחו של שבתאי ואירופה, ירחו של צדק.
במערכת השמש שמונה כוכבי לכת; ארבעת הראשונים הם ארבעת כוכבי הלכת הארציים כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ, מאדים, אחריהם נמצאים ארבעת ענקי הגז צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון כאשר השניים האחרונים מסווגים בתת-קבוצה של ענקי קרח.
[עריכה] כוכבי לכת ננסיים
קטגוריית כוכבי הלכת הננסיים נוצרה בשנת 2006 [1], לאחר שבשנת 2003 התגלה אריס, שהיה גדול יותר מפלוטו ועורר סערה חדשה בקהילה האסטרונומית בנוגע להרכב כוכבי הלכת במערכת השמש.
אסטרונומים רבים טענו כי יש להגדיל את מספר כוכבי הלכת לעשרה, ואחרים טענו שיש לשלול מפלוטו את מעמדו ולהותיר את מערכת השמש עם שמונה כוכבי לכת בלבד. הדבר עורר ויכוח על הגדרתו המדויקת של כוכב לכת, שתוצאתו הייתה שלילת הסטטוס מפלוטו והוספת קטגוריה חדשה של כוכבי לכת ננסיים.
פלוטו, אריס, והאסטרואיד קרס הם הגופים הראשונים שהוגדרו ככוכבי לכת ננסיים אך ישנם גופים רבים נוספים, כגון אסטרואידים שונים, שעתידים להתווסף לרשימה לאחר מחקרים נוספים שיוכיחו כי הם אכן עומדים בהגדרת כוכב לכת ננסי מבחינת גודלם, בהיותם בעלי צורה כדורית הנובעת מכוח משיכה עצמי ושאינם ירחים של עצמים אחרים.
מבחינת סיווג על פי קבוצות, קרס עשוי להיות מסווג בקבוצת כוכבי הלכת הארציים כאשר מוכללים בה גם עצמים שאינם כוכבי לכת ואילו פלוטו ואריס סווגו בקבוצת גמדי הקרח.
[עריכה] גופים קטנים במערכת השמש
גופים קטנים במערכת השמש לפי החלטת איגוד האסטרונומיה הבינלאומי לשנת 2006 [1] הם אותם גופים אשר אינם מתאימים להגדרת כוכב לכת ולא להגדרת כוכב לכת ננסי. כל אותם הגופים הקטנים הנותרים במערכת השמש מסווגים על פי מיקומם במערכת השמש, ובחלוקה גסה ניתן לחלק אותם לשלוש קבוצות עיקריות:
- אסטרואידים - הם גופים קטנים במערכת השמש הפנימית, בעיקר בחגורת האסטרואידים שבין מאדים לצדק.
- קנטאורים - הם גופים קטנים במערכת השמש התיכונה, בין צדק לנפטון.
- גופים טרנס נפטונים הם גופים קטנים הנמצאים במערכת השמש החיצונית, מעבר לנפטון.
הגופים הקרובים יותר במערכת השמש איבדו את מרבית החומרים הנדיפים שלהם בגלל רוח השמש בניגוד לגופים הרחוקים יותר אשר מושפעים פחות מרוח השמש. זו הסיבה לכך ששביט הנכנס למערכת השמש כחלק ממסלולו האליפטי, מקבל זנב שני - רוח השמש מעיפה ממנו חומרים הנדיפים ושוחקת אותו בהדרגה.
הגופים הקטנים המוכרים יותר הם שלושת האסטרואידים בחגורת האסטרואידים פאלאס, יונו ווסטה והגופים הטרנס-נפוניים סדנה, אורקוס, קווה-וואר וורונה. יתרה מכך, ישנם גופים רבים שעדיין לא נחקרו מספיק ולא סווגו, וייתכן שבעתיד הם יסווגו ככוכבי לכת ננסיים.
[עריכה] היווצרות
ההיפותזה הנוכחית של גיבוש מערכת השמש היא "היפותזת הערפילית" שהוצעה בשנת 1755 על ידי עמנואל קאנט ונוסחה בנפרד על ידי פייר סימון לפלס. תאוריית הערפילית גורסת כי מערכת השמש נוצרה כתוצאה מהתמוטטות כבידתית של ענן גזים המכונה ערפילית סולארית. קוטרה של ערפילית זו היה 100 יחידת אסטרונומיות ומסתה הייתה פי 2-3 ממסת השמש כיום. עם הזמן, הפרעה כלשהי (אולי כתוצאה מסופרנובה קרובה) גרמה ללחץ כבד על הערפילית הסולארית, ודחפה את החומר כלפי פנים עד שהחומר הגיע למצב בו הכבידה התגברה על לחץ הגזים הפנימיים והערפילית החלה להתמוטט. כאשר הערפילית קרסה, נשמר התנע הזוויתי והערפילית הסתחררה והתחממה. שילובם של כוחות מנוגדים כמו כוח המשיכה, לחץ הגזים, השדות המגנטיים, והסיבוביות הפכו את הערפילית ליותר ויותר שטוחה ובהדרגה היא החלה ליצור כוכב במרכזה.
מענן זה של אבק וגזים נוצרו גם מספר כוכבי לכת. מערכת השמש הפנימית הייתה חמה מדי לחומרים נדיפים כמו מים ומתאן להתרכז יחדיו ולכן כוכבי הלכת שנוצרו היו קטנים יחסית (מכילים כ-0.6% מהחומר של הדיסק הפלנטרי) והורכבו בעיקר מחומרים מותכים כמו סיליקט ומתכת. גופים סלעיים אלה הפכו בסופו של דבר לכוכבי לכת ארציים. הרחק משם, נוצרה חגורת האסטרואידים שנמצאת על הגבול הכבידתי בין הכוכב במרכז הערפילית לענק הגזים צדק. החומר בחגורת זו לא הצליח להתמזג לכדי כוכב לכת מצד אחד או להתמזג עם הכוכב במרכז הערפילית מצד שני בגלל ההשפעות הכבידתיות של צדק. עוד יותר רחוק משם, מעבר לקו הכפור, צדק ושבתאי התפתחו כענקי גז בעוד אורנוס ונפטון תפסו פחות גזים והיום הם ידועים כענקי קרח, היות והסברה הרווחת היא שהליבות שלהם מורכבת ברובה מקרח על בסיס תרכובות מימן.
