מגישה: יעל ברוך
למרות שכבר הרבה ניסו, הרי אולי אני אקבל תשובה חדשה ונכונה יותר?
אני מקווה שכן, בגלל זה, השקעתי בעבודה ו… תראו מ יצא!
מבוא:
נתונים על שבתאי:
באדיבות NASA
שבתאי, הידוע בכינוי האמריקאי SATURN, הוא כוכב הלכת השישי מן השמש!
קוטרו של שבתאי הוא : 120,000 ק"מ.
הוא נמצא במרחק רב של 1,429,000,000 קילומטרים מהשמש! (בררר, קר שם!) האטמוספירה של שבתאי מורכבת ממימן מולקולרי(92%) והליום (7%) ועוד תרכובות בריכוז נמוך. מזג האוויר של שבתאי נעים וקריר, למעשה הוא לא כל כך נעים…
באטמוספירה העליונה של שבתאי, הטמפרטורה מגיעה ל200 מעלות מתחת לאפס(!)
תסתכלו בתמונה, אתם רואים את ה"כתם" שם?
תאמינו או לא, הכתמים מעידים על הוריקנים חזקים ומתמידים באטמוספירה.
בחרתי לעבוד על הנושא שעניין אותי מתחילת ההרצאות, איך נוצרו טבעותיו של שבתאי?
אני מקווה למצוא תשובה, שלא תהיה רק הגיונית, אלא גם נכונה…
שבתאי, או יותר נכון סאטורן (saturn) היה אל רומי. מספר הירחים של שבתאי כרגע עומד על 30.
הירחים של שבתאי (מסה-ק"ג, רדיוס- ק"מ, מרחק- ק"מ)
שנה מגלה מסה דיוס מרחק ירח
Pan 134000 10 ? Showalter 1990
Atlas 138000 14 ? Terrile 1980
Prometheus 139000 46 2.70e17 Collins 1980
Pandora 142000 46 2.20e17 Collins 1980
Epimetheus 151000 57 5.60e17 Walker 1980
Janus 151000 89 2.01e18 Dollfus 1966
Telesto 295000 15 ? Reitsema 1980
Calypso 295000 13 ? Pascu 1980
Helene 377000 16 ? Laques 1980
השערותיי בנוגע לשאלת החקר:
1. טבעותיו של שבתאי נוצרו מהתנגשות של אסטרואיד בפלנטה.
שבתאי "היה בעבר" עגול, כמו כדור, אבל מכיוון שהתנגש בו אסטרואיד,הפך לעיגול עם טבעת!
2. טבעותיו של שבתאי נוצרו תוך כדי שירח של שבתאי נמשך אליו, אבל הם לא התחברו לפלנטה מכיוון שהוא דחה את "כניסתם".
כי אם עצם מהחלל (נגיד אבן שהתפרקה מכוכב/לכת אחר) נמשכת לשבתאי (עצם גדול ממנה בהרבה) היא תישבר.
3. לשבתאי בכלל אין טבעות! זוהי אשליה אופטית, מכיוון שבחלקים שנראים "חלל" הנם חלקים יותר חשוכים.
תכנון בדיקת השערות:
1. בדיקה לחומרים שממנו עשוי שבתאי וממנו עשויות הטבעות, ובהמשך, אני אבדוק (במידה והחומרים יהיו זהים) אם פגע אסטרואיד בשבתאי. בדיקה אם לאסטרואיד יש אפשרות "להעיף" חלק משבתאי.
2. לבדוק אם אי פעם נמשך ירח אל שבתאי, האם זה יכול לקרות?
3. בדיקת תמונות בכדי לראות אם יש רווח בין הטבעת לשבתאי עצמו.
הבדיקה:
1. הטבעות ברובן עשויות מיליארדי פיסות קרח. אולם שבתאי עצמו עשוי 75% מימן, 25% תערובת שבתוכה גם מים, הליום ועוד!
2. לפי חוק רוש (חוק שאומר שעצם קטן לא יכול להתקרב יותר מדי לעצם גדול בגלל שהוא ישבר/יתפרק/יצ'טקמק – ראו נספח א'), ולפי כוח המשיכה, מצאתי שיש סיכוי לכך שהטבעות מסתובבות סביב שבתאי, ובכך מחזיקות את עצמן.
הירח יכול להתקרב לשבתאי אם זה דרך התנועה שלו.
קישור לאנימציה של שבתאי מסתובב, או אולי אלו הטבעות?
https://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/image/0010/satrotmovie_hst.gif
באדיבות NASA.
3. בתמונה זו רואים היטב שיש רווח בין הטבעת לשבתאי עצמו.
מסקנות:
האם צדקתי בהשערותיי?
1. ההשערה שלי לא הייתה נכונה בגלל שטבעות שבתאי והפלנטה (שבתאי) לא עשויות מאותו חומר…
2. ההשערה שלי הייתה נכונה! אם כל פיסת קרח "מתייחסת" לחוק רוש (הסבר מפורט בהמשך) ולכוח המשיכה, הם "נגררים" לצורת טבעת, ולא מתפזרים בחלל ולא מתחברים לשבתאי.
3. ההשערה שלי אינה נכונה בגלל שאחרי התבוננות ממושכת בתמונות של שבתאי, ראיתי שיש רווח (ואפילו די גדול) בין הטבעות לשבתאי עצמו.
את התמונה למעלה הייתי חייבת להוסיף, אולי היא רק ציור,אבל מראים בה את השמש דרך חצי הדיסק של שבתאי.נהדר, לא?
נספח א':
חוק רוש
פעם, כנראה, לשבתאי היה עוד ירח והתקרב אליו יותר מדי, כוח התזוזה של לא עזר כי הוא היה קרוב מידי.
שבתאי, משך אותו עם כוח המשיכה ובגלל שהירח המשיך לנסות "לברוח",הוא פשוט נקרע, הוא נשבר ובגלל זה, הטבעת מקיפה את שבתאי.
שאלות שנשארו פתוחות:
האם אי פעם ירח נגרר לשבתאי והתפרק בו?
למה על כוכבים אחרים לא נוצרו טבעות? (יש כאלו שכן ויש כאלו שלא…)
מקורות מידע:
כמובן לקחתי המון חומר מפרחי מדע.
https://www2.yarden.ac.il/bloss/astrotour/saturn/card.htm
https://www2.yarden.ac.il/bloss/astrotour/saturn/moons.htm
https://www2.yarden.ac.il/bloss/astrotour/saturn/observe.htm
https://www2.yarden.ac.il/bloss/astrotour/saturn/table.htm
https://www2.yarden.ac.il/bloss/apod/index.asp?cat=31
https://www.enchantedlearning.com/subjects/astronomy/planets/saturn/