אין חולק על כך, שגרם השמיים היפה ביותר לדעת רבים הוא שבתאי, כוכב הלכת שסביבו מערכת טבעות מרשימה ומרתקת. כמה הוא גדול, ממה עשויות הטבעות שלו, מה יקרה אם ננסה ללכת עליהן ומתי הן ייעלמו? שווה קריאה
כתב: משה גלנץ
שבתאי ובשמו הלטיני סטורן, הוא כוכב הלכת השישי במרחקו מהשמש והוא השני בגודלו מבין כוכבי הלכת במערכת השמש אחר כוכב הלכת צדק. נפחו יכול להכיל כ-700 כדורי ארץ כמו שלנו.
בין ירחי שבתאי אפשר לראות את ירחו הגדול ביותר - טיטאן - גם במשקפות שדה גדולות, כאשר הוא מצוי בדרך כלל על מישור הטבעות של שבתאי. טיטן הוא הירח בעל האטמוספרה המשמעותית ביותר מבין ירחי מערכת השמש. בטלסקופים קטנים ובינוניים אפשר להבחין בעוד 3-4 מירחיו הגדולים של שבתאי. ירחי שבתאי הקרובים אליו הם האחראים לאינספור המרווחים שבין הטבעות, בשל השפעות הכבידה שלהם על החלקיקים היוצרים את הטבעות.
המאפיין הבולט בשבתאי הוא טבעותיו ואלה נראות היטב גם בטלסקופ קטן. בהגדלה של x50 אפשר להבחין ששבתאי מוקף בטבעת קטנה. ההולנדי כריסיטאן הויגנס היה הראשון לגלות כבר במחצית המאה ה-17, שאותם כתמים שגליליאו ראה משני צדיו של שבתאי הם למעשה טבעת. כמה עשרות שנים מאוחר יותר, גילה האסטרונום האיטלקי ג'יובאני קאסיני, שמדובר למעשה בשתי טבעות, מופרדות במרווח של כ-4,800 קילומטרים - שמאז קרוי על שמו - מרווח קאסיני, שנראה כבר בהגדלות בינוניות בטלסקופים איכותיים.
שבתאי, כמו כוכב הלכת הגדול ממנו - צדק, וכמו השמש, עשוי בעיקר ממימן והליום, וכמו צדק, אף הוא עוטה אטמוספרה המכילה תצורות עננים ססגוניות, הנעות על פניו במהירויות עצומות שמגיעות למאות קילומטרים בשעה. בטלסקופ אפשר לראות הבדלים בגווניו של שבתאי, הנעים בין צהבהב לחום בהיר.
קבלו כמה דברים שאולי לא ידעתם על ענק הגז.
1. לשבתאי 83 ירחים ידועים שמקיפים אותו - ללמעלה מחמישים מהם אף ניתנו שמות. הגדול שבהם טיטאן, גדול יותר ממרקורי (כוכב חמה) ומפלוטו וקוטרו שווה כמעט למחצית קוטרו של כדור הארץ. מרחקו משבתאי כ-1.2 מיליון קילומטר והוא מסיים הקפה סביב שבתאי כל 15 יום. הוא ידוע גם בתור כירח היחידי במערכת השמש המכיל אטמוספירה.
בטיטאן קיימים רבים מחומרי הגלם של החיים, כולל חנקן, פחמן ומים, אך במרחק 1.4 מיליארד קילומטרים מהשמש, המים בטיטאן קפואים. את המידע הזה אנו יודעים כיום לאחר שבינואר 2005 נחתה על פניו גשושית שהגיעה אליו יחד עם משימת קאסיני ושידרה משם צילומים לכדור הארץ. מניתוח צילומים אלו, עולה שעל פניו של טיטאן מתקיימות תופעות גאולוגיות בהם דיונות חול וסופות אבק שנגרמות באמצעות רוחות, ערוצי נחלים ונהרות עם חלוקי נחל, מקווי אגמים וימות, ובליית סלעים שנגרמות על ידי "מחזור מתאן": המתאן מתאדה מימות מתאן נוזלי, מתעבה לענני מתאן אשר מורידים גשמי מתאן שנקווים למאגרים תת־קרקעיים שפורצים במעיינות וזורמים אל ימות המתאן בנחלים וחוזר חלילה בדומה ל"מחזור המים" על פני כדור הארץ.
2. הטבעות שמקיפות את שבתאי הינן בעובי של קילומטר לכל היותר אך הן מתפרסות לאורך של יותר מ-120 אלף קילומטרים. ואם התלבטתם לגבי טיול על הטבעות שלו תשכחו מזה. הן עשויות ממיליארדי סלעים, אבני חצץ וגושי קרח קטנים שממוקמים קרוב אחד לשני, כך שאי אפשר ממש ללכת על הטבעות - מקסימום לדלג. מה שכן, מבחינה טכנית, כל גוש קרח בטבעות יכול להיחשב כירח. לא מומלץ לנסות לספור.