ענקי הגז היו מאסיביים מספיק בכדי לשמור על "האטמוספירה הראשונית" של מימן והליום שמקורם בערפילית מסביב. ומנגד, כוכבי הלכת הארציים שהיו קרובים יותר לשמש איבדו עם הזמן את המימן וההליום שלהם וכתוצאה הם יצרו את "האטמוספירות המשניות" שלהם בין אם בעזרת תהליכים וולקניים, פגיעת אסטרואידים, או במקרה של כדור הארץ כתוצאה מאבולוציית החיים.
אחרי 100 מיליון שנה, הלחץ והצפיפות של המימן במרכז הערפילית שקרסה הפכו לחזקים מספיק כדי שהכוכב יתחיל בהיתוך גרעיני. הרוח הסולארית של השמש החדשה העיפה את הגזים והאבק הכוכבי, שעוד נותרו מסביב לדיסק, לחלל הבין כוכבי ובכך בעצם סיימה השמש את תהליך גדילת כוכבי הלכת.
[עריכה] מרכיבים
[עריכה] השמש
- ערך מורחב – השמש
השמש (
) היא הכוכב האם של מערכת השמש שלנו והמרכיב העיקרי שלה. השמש מסווגת כננס צהוב יחסית גדול, ואולם השם "ננס" מטעה ביחס לגדלי הכוכבים בגלקסיית שביל החלב כיוון שהשמש היא כוכב יחסית גדול ובהיר. כוכבים מסווגים על פי מיקומם בדיאגרמת הרצשפרונג-ראסל, גרף המראה את בהירות הכוכב ביחס לטמפרטורה שלו. באופן כללי ניתן לומר שככל שהכוכב חם יותר כך הוא בהיר יותר, וכוכבים שפועלים בדפוס זה מכונים כוכבים מהסדרה הראשית, כאשר השמש שלנו נמצאת במרכז הסדרה הראשית. דבר זה הוביל לכך שבהרבה ספרי אסטרונומיה תייגו את השמש ככוכב "ממוצע" בעוד שבמציאות כוכבים חמים ובהירים נדירים ומרבית הכוכבים בגלקסיה פחות חמים ופחות בהירים. מרביתם ננסים אדומים.
על פי התאוריות העדכניות ביותר, מיקום השמש בסדרה הראשית אומר כי היא נמצאת באמצע חייה והיא טרם כילתה את מאגרי המימן שלה, כך שהיא עדיין לא נאלצת לשרוף את ההליום והפחמן הפחות יעילים כפי שעושים הענקים האדומים הזקנים. בראשית חייה היא הייתה בהירה רק כ-75% מכפי שהיא כיום, וככל שהיא תתבגר היא תהפוך ליותר ויותר בהירה. חישובים של נפח המימן וההליום בשמש מצביעים על כך שהיא נמצאת באמצע חייה, וכאשר היא תתקרב לסוף חייה היא תתחיל לנוע מהסדרה הראשית. לקראת הסוף היא תגדל, תהפוך לבהירה יותר, אדומה יותר ובעוד כ-5 מיליארד שנה תהיה לענק אדום.
כתוצאה מפעילות היתוך גרעיני פולטת השמש באופן קבוע זרם של חלקיקים טעונים (פלסמה) הידועה כרוח השמש במהירויות של בין 300 ל-600 קילומטרים בשנייה. הדבר יוצר מעין אטמוספירה הנקראת הליוספירה אשר מגיעה למרחק של עד 100 יחידות אסטרונומיות מהשמש. סביבה זו נקראת בשם התווך הבין כוכבי. הסיבוביות של השמש משפיעה במקביל עם השדה המגנטי שלה על התווך הבין כוכבי ויוצרת את השדה המגנטי הבין כוכבי. שני הכוחות המנוגדים של הרוח הסולרית שדוחפת חומר החוצה וכוחות הכבידה המגנטיים של השמש שמושכים את החומר פנימה יוצרים מערכת כוכבי לכת יציבה.
השמש עשירה בחומר, הדבר המרמז על כך שהיא עצם גלקטי יחסית חדש שנולד בשלבים המאוחרים של אבולוציית היקום. הואיל וכך, היא מכילה הרבה יותר חומרים כבדים מהליום ומימן (משמע "מתכות" בניב האסטרונומי) ביחס לכוכבים ותיקים יותר הנמצאים למשל בצבירים כדוריים. מאחר וההליום והמימן נוצרו בתהליך פיצוצם של הכוכבים העתיקים, הדור ההוא של הכוכבים היה צריך למות כדי שהיקום יעשיר את עצמו בחומרים כבדים. זו הסיבה מדוע כוכבים עתיקים מכילים מעט מתכות בעוד הכוכבים החדשים יותר מכילים הרבה יותר חומרים כבדים. בזמן היווצרות מערכת השמש, קיומם של החומרים הכבדים היה מרכיב מפתח בהתפתחות מערכת כוכבי הלכת מאחר והכוכבים צמחו בעזרת החומרים האלה.
[עריכה] מערכת השמש הפנימית
[עריכה] כוכבי לכת פנימיים
- ערך מורחב – כוכבי לכת פנימיים
כוכבי הלכת הפנימיים מסווגים בקבוצת כוכבי הלכת הארציים ןהם ארבעת הכוכבים הראשונים במערכת השמש שנמצאים קרוב לשמש - כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים. הם מאופיינים בדחיסותם, הרכבם הסלעי, ובניגוד לענקי הגז יש להם בוודאות קרקע מוצקה. כוכבי הלכת הארציים מתאפיינים בהעדר מערכת טבעות פלנטריות ומספר מועט של ירחים (או ללא ירחים כלל).
כוכבי הלכת הארציים מורכבים בעיקר ממינרלים בעלי נקודת רתיחה גבוהה אשר יוצרים את קרום כוכבי הלכת, חומרים חצי-נוזליים אשר יוצרים את מעטפת כוכבי הלכת, ומתכת כמו ברזל אשר יוצרים את ליבת כוכבי הלכת.
ארבעת כוכבי הלכת בעלי מכתשים שנוצרו מפגיעת מטאורים, ולכולם פרט לאחד יש מאפיינים של תנועת לוחות טקטוניים ופעילות הרי געש. מכנה משותף נוסף הוא האטמוספירה שלהם - לכולם יש "אטמוספירה משנית" שנוצרה לאחר שהשמש הוצתה ושרפה את "האטמוספירה הראשונית".
[עריכה] כוכב חמה
כוכב חמה (
) הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש - הוא נמצא במרחק ממוצע של 0.4 יחידות אסטרונומיות ממנה, והוא הכוכב הכי פחות מאסיבי במערכת השמש - מסתו היא רק 5.5% מהמסה של כדור הארץ וקוטרו 5,140 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ של כדור-הארץ. לכוכב חמה אין ירחים. שמו בלועזית הוא מרקורי, על שמו של האל הרומי מרקורי שהיה אל המסחר והרווח ופטרונם של הסוחרים והמטיילים.
