מאת: אלה רץ, חטיבת המטאורים של האגודה הישראלית לאסטרונומיה

מבוא

בטוח שמעתם לא פעם על מה שנקרא "כוכבים נופלים", במיוחד בקיץ. מהם "כוכבים נופלים" ולמה רואים אותם דווקא באוגוסט? כאן נפריך כמה מיתוסים הקשורים לזה. קודם כל, אלה בכלל לא הכוכבים שנופלים, אלא בסך הכל חלקיקי אבק קטנטנים. דבר שניניתן לראותם מדי לילה בתדירות שונה. יש לילות בהם רואים ריכוז של "כוכבים נופלים" זוהי תופעה של מטר מטאורים, אדבר גם עליה בהמשך.

היווצרות מערכת השמש

אבל בואו נתחיל מן ההתחלה. השם המדעי לכוכבים נופלים הוא מטאורים. מטאור זה חלקיק אבק שנכנס לאטמוספירה של כדור הארץ. מהם מקורות האבק הזה? כדי להבין את זה, נצטרך להיכנס למכונת זמן ולנסוע מיליארדי שנים אחורה בזמן, לתקופת היווצרותה של מערכת השמש. מערכת השמש שלנו נוצרה לפני כ-4.5 מיליארד שנה מענן של גז ואבק שנקרא הנבולה הסולרית.עם הזמן החומר בענן הצטבר במקום אחד, אליו נמשכו עוד ועוד גז ואבק, ובגלל שימור התנע הזוויתי החומר במרכז התחיל להסתובב מהר יותר ליצירת דיסקה, הצפיפות והטמפרטורה שלה עלתה עד למיליוני מעלות וכך נוצר הכוכב שלנו, השמש. לכן בפעם הבאה כשתשתמשו במילה "שמש" או "כוכב" תדעו שזה אותו דבר: כדור גז לוