ההבנה כי אירועים שמימיים השונים מבחינה תצפיתית זה מזה אך קשורים לתופעה אחת היא נושא החוזר ומופיע באסטרונומיה. אחת הדוגמאות המוקדמות ביותר עשויה להיות ה"תגלית" כי "כוכב הבוקר" ו"כוכב הערב" הם למעשה אותה פלנטה – כוכב הלכת נוגה. דוגמה נוספת, מעניינת יותר, היא סדרת הנושאים הבאים: השביטים, המטאורים, אירוע טונגסקה ואולי אפילו שלהי תקופת הברונזה!
באדיבות וויקפדיה.
בדוגמה זו, שביטים נראים בשמים, כאשר לפעמים הם משאירים אחריהם שובלי אבק וחלקיקים במסלול כדור-הארץ שיכול לגרום לממטר מטאורים. לפעמים שביטים (או לפחות שברי שביטים) יכולים להיכנס לאטמוספירה שלנו. אנו חושדים כי חלק משביט אחראי על אירוע טונגסקה בשנת 1908 שהתרחש בסיביר. קיימים מחקרים המצביעים על כך כי חלק מהשביט אנקה (Encke) שהופיע לפני כמה אלפי שנים, פגע כנראה באזור הסהר הפורה (עירק), ויצר את ימת אום אל ביני. אירוע שהביא לסיום תקופת הברונזה (זהו מחקר ספקולטיבי מאוד, אך עדיין נמצא בקטגוריה של מחקר מדעי שיטתי, שטרם הוכח). מתברר כי כל התופעות השמימיות הללו, כולל ההרס הקשורן אליהן שייכות לגופים קטנים הנעים בין הפלנטות במערכת השמש, וכוללים לא רק שביטים אלא גם אסטרואידים.
הקישור בין אירועים אלה מעיד על שינוי מהפכני בחשיבה. לפני דור, מדענים חשבו על גופים בין-פלנטריים רק כנושא המעורר סקרנות. כיום, אנו מבינים שהם משפיעים על ההיסטוריה של כוכבי הלכת ועל התפתחות החיים על פני כדור הארץ בפרט. הנוכחות שלנו בכדור הארץ תלויה במידה רבה בהיסטוריה שנוצרה מהשפעות מאירועים שמקורם בפסולת בין-פלנטרית. אירועים המסייעים לנו להבין את שלוש ההכחדות שהתרחשו לאורך ההיסטוריה. בנוסף גופים אלה מספקים רמזים רבים שיסייעו לנו ללמוד על מקור מערכת השמש שלנו.
באדיבות NASA
ההרכב של גופים בין-פלנטריים נרחב החל בקרח עבור לסלעים ועד לגושי מתכת. השם המדויק לגוף שכזה תלוי הן בהרכבו והן במסלולו. לדוגמה, גופים עשויי קרח בעלי מסלולים שמעבר לפלנטת נפטון הם גופים השייכים לחגורת קויפר, ואילו גופים קפואים החולפים דרך מרכז מערכת השמש נקראים כוכבי שביט. מאידך גיסא, עצמים סלעיים ומתכתיים נקראים בדרך כלל אסטרואידים, אך אם הם גופים שמסלול תנועתם קרוב לכדור הארץ הם נקראים גופים לוכחי ארץ (Near-Earth Objects). ההבחנה ביניהם תלויה בצורת המסלול ומרחקם מכדור הארץ, ולאו דווקא בהרכבם.
קיימות סיבות היסטוריות עבור שמות רבים אלה. כאשר השמש מחממת את גוש הקרח ממנו עשוי גרעין השביט, החומר ממנו עשוי גרעין השביט משנה את מצבו ממוצק לגז ומתאייד לחלל, או ממריא. תופעה זו גורמת להופעת "זנב השביטים" , זוהר של חלקיקי גז ואבק. לקדמונים נראה הזנב כמו שיער ארוך מתבדרת ברוח. מקור השם "שביט" comet, מהמילה היוונית "הילה" coma, בהקשר לשיער. גופים ידועים פחות שייכים לחגורת קויפר ונקראים על שם האסטרונום שגילה אותם ג'רארד קויפר. אבל לאסטרואידים אין חומר גזי או זנב והם נראה בטלסקופ כמו כוכבים רפים. שמם נובע מן השורש היוונית "אסטר", לכוכב. אבל האור שאנו רואים מאסטרואידים, ממש כמו זה המגיע משביטים, מקורו בהחזר אור השמש – הם שברים קרים של סלע וקרח שאינם פולטים אור משלהם.
עד המאה האחרונה לערך, שביטים ואסטרואידים נחשבו לתופעות שונות לחלוטין. הם עשויים מחומרים שונים, ובעלי מסלולים שונים מאוד במערכת השמש. אבל כיום אנו מבינים כי גם שביטים וגם האסטרואידים הם דוגמאות של פסולת בין פלנטרית, שנותרה מהתקופה של היווצרות מערכת השמש. פיסות קטנות יותר של שאריות מפסולת זו (הן קרח והן סלעים) שייכים אף הם לאותה תקופה. פסולת זו נמצאת בכל הגדלים, החל מגרגרים מיקרוסקופיים ועד לגופים שגודלם מטרים ספורים.