לכוכב חמה יש ליבת ברזל והוא מורכב מכ-70% סילקט וכ-30% ברזל. ליבת המתכת תופסת 42% מנפחו של כוכב הלכת (בהשוואה לליבת כדה"א שתופסת רק 17%). את הליבה מקיפה מעטפת של 600 ק"מ. כוח המשיכה על פניו קטן פי 2.5 מאשר על פני כדור הארץ. לכוכב חמה יש אטמוספירה דקה מאוד ובין שני צדדיו יש הבדלי טמפרטורה גבוהים, זאת כי הוא פונה כל הזמן עם צד אחד לשמש. היממה השמשית בו היא 176 יממות שלנו, וסיבוב סביב השמש אורך 87.97 ימים שלנו על הפלנטה.
[עריכה] נוגה
נוגה (
) הוא כוכב הלכת השני מהשמש ונמצא במרחק ממוצע של 0.7 יחידות אסטרונומיות ממנה. נוגה הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לכדור הארץ ולשניהם דימיון בממדיהם, במסה שלהם ובצפיפותם. קוטרו של כוכב הלכת נוגה הוא 12,100 ק"מ, לעומת קוטרו של כדור-הארץ שהוא 12,800 ק"מ, ומסתו כ-81.5% ממסת כדור הארץ. בדומה לכוכב חמה, גם לנוגה אין ירחים. שמו בלועזית הוא ונוס, על שמה של האלה הרומית ונוס שהייתה אלת היופי והאהבה, שם המרמז על יופיו וזוהרו של כוכב הלכת.
לנוגה ליבה של מתכת המכילה ניקל וברזל. הרדיוס של ליבה זו הוא כ-3,000 ק"מ. ליבה זו מוקפת במעטפת סלעית ובקרום סלעי. קרוב ל-90% מפני השטח של נוגה נראים כמכילים לבה בזלתית ממוצקת חדשה יחסית ומעט מאוד מכתשים שנוצרו על ידי מטאורים. רוב מראות הנוף בנוגה הם תוצאה של התפרצויות געשיות וזרימה של לבה. פני השטח בנוגה מלאים במכתשים, בקעות, מישורים קטנים והרי געש נישאים.
האטמוספירה של נוגה צפופה מאוד, היא למעשה מסך כבד של עננים העוטף את פני השטח ויוצר אטמוספירה של כבשן לוהט שמורכב בעיקר מפחמן דו חמצני וכמויות קטנות של חנקן. הלחץ בפני השטח הוא פי 90 מבכדור הארץ. הכמות העצומה של CO2 באטמוספירה גורמת לאפקט חממה חזק שמעלה את טמפרטורת פני השטח בלמעלה מ־400°C וגורם לטמפרטורת פני השטח להגיע לטמפרטורת גבוהות של 500°C במקומות נמוכים סמוך לקו המשווה. כך פני השטח של נוגה לוהטים אף יותר משל כוכב חמה, אף שנוגה רחוק כמעט פי שניים מהשמש ומקבל רק 25% מהקרינה הסולרית.
[עריכה] כדור הארץ
כדור הארץ (
) הוא כוכב הלכת השלישי מהשמש ונמצא במרחק של יחידה אסטרונומית אחת ממנה. כדור הארץ הוא הכוכב הגדול ביותר מבין ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים (קוטר של 12,800 ק"מ), הוא היחיד שמראה פעילות געשית ודאית, היחיד שעדיין מקיים מערכת פועלת של לוחות טקטוניים, וחשוב מכל - הוא כוכב הלכת הוודאי היחיד בכל מערכת השמש שמקיים חיים.
אטמוספירת כדור הארץ צפופה באופן יחסי ומורכבת מכ-78% חנקן, 21% חמצן, 1% ארגון וכמויות קטנות של גזים אחרים ובראשם פחמן דו חמצני. ההידרוספירה הנוזלית שלו יחודית מבין כוכבי הלכת הארציים והיא מאפשרת תהליך של מחזור המים בתהליך מחזור הידרולוגי. האטמוספירה של כוכב הלכת גם כן שונה משאר כוכבי הלכת הארציים היות והיא היחידה ששונתה על ידי החיים בו. בגובה של כ-20 קילומטרים שוכנת לה שכבת האוזון של כדור הארץ המגנה עליו מפני הקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש.
לכדור הארץ אין מערכת של טבעות פלנטריות אך יש לו לווין טבעי גדול - הירח הנמצא במרחק ממוצע של 380,000 ק"מ ממנו. לעתים מקטלגים את הירח ככוכב לכת ארצי הנמצא במסלול משותף עם הארץ סביב השמש אבל בניגוד לכוכבי הלכת הארציים האחרים חסרה לו ליבה מברזל ואטמוספירה בסיסית שתגן עליו.
[עריכה] מאדים
מאדים (
) הוא כוכב הלכת הרביעי מהשמש ונמצא במרחק ממוצע של 1.5 יחידות אסטרונומיות ממנה. מבין ארבעת הכוכבים הארציים מאדים הוא השני בגודלו, מסתו מסתכמת לעשירית (10.7%) ממסת כדור הארץ וקוטרו 6,721 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ של כדור הארץ.
האטמוספירה של מאדים דקה מאוד ומורכבת מ-95% פחמן דו חמצני, 3% חנקן, 1.6% ארגון ומעט חמצן ומים. פני השטח שלו מורכבים בעיקר מבזלת, הנוצרת מהתקררות מהירה של לבה, ולכן חוקרים משארים כי בעבר הלא רחוק כוכב הלכת היה פעיל מבחינה גאולוגית.
שמו של הכוכב בלועזית הוא מרס, על שמו של האל הרומי מרס שהיה אל המלחמה, שם הניתן בשל מראהו האדום בשמי הלילה, היות והצבע האדום מתקשר לדם ולמלחמה. צבעו הקנה לו גם את הכינוי "כוכב הלכת האדום".
למאדים שני ירחים קטנים, פובוס ודימוס, בגלל צורתם המשונה משערים שהם אסטרואידים שמקורם בחגורת האסטרואידים שנלכדו על ידי כוח המשיכה של כוכב הלכת.