3. את שמו קיבל שבתאי בגלל 2 סיבות עיקריות. האחד; שהוא כוכב הלכת השביעי (הקדמונים חישבו גם את השמש והירח בתור כוכבי לכת - שמש, חמה, נוגה, ירח, מאדים, צדק ושבתאי). והשני; שבתאי מלשון שביתה. לשבתאי לוקח כמעט 30 שנה להקיף את השמש ולכן התנועה הנראית של כוכב הלכת היא איטית להחריד. הוא שוהה כשנתיים וחצי בכל קבוצת כוכבים מתוך גלגל המזלות, זאת לעומת מאדים שמחליף קבוצה כל חודשיים לערך בגלל תנועתו המהירה (686 ימי כדור הארץ).
4. ב-2017 נפרדנו מהחללית קאסיני שבמשך 13 שנים שבתאי היה לה כבית. בספטמבר 2017 ביצעה קסיני את משימתה האחרונה כשהתבקשה לחדור לאטמוספרה של שבתאי המורכבת ממימן במהירות 1,400 קמ"ש ונשרפה כליל. רק לחשוב על כך שקאסיני כנראה לא ידעה מה מצפה לה. לו ידעה ששולחים אותה למשימת התאבדות, לאחר גילויים כה משמעותיים שיעסיקו את חוקרי נאס"א עוד שנים רבות, היא גם הייתה נשמעת להוראות? אנחנו לא בטוחים.
5. חשבתם שתמיד אפשר לראות את הטבעות - עם טלסקופ כמובן? אז חשבתם. אחת ל-15 שנים הן נעלמות לצופה מכדור הארץ. הסיבה לכך היא מישור הטבעות של שבתאי, שנטוי בזווית של כ-25 מעלות ביחס למישור ההקפה של שבתאי את השמש. כתוצאה מכך הנטייה הנראית של טבעות שבתאי עבור צופה מכדור הארץ משתנה עם הזמן.
שבתאי וצדק בהתקבצות ביניהם ב-21.12.20
כך בעוד שבתקופות מסוימות טבעות שבתאי פרושות עבור צופה מכדור הארץ, בתקופות אחרות הן "מתיישרות" עם הצופה ולא נראות כלל (עוביין קילומטר בלבד ומרחקן מאיתנו כ-1.4 מיליארד קילומטרים). אבל אל דאגה, יש לנו עוד כמה שנים עד הפעם הבאה שזה יקרה. תרשמו ביומנים את שנת 2024 כשנה ללא טבעות.
6. כמה שבתאי שוקל? אולי תופתעו. קוטרו של שבתאי גדול פי 9.5 מקוטר כדור הארץ - 120,500 ק"מ לעומת 12,742 ק"מ. אך למרות ההבדל הגדול בנפח בין שבתאי לכדור הארץ, מסתו של שבתאי גדולה "רק" פי 95 ממסתו של כדור הארץ. הסיבה - צפיפותו הממוצעת הנמוכה של שבתאי שווה ל- 0.69 גרם לסמ"ק, פחות מצפיפות המים! פירושו של דבר, שאם היינו מוצאים אוקיינוס מספיק גדול, שבתאי היה צף על פניו כמו הברווז באמבטיה בבית.
7. מה אורך היממה על שבתאי? קצת מוזר לשאול את השאלה הזו ב-2021, לא? אז זהו שהתשובה לא הייתה חד משמעית עד לפני שנים ספורות. הערכה הייתה שזמן סיבובו סביב עצמו הוא 10 שעות ו-39 דקות, אבל זו הייתה רק הערכה שהתבססה על נתונים שהעבירה החללית וויאג'ר 1 לפני יותר מ-30 שנה. ב-2004 קאסיני שלחה נתונים שהיממה היא 10:47, אבל גם זה לא היה מדויק. מכיוון ששבתאי עשוי גז, אין לו פני שטח יציבים, ולכן לא ניתן לקבוע את זמן הסיבוב שלו בשיטה המקובלת עבור כוכבי לכת מוצקים: בחירת סימן מזהה על פני השטח, ומדידת הזמן החולף עד שהוא נצפה שנית.
בנוסף, ענקי הגזים מכוסים תמיד בשכבת עננים, המקשה עוד יותר את מלאכת המדידה. אבל צמד חוקרים ישראלים מאוניברסיטת תל אביב ומכון ויצמן הצליחו לחשב את התוצאה במדויק ב-2015 באמצעות שיטת חישוב המכונה "אופטימיזציה סטטיסטית". בזכותם אנו יודעים שהיממה על שבתאי 10 שעות, 32 דקות ו-45 שניות. אבל בואו נגיד שגם אם לא תזכרו את הנתון הזה לא יקרה שום דבר. אלא אם יש לכם תכנון לטוס לשבתאי? ואם כן, ספרו לי. טוב?! אשמח להצטרף :)