באדיבות NASA
כאשר כדור הארץ מקיף את השמש, הוא מתנגש מעת לעת עם חלק מהפסולת. כאשר פיסה של פסולת חללית פוגעת באטמוספרה או בפלנטה, היא בדרך כלל מגיעה במהירות שבין 10 ל -40 ק"מ לשנייה (כ-36,000 עד 150,000 ק"מ לשעה!). מכיוון שהאנרגיה הקינטית פרופורציונאלית לריבוע המהירות, לגוף מסיבי יש אנרגיה קינטית אדירה. מה שקורה לאחר מכן הוא דוגמה מצוינת להפיכת האנרגיה מצורה אחת לאחרת. פגיעה באטמוספירה של כוכב לכת במהירות זו יוצרת חיכוך בין הגוף הפוגע לאוויר (זכרו את גודלו של הכוח האדיר הקשור בשינוי המהירות). החיכוך גורם לקליע להאט והתחמם. בתהליך זה, האנרגיה הקינטית הופכת לאנרגית חום. (הגומי של הצמיגים עלול להנמס כאשר אתה בולם בלימת פתאם בעת עצירת חרום. מצב נוסף שבו אנרגיה קינטית הופכת לחום.) גוף הנכנס לאטמוספירה מתחמם ומתחיל לזהור. בשל גל ההלם הנוצר מפגיעת הגוף באטמוספירה ובשל הגידול הפתאומי בטמפרטורה, עלול הגוף להתפרק לחלקים רבים. זו גם הסיבה מדוע יש לחשב בדיקנות רבה את מסלולה באטמוספירה של חללית החוזרת לכדור הארץ. הכניסה מחדש של החללית לאטמוספירה הוא תהליך קריטי ומסוכן.
מדענים מבחינים בין החלקים של גופים בין פלנטריים שמגיעים לאטמוספירה של כדור הארץ, לבין חלקם כאלה שפגעו בכדור הארץ. מטאורים, או מה שמכונה "כוכבים נופלים", הם בדרך כלל חלקיקים בגודל אפונה או קטנים מגודל זה הנשרפים באטמוספרה ואינם פוגעים בקרקע. מטאוריטים הם גופים סלעיים או מתכתיים גדולים יותר, או חלקים מהם, ששרדו את המעבר דרך האטמוספירה ופגעו בקרקע. אלפי מטאוריטים נאספו ונחקרו, רבים מהם ניתן לראות במוזיאונים. הם מהווים דוגמאות לגופים מרוחקים ממערכת השמש שהגיעו לארץ ללא עלות. המילים מטאור ומטאוריט מקורון באותו שורש כמו המילה מטאורולוגיה, או חקר מזג-האוויר. במשך מאות שנים, אנשים חשבו כי כוכבים נופלים היו תופעות ארציות טהורות שמקורן באטמוספירה של כדור הארץ.
באדיבות NASA
כאשר מדענים חוקרים מטאוריט, הם מודעים לכך שבידיהם חלקיק ממשהו גדול הרבה יותר ומנסים להסיק את טבעו של הגוף אליו היה שייך. גוף גדול שכזה נקרא גוף-אב. מחקרים על מטאוריטים מוכיחים שרוב גופי-האב של המטאוריטים הם אסטרואידים (אך מדי פעם מקורם בירח או במאדים). אסטרואידים מתנגשים זה בזה לאורך זמן קיומם, בדומה להתנגשויותהם עם הפלנטות.ההתנגשויות הגדולות ביותר עלולות לשבש את מבנה האסטרואידים ולהשאיר חלקיקים מהם בחלל. חלק מן השברים הללו נמצאים על מסלולים החוצים את מסלול כדור הארץ, ומעטים מגיעים בסופו של דבר אל הקרקע כמטאוריטים. על ידי מחקר של הרכב המינרלים במטאוריטים, ושל היחסים בין גזים הכלואים בתוך המטאוריט, לפעמים ניתן לקבוע את גוף-האב של המטאוריט.
אסטרואידים מרוכזים בדרך כלל באזור שבין מסלולי מאדים לצדק. קבוצה זו של אסטרואידים נקראת חגורת האסטרואידים העיקרית. מקורם של מרבית כוכבי השביט בחגורת קויפר או בענן האורט הרחוק הרבה יותר. רוב ממטרי מטאורים נגרמים על ידי חתיכות של פסולת שנפרדו מהשביטים והותירו מאחורים שובל במערכת השמש. פיסות השביט מפוזרים בצורה לא אחידה לאורך המסלול, כך שכאשר כדור הארץ חוצה את הנתיב נוצר מטר מטאורים בכל שנה באותו מועד. חוסר האחידות של צפיפות הפסולת בחלל פירושה שעוצמת ממטרי-המטאורים משתנה וקשה לנבאה מראש.
השביטים וגופי-האב – האסטרואידים, ביחד עם חתיכות מהם המגיעות לכדור הארץ, יכולים לסייע במעקב אחרי תהליך היווצרותה של מערכת השמש לפני 4.6 מיליארד שנה. כאשר הפלנטות נוצרו, מערכת השמש התמלאה באין ספור גופים קטנים וקדם-פלנטריים, שהגיעו עד לקוטר של 1,000 ק"מ. "Planetesimal" הוא מונח כללי המשמש להתייחסות אלה גופים קדם-פלנטריים, ללא ציון האם הם עשויים קרח או סלעי. לפיכך, שביטים, אסטרואידים, וכל השברים שלהם נוצרו באות תהליך שבו נוצרו הפלנטות. השמש מכילה 99.85% ממסתה של מערכת השמש. מסת הצדק כ- 0.1%, ומסת כל שאר כוכבי הלכת יחד עוד 0.04%. מסת כל הגופים הבין-פלנטריים השונים מסתכמים בלא יותר מ -0.01%, או 1 חלקי 10,000, ממסה של מערכת השמש. עם זאת, הם יכולים ליצור השפעות מרהיבות על כדור הארץ, ועל החיים עצמם.
Author: Chris Impey