[עריכה] חגורת האסטרואידים
- ערך מורחב – חגורת האסטרואידים
אסטרואידים מוגדרים כגופים קטנים במערכת השמש אשר מורכבים ברובם מסלעים וחומרים לא נדיפים אחרים. אסטרואידים בעלי קוטר הקטן מ-50 מטר מכונים מטאורואידים.
חגורת האסטרואידים נמצאת במסלול בין מאדים לבין צדק במרחק של 2.3 עד 3.3 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והיא מפרידה בין כוכבי הלכת הפנימיים לבין כוכבי הלכת החיצוניים. האמונה הרווחת היא כי החגורה מורכבת משאריות של כוכב ארצי אשר קרס בגלל ההשפעות הכבידתיות המנוגדות של השמש ושל צדק. מנגד, יש תאוריה נוספת שאומרת כי האסטרואידים הם שאריות של הענן ההתחלתי של מערכת השמש אשר לא התמזגו לכדי גוף אחד בגלל השפעת כוח הכבידה של צדק.
גודלן של שאריות אלו משתנה ונע בין גודל של אבק כוכבי ואבנים קטנות ומגיע עד למאות קילומטרים. מספרם המדויק של האסטוראידים בחגורה אינו ידוע אך משערים שהוא עומד על כ־50,000. בגלל הגודל העצום של החגורה המרחק בין האסטרואידים השונים גדול מאוד וחגורת האסטראודים מדוללת מאוד. יתרה מזאת, מספרם הרב לא מעיד על מסה גבוהה - מסת כדור הארץ גדולה פי אלף מהמסה של כל האסטרואידים יחדיו.
למרות שהאסטרואידים מוגדרים כגופים קטנים במערכת השמש, הגדולים שבהם כמו וסטה והיגאה עשויים לעלות בדרגה לכוכב לכת ננסי במידה ויוכח כי הם כדוריים. כיום קרס הוא כוכב הלכת הננסי היחיד בחגורת האסטרואידים. יש לציין כי בניגוד לגופים קרובי ארץ, הגופים בחגורת האסטרואידים אינם מסכנים את כדור הארץ.
[עריכה] קרס
קרס (
) הוא האסטרואיד הגדול ביותר בחגורת האסטרואדים הנמצא במרחק ממוצע של 2.77 יחידות אסטרונומיות מהשמש וקרוי על שמה של האלה הרומית קרס. הגודל העצום של האסטרואיד מהווה 40% מהמסה הכוללת של כל האסטרואידים באזור זה של מערכת השמש. קוטרו עומד על 975 ק"מ וזאת בהשוואה ל-12,800 ק"מ של כדור הארץ.
האסטרואיד התגלה ב-1 בינואר 1801 על ידי האסטרונום האיטלקי ג'וזפה פיאצי כאשר הלה חיפש כוכב לכת אחר אבל בגלל טעות בקואורדינטות הוא מצא גוף דמוי כוכב לכת אך הרבה יותר קטן. תחילה חשבו שהוא "כוכב הלכת החסר" שבין מאדים לצדק ובשנת 1807 הוא נרשם ככוכב לכת (יחד עם פאלאס, יונו ווסטה) והופיע בתואר זה בספרות המקצועית במשך חצי מאה עד שהחוקרים הבינו שהאזור כולו מכיל אלפי גופים קטנים ובשנת 1852 הם סווגו מחדש כ"אסטרואידים".
יחודו של קרס הוא שמאז שנת 2006 האסטרואיד הזה כבר אינו מסווג כגוף קטן במערכת השמש אלא בדרגה אחת מעל - כוכב לכת ננסי משום שהעצם בעל מסה מספקת כדי לקיים כוח משיכה משלו והכבידה העצמית שלו הפכה את צורתו לכדורית. בגלל יחודו של הגוף ומבנהו הכדורי שסיקרן מדענים במשך עשורים בשנת 2007 תשלח נאס"א את החללית הלא מאויישת משימת דאון (Dawn Mission) לחקר קרס וסביבתו.
[עריכה] מערכת השמש התיכונה
[עריכה] כוכבי לכת חיצוניים
- ערך מורחב – כוכבי לכת חיצונים
כוכבי הלכת החיצונים הם ארבעת כוכבי הלכת הנותרים של מערכת השמש הרחוקים יותר מהשמש מאשר ארבעת כוכבי הלכת הארציים והנמצאים מעבר לחגורת האסטרואידים. כוכבי הלכת החיצוניים מסווגים כענקי הגז ותת-קבוצה של ענקי הקרח. ענקי הגז כל כך גדולים עד שהם מרכיבים כ-99% מהמסה שנמצאת במסלול סביב השמש.
שני הענקים הראשיים צדק ושבתאי הם ענקים אמיתיים, המסה של צדק גדולה פי 318 מהמסה של כדור הארץ והמסה של שבתאי גדולה פי 95 מהמסה של כדור הארץ. הם מורכבים בעיקר ממימן ומהליום ולכן האסטרונומים הפרידו אותם לתת-קבוצה המכונה ענקי גז.
אורנוס ונפטון קטנים משמעותית כאשר המסה של אורנוס גדולה פי 14 ממסת כדור הארץ והמסה של נפטון גדולה פי 17 ממסת כדור הארץ. האטמוספירות שלהם מכילות כמות קטנה של מימן והליום ואחוז גבוה של "קרח" המורכב ממים, אמוניה ומתאן. מסיבה זו אסטרונומים הפרידו אותם לתת-קבוצה המכונה ענקי קרח.
סביב כל ארבעת כוכבי הלכת יש מערכות של טבעות פלנטריות המורכבות משברי סלעים וקרח, ואולם רק את בטבעות של שבתאי ניתן להבחין בקלות יחסית מכדור הארץ (עד לשנות ה-70 של המאה ה-20 לא ידעו על קיומן של טבעות פלנטריות סביב כוכבי הלכת האחרים). כמו כן ארבעתם מאופיינים בכמות גדולה יחסית של לווינים טבעיים - לגדולים שבהם עשרות רבות של ירחים.
[עריכה] צדק
צדק (
) הוא כוכב הלכת החמישי מהשמש והוא ענק הגזים הראשי. צדק נמצא במרחק ממוצע של 5.2 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והוא כוכב הלכת הכי מאסיבי במערכת השמש כולה - מסתו גדולה פי 318 מהמסה של כדור הארץ ופי 2.5 מהמסה של כל כוכבי הלכת יחדיו. קוטרו של צדק עומד על 142,990 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ בלבד של כדור-הארץ. הגודל והמסה שלו זיכוי אותו בכינוי "שואב אבק קוסמי" בגלל כוח המשיכה הרב שלו. שמו בלועזית הוא יופיטר, על שמו של האל הרומי יופיטר שהיה ראש האלים והוא היה ממונה על החוק, הצדק, שמירת הסדר הציבורי וכן על השמים, האור והרעם. מקבילו במיתולוגיה היוונית הוא האל זאוס.
צדק מורכב מליבה סלעית קטנה יחסית, המוקפת על ידי מימן מוצק, המוקף על ידי מימן נוזלי שמוקף במימן גזי. אין גבול או שטח פנים ברור בין פזות שונות אלו של מימן. החלק המעניין ביותר בכוכב הלכת הוא האטמוספירה שלו המורכבת מ-81% מימן ומ-14% הליום. רוחות במהירות של 600 קמ"ש הן תופעה נורמלית ורצועות עננים בקווי רוחב שונים נעות בכיוונים מנוגדים. על פני כוכב הלכת משתוללת סערה חזקה במיוחד, בערך פי שלושה מקוטרו של כדור הארץ, הידועה בשם הכתם האדום הגדול.
לצדק מספר טבעות פלנטריות המחוברות על ידי חלקיקי אבק כאשר הטבעת החיצונית רחוקה ודלילה מאוד ומקיפה את צדק במהופך. לצדק יש עשרות ירחים, מה שיוצר מעין מערכת שמש זעירה. כיום זוהו בוודאות 63 ירחים, חלקם אסטרואידים שנלכדו בכוח המשיכה הרב שלו. ארבעת הירחים העיקריים והגדולים ביותר שלו - איו, אירופה, גאנימד וקליסטו - מכונים הירחים הגליליאניים. יש לציין כי קוטרו של הירח גאנימד גדול מקוטרו של כוכב הלכת הארצי הקרוב ביותר לשמש כוכב חמה, 5,262 ק"מ לעומת 5,140 ק"מ.
[עריכה] שבתאי
שבתאי (
) הוא כוכב הלכת השישי מהשמש והוא ענק הגזים השני (אחרי צדק). שבתאי נמצא במרחק ממוצע של 9.5 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והוא כוכב הלכת השני הכי מאסיבי במערכת השמש כולה, אחרי צדק, ומסתו גדולה פי 95 מהמסה של כדור הארץ. קוטרו של שבתאי 120,500 ק"מ לעומת 142,990 ק"מ של צדק ו-12,800 ק"מ בלבד של כדור-הארץ. שמו בלועזית הוא סטורן, על שמו של האל הרומי סטורן שהיה אל הזמן, המקביל של כרונוס במיתולוגיה היוונית.
שבתאי בעל ליבה מברזל וסלע, מסביבה מצוי אזור של מימן מתכתי המשתרע עד למחצית הרדיוס של שבתאי, ומעבר לו מתחילה האטמוספירה שמורכבת מ-93% מימן ו-5% הליום. שבתאי מפורסם בזכות מערכת הטבעות הפלנטריות שמקיפה אותה. הטבעות, בעובי ק"מ, מורכבת מגושי קרח והן נטויות בזווית של 6.73 מעלות ביחסית למישור ההקפה סביב השמש.
גם לשבתאי כמה עשרות ירחים, מתוכם זוהו בוודאות 56. הירח הגדול ביותר טיטאן והירח השישי בגודלו אנסלדוס מראים סימנים של פעילות גאולוגית למרות שהם מורכבים בעיקר מקרח. כמו כן לטיטאן אטמוספירה סמיכה המכילה בעיקר מתאן וחנקן והוא הירח היחיד במערכת השמש בעל אטמוספירה משמעותית משלו. ובדומה לגאנימד, הירח של צדק, גם קוטרו של טיטאן גדול מקוטרו של כוכב הלכת הארצי הקרוב ביותר לשמש כוכב חמה, 5150 ק"מ לעומת 5,140 ק"מ.
[עריכה] אורנוס
אורנוס (
) הוא כוכב הלכת השביעי מהשמש והוא אחד משני ענקי הקרח (יחד עם נפטון). אורנוס נמצא במרחק ממוצע של 19.6 יחידות אסטרונומיות מהשמש. מסתו גדולה פי 14 מהמסה של כדור הארץ וקוטרו עומד על 51,118 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ בלבד של כדור-הארץ. שמו של כוכב הלכת קרוי על שמו של השליט הראשון של היקום על פי המיתולוגיה היוונית - אורנוס - שהיה סמל היצירה והבריאה.
אורנוס הוא ענק גזים המורכב גם מסוגים שונים של קרח ולכן הוא עולם קפוא עם טמפרטורה של 218°C-. יש לו ליבה מותכת של ברזל וסיליקטים המוקפת בשכבה עבה של "קרח" מתאן ואמוניה. מעבר לשכבות המוצקות משתרעת האטמוספירה העבה המורכבת מ-83% מימן, 15% הליום ו-2% מתאן. צבעו הכחלחל נובע מהספיגה של הצבע האדום על ידי המתאן באטמוספירה. בדומה לנוגה, הוא סובב סביב צירו בכיוון ההפוך לכיוון בו סובבים יתר כוכבי הלכת סביב צירם. והוא נטוי על צירו בזווית של 97.86 מעלות יחסית למישור הקפתו את השמש.
לאורנוס, כמו לשאר כוכבי הלכת במערכת השמש התיכונה, יש מערכת טבעות פלנטריות המורכבת מ-11 טבעות שונות ובגלל הנטייה המוזרה שלו הטבעות סובבות אותו מלמעלה למטה. את כוכב הלכת סובבים גם מספר ירחים ועד היום זוהו בוודאות 27 ירחים, הגדולים והמפורסמים שבהם הם טיטניה ואוברון.
[עריכה] נפטון
נפטון (
) הוא כוכב הלכת השמיני מהשמש והוא ענק הקרח השני (אחרי אורנוס). נפטון נמצא במרחק ממוצע של 30 יחידות אסטרונומיות מהשמש. מסתו גדולה פי 17 מהמסה של כדור הארץ, קוטרו עומד על 49,538 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ בלבד של כדור-הארץ, והוא הקטן והמרוחק ביותר מבין ארבעת כוכבי הלכת החיצונים. נפטון קרוי על שמו של נפטון - אל הים המיתולוגיה הרומית ומקבילו של פוסידון במיתולוגיה היוונית.
במרכזו של נפטון ישנה ליבה של ברזל וסיליקטים ומסביבה שכבת קרח המכילה מים, מתאן ואמוניה וסביבה משתרעת האטמוספירה המכילה 80% מימן 19% הליום ו-1% מתאן. בדומה לאורנוס, גם נפטון מקבל גוון כחול בגלל הימצאות מתאן באטמוספירה אשר בולעת את הצבע האדום. וגם בעולם הקפוא הזה הטמפרטורה הממוצעת עומדת על 218°C- בגלל המרחק הרב מהשמש.
לטבעות הפלנטריות של נפטון מבנה מיוחד, הסיבה לכך עדיין אינה מובנת לאשורה אך יתכן שהן מושפעות מכוח המשיכה של הירחים שנמצאים במסלול קרוב אליהם. לנפטון יש 13 ירחים ידועים, הגדול ביניהם הוא - טריטון - אשר מקיים פעילות גאולוגית והוא ניצפה על ידי החללית וויאג'ר 2 מעיף גייזרים של חנקן נוזלי לגובהה של 8 ק"מ. למרות שישנם מספר ירחים קפואים במערכת השמש, טריטון דומה בגודלו, צפיפותו, הרכבו לפלוטו והערכה היא שטריטון היה גוף עצמאי עד שנלכד בכבידתו של נפטון ובעוד 1.4 עד 3.6 מיליארד שנה הוא יתפורר בשל כבידה זו.
[עריכה] מערכת השמש החיצונית
[עריכה] חגורת קויפר
- ערך מורחב – חגורת קויפר
האזור מעבר לנפטון מכונה "האזור הטרנס נפטוני" והוא מחולק למספר אזורי משנה כאשר הקטע הראשון אשר נמצא במרחק 30 עד 50 יחידות אסטרונומיות מכונה חגורת קויפר. באזור זה ישנם הרבה מאוד שברים זעירים הדומים לגופים בחגורת האסטרואידים אבל הם מורכבים בעיקר מקרח ובעלי היקף הרבה יותר גדול, וחוקרים מאמינים כי אזור זה הוא המקור של שביטים בעלי מחזור קצר.
בחגורת קויפר ישנם מעל 100,000 גופים שההיקף שלהם עולה על 50 ק"מ ומרבית הגופים האלה מוגדרים כגופים קטנים במערכת השמש אבל התצפיות הרבות שמתבצעות באזור זה עלולות לחשוף עצמים גדולים יותר שעונים להגדרת כוכב לכת ננסי. למרות הכמות הגדולה של העצמים באזור זה, המסה הכוללת של כולם ביחד נמוכה מאוד, ובקושי שווה למסת כדור הארץ.
באופן גס, ניתן לחלק את חגורת קויפר לשני חלקים: "החגורה שבתהודה" הקרובה אשר מורכבת מגופים בעלי מסלול דומה במובן מסוים למסלולו של נפטון (מבצעים שתי הקפות בכל פעם שנפטון מבצע הקפה שלמה, או מבצעים 3 הקפות על כל 2 הקפות של נפטון), והחגורה הקלאסית הנמצאת במרחק של 39.4 עד 47.7 יחידות אסטרונומיות והגופים בה לא מתנהגים בהתאמה למסלולו של נפטון.
[עריכה] פלוטו
פלוטו (
) והירח שלו כארון אשר נמצאים במרחק ממוצע של 38 יחידות אסטרונומיות מהשמש הם הגופים הגדולים בחגורת קויפר. פלוטו שעד שנת 2006 היה ידוע ככוכב הלכת הקטן ביותר מוגדר כיום ככוכב לכת ננסי בגלל קביעת הגדרות מדויקות יותר העונות לגילויים האחרונים בחקר מערכת השמש, כל זאת לאחר גילוי אריס שנמצא רחוק ממנו בדיסק המפוזר וגדול ממנו ב-5%.
ואולם, למרות שההגדרות החדשות לוקחות בחשבון את הידע החדש שנצבר בעשורים האחרונים הן יצרו בעיה חדשה. כארון הוא גוף גדול (כמחצית מקוטרו של פלוטו) ושניהם יחד מרכיבים מערכת כפולה בה שני הגופים "נעולים" כבידתית והם מפנים את אותו צד אחד כלפי השני כל הזמן. הבעיה היא שבגלל גודלו, כארון עונה גם כן להגדרה של כוכב לכת ננסי ובמצב שנוצר עדיין לא ידוע אם כארון ישאר במעמד של ירח או שיהפוך עם הזמן לכוכב לכת ננסי.
[עריכה] הדיסק המפוזר
- ערך מורחב – הדיסק המפוזר
בחפיפה עם חגורת קויפר והרבה מעבר לה נמצא הדיסק המפוזר. האמונה הרווחת היא כי מקורם של הגופים בדיסק המפוזר הוא בגופים מחגורת קויפר אשר הושלכו החוצה לשוליים על ידי מסלולים לא יציבים ובגלל השפעות של כוחות כבידה שלא היו מספיק חזקים של גופים שונים ביניהם השמש ונפטון.
בניגוד לעצמים בחגורת קויפר שמסלולם סובב במקביל למישור המילקה, הגופים בדיסק המפוזר הרבה פחות יציבים ומסלולם סוטה בהרבה ממישור זה. זו גם הסיבה שאסטרונומים רבים אשר שחוקרים אזורים אלא מפרידים בין שני האזורים האלה - ובמבט מהצד, באזור אחד הגופים נעים באזור צר מאוד וכמעט אחיד בעוד שבאזור השני והמרוחק יותר הגופים פחות יציבים ונעים באזור רחב יותר. לעומת זאת ישנו המחנה השני אשר שולל את קיום הדיסק המפוזר וטוען כי גם חגורת קויפר וגם הדיסק המפוזר הם בעצם אזור אחד עם מספר פסים בעלי מאפיינים שונים בהתאם למרחק מהשמש וכי הגופים בפס הרחוק יותר הם "עצמים מפוזרים של חגורת קויפר".
[עריכה] אריס
אריס הוא כוכב לכת ננסי הנמצא במרחק ממוצע של 68 יחידת אסטרונומיות מהשמש וקוטרו מוערך פחות או יותר בכ-2,400 ק"מ וזאת ביחס ל-2,320 ק"מ של פלוטו ו-12,800 ק"מ של כדור הארץ. הוא מורכב בעיקר מסלעים וקרח והוא הגוף הידוע הגדול ביותר מבין הגופים בדיסק המפוזר (SDO). סביב גוף זה סובב ירח בשם דיסנומיה.
אריס היה במרכזו של ויכוח לוהט בקהילה האסטרונומית הנוגע להגדרה של כוכבים היות והוא גדול ב-5% מפלוטו ובעל מאפיינים רבים שדומים מאוד למאפייני פלוטו, רצו להגדירו ככוכב-הלכת העשירי (באותה תקופה פלוטו נחשב ככוכב הלכת התשיעי). אחרי דיונים ממושכים וויכוחים סוערים בקרב האסטרונומים הוחלט לבצע סדר בהגדרות של הגופים במערכת השמש - הגדרת כוכב לכת הוגדרה מחדש ונוספה קטגוריה חדשה של כוכבי לכת ננסיים אליה נכנסו אריס ופלוטו זה יחד עם מספר עצמים נוספים במערכת השמש.
בעקבות המהומה שגורם הגוף החדש, שמו מבוסס על שמה של אריס, אלת חוסר ההרמוניה מהמיתולוגיה היוונית. והירח של הגוף הזה ירש את שמו מבתו מפרת החוק של אריס - דיסנומיה.
[עריכה] עננת אורט
- ערך מורחב – עננת אורט
הנקודה בה מסתיימת מערכת השמש ומתחיל החלל הבין כוכבי אינה מוגדרת במדוייק מאחר והגבול מורכב משני כוחות מנוגדים: הרוח הסולרית שמרחיבה את את מערכת השמש ודוחפת את החומר החוצה וכוח המשיכה של השמש שמושך את החומר פנימה. יתרה מזאת, השפעות מחזוריות של זרוע אוריון של שביל החלב משפיעות על כל הכוכבים שלה (כולל השמש שלנו ומערכת השמש כולה) וההשפעה הכבידתית של של הגלקסיה כולה משפיעה יותר על עננת אורט מאחר ואין לה את הגנת השמש כמו שיש למרבית כוכבי הלכת הפנימיים שקרובים יותר לשמש.
בעוד הרוח הסולרית של השמש מגיעה עד 130 יחידות אסטרונומיות, מעריכים כי הרדיוס של עננת אורט מגיע לכ-30,000 עד 50,000 יחידות אסטרונומיות - מרחק השווה לרבע מהמרחק בין השמש לכוכב הקרוב ביותר אלינו פרוקסימה קנטאורי.
המסה הגדולה של עד טריליון גופי קרח, שכיום משוערת, היא המקור של שביטים ארוכי המחזור בעלי הזנב המוכר. קיומה של עננת אורט הוצע לראשונה בשנת 1950 על ידי האסטרונום ההולנדי יואן אורט, שחישב את מסלוליהם ההתחלתיים של כ-20 שביטים ארוכי-מחזור, לפני שמסלולם הופרע על ידי כוכבי הלכת. כיום גופים שמקורם באזור זה מסווגים כגופים בעננת אורט (OCO) והם נחשבים כגופים הטרנס-נפטוניים הרחוקים ביותר במערכת השמש.
[עריכה] סדנה
סדנה הוא העצם הרחוק ביותר שהתגלה אי פעם במערכת השמש. מסלולו של העצם סדנה בעל מסלול מאוד אליפטי, האפהליון שלו מוערך ב-942 יחידות אסטרונומיות והפריהליון שלו הוא בסביבות 76.1 יחידות אסטרונומיות, ולוקח לו 11,487 שנה להשלים את מסלולו סביב השמש.
מייקל בראון, החוקר אשר גילה את סדנה בשנת 2003, טוען כי סדנה לא בא מחגורת קויפר ולא מהדיסק המפוזר בגלל הפריהליון שלו. יתרה מזאת, האפהליון הגבוהה שלו מרמז בוודאות כי העצם חוצה את עננת אורט ולכן הוא מוגדרת כגוף טרנס-נפטוני בעננת אורט (OCO).
למרות שגודלו וצורתו לא ידועים בצורה מדוייקת, קוטרו מוערך ב-1,180 עד 1,800 ק"מ בהשוואה ל-12,800 ק"מ של כדור הארץ, ומעריכים שבסופו של דבר העצם יוגדר ככוכב לכת ננסי היות והוא גדול יותר מכוכב הלכת הננסי קרס בעל קוטר של 975 ק"מ. סדנה כה רחוק מהשמש עד שהטמפרטורות בו לעולם אינן עוברות את 240°C-. ותצפיות מראות כי הוא אחד העצמים האדומים ביותר במערכת השמש, אדום כמעט כמו מאדים.
[עריכה] חקר מערכת השמש
במשך אלפי שנים לא האמינו האנשים, למעט מספר יוצאי דופן, כי מערכת השמש קיימת. האמונה הרווחת הייתה לא רק כי כדור-הארץ נמצא במרכז היקום (המודל הגאוצנטרי) אלא שהוא היה גם מסוג שונה משאר העצמים השמיימים שנעו על פני השמיים. הקידמה המושגית במאה ה-17 בהובלתם של ניקולאוס קופרניקוס, גלילאו גליליי, יוהנס קפלר ואייזק ניוטון הובילה בסופו של דבר לא רק לקבלת הרעיון שכדור-הארץ סובב את השמש אלא גם לעובדה שכוכבי הלכת נשלטים על ידי אותם חוקים החלים על כדור הארץ ולכן הם יכולים להיות דומים לו במובנים שונים.
[עריכה] תצפיות טלסקופיות
המחקרים הראשונים של מערכת השמש נעשו בעזרתו של הטלסקופ, והאסטרונים שחקרו על הירח וכוכבי לכת אחרים גילו מאפיינים דומים לכדור הארץ כמו מכתשים, כיפות קרח ועונות.
גלילאו גליליי היה הראשון ששם לב לטבע הפיזיקלי של מערכת השמש, הוא שם לב שלירח יש מכתשים, לשמש יש חורים עם כתמי שמש ולצדק יש ארבע לווינים הנמצאים במסלול סביבו. גיאובני דומניקו קאסיני וכריסטיאן הויגנס המשיכו את המחקר של גלילאו וגילו את הטבעות של שבתאי והירח שלו טיטאן.
בשנת 1682, אדמונד הליי פרסם מחקר כי דיווח על תצפיות חוזרות ונשנות של שביט היו למעשה תיעוד של אותו גרם שמיים אשר חוזר פעם ב 6-75 שנה. הדבר הוכיח כי שביטים הם לא תופעה אטמוספרית, כמו שהיה מקובל לחשוב. הדבר גם הוכיח שקיימים גופים נוספים מלבד כוכבי הלכת אשר סובבים את השמש.
בשנת 1781, ויליאם הרשל חיפש כוכב זוגי בקבוצת כוכבים שור והבחין בגוף שנחשד כשביט חדש. אולם מסלולו גילה כי מדובר בכוכב לכת חדש - אורנוס.
בשנת 1801, ג'וזפה פיאצי גילה את קרס, גוף קטן בין מאדים לצדק שנחשב תחילה ככוכב לכת חדש. אולם, גילוים של אלפי גופים קטנים נוספים באותו האזור הובילו לבסוף לסיווג חדש של קרס ושל עצמים אלו כאסטרואידים.
בשנת 1846, אי התאמות במסלולו של אורנוס הביאו חוקרים רבים לחשד כי קיים כוכב לכת גדול נוסף ומרוחק יותר. חישוביו של אורבן לה וורריר הובילו בסופו של דבר לגילוי כוכב הלכת נפטון.
אי התאמות נוספות במסלולים של כוכבי הלכת הובילו את פרסיוול לוול להסיק כי קיים כוכב נוסף, "כוכב הלכת X", שחייב להיות אי שם. אחרי מותו, מצפה הכוכבים שלו ביצע חיפוש שבמהלכו גילה סלייד טומבאו את פלוטו בשנת 1930. ברם, פלוטו היה קטן מכדי לשבש את מסלולם של כוכבי הלכת החיצוניים ועל כן הגילוי שלו היה גילוי מקרי. בדומה לקרס, תחילה פלוטו נחשב לכוכב לכת אבל לאחר גילויים של גופים רבים דומים בחגורת קויפר הוא הוגדר כ"עצם בחגורת קויפר". בהמשך, מעמדו שונה לכוכב לכת ננסי עם שינוי הגדרת כוכב לכת בשנת 2006. בעקבות גילויים שונים ומדידות נוספות שבוצעו בהמשך נפתרו רבות מהאי התאמות והביאו לביטול ההנחה שקיים "כוכב הלכת X".
[עריכה] תצפיות באמצעות חלליות
מאז תחילתו של עידן החלל, התבצעו הרבה מחקרים בעזרת משימות חלל לא מאויישים אשר התבצעו על ידי סוגים שונים של סוכנים רובוטיים שנשלחו לחלל, כאשר חלקם חקרו את העולמות החדשים האלה וניתחו אותם והחלק השני של הגששים נחת על פני הגופים האלה בכדי לצלם, לאסוף ולנתח דגימות.
הגשש הראשון שצילם וחקר כוכבי לכת חיצוניים היה פיוניר 10 שחלף על פני צדק בשנת 1973. פיוניר 11 היה הראשון שחלף על פני שבתאי בשנת 1979. הגששים של תוכנית וויאג'ר ביצעו סיור ארוך ומכובד באזור כוכבי הלכת החיצוניים כאשר גם וויאג'ר 1 וגם וויאג'ר 2 חלפו על פני צדק בשנת 1979 ועל פני שבתאי בשנים 1980-1981. וויאג'ר 2 אז הוסט לעבר אורנוס ועבר לידו בשנת 1986 וליד נפטון בשנת 1989. היום הגששים של וויאג'ר נמצאים הרחק מעבר למסלול של נפטון ואסטורנאוטים מצפים שהם יגיעו ויעברו את הנקודת קצה מערכת השמש, בה הרוח הסולרית של השמש נפסקת.
הגשש הראשון שנחת על פני גוף אחר במערכת השמש היה הגשש לונה 2 הסובייטי פגע בפני הירח בשנת 1959. מאז כוכבי לכת מרוחקים יותר ויותר היו מטרה לגששים רובוטיים שונים, בין הנחיתות פורצות הדרך ניתן לציין את הנחיתה בשנת 1965 של גשש על נוגה, בשנת 1976 נחת גשש על פני מאדים, בשנת 2001 נחת גשש על פני האסטרואיד ארוס ובשנת 2005 נחת גשש על טיטאן (ירח של שבתאי).
גששים שנשלחו מכדור הארץ הגיעו לכל כוכבי הלכת במערכת השמש. אך המחקרים נעשו על ידי גששים לא מאויישים, ואם הם היו נעשים על ידי אנשים היה ניתן לקבל מידע רב יותר, תמונות מעניינות יותר וניתן היה לבצע ניסויים שונים בשטח ובאטמוספירה.
ואולם למרות חקר כוכבי הלכת, עדיין לא היה גשש אחד שחלף על פני עצמים בחגורת קויפר. את המשימה הזו תנסה לבצע החללית ניו הוריזונס אשר שוגרה בשנת 2006 ולהפוך למשימה הלא מאויישת הראשונה שתחקור אזור זה במעמקי מערכת השמש. הגשש הלא מאוייש הזה אמור לחלוף על פני פלוטו בינואר 2015. ובמידה וזה יתאפשר, משימה זו תמשיך ותחקור מספר גופים נוספים בחגורת קויפר.
[עריכה] ראו גם
- חוק טיטיוס-בודה - חוק המאפשר הערכה של מרחק כוכבי הלכת מהשמש.
- חוקי קפלר - חוק המגדיר את תנועתו של לווין סביב כוכב או כוכב לכת.
[עריכה] מקור
- ^ 1.0 1.1 1.2 האספה הכללית של האיגוד האסטרונומי הבינלאומי באוגוסט 2006: תוצאות ההצבעה על שינוי ההגדרה - IAU אוגוסט 2006. (באנגלית)
[עריכה] קישורים חיצוניים
| מיזמי קרן ויקימדיה | ||
|---|---|---|
- מסע במערכת השמש - באתר פרחי מדע (בעברית)
- מבוא אינטראקטיבי למערכת השמש - באתר מצפה הכוכבים ברקת במכבים (בעברית)
- חדשות הקשורות לחקר מערכת השמש - באתר הידען (בעברית)
- מערכת השמש באתר אסטרופדיה (בעברית)
- מערכת השמש - באתר נאס"א (באנגלית)
- חקר מערכת השמש - באתר נאס"א (באנגלית)
- סימולציה של מערכת השמש - באתר נאס"א (באנגלית)
- היווצרות מערכת השמש - באתר Novan (באנגלית)
|
גופים: השמש - כוכב חמה - נוגה - כדור הארץ - מאדים - (קרס) - צדק - שבתאי - אורנוס - נפטון - (פלוטו) - (אריס) סוגי גופים: כוכב - כוכב לכת - כוכב לכת ננסי - גופים קטנים (מטאורואיד - אסטרואיד - ירח - קנטאור [1] - גוף טרנס-נפטוני - שביט) מבנה: כוכבי לכת פנימיים - חגורת האסטרואידים - כוכבי לכת חיצונים - חגורת קויפר - הדיסק המפוזר - עננת אורט |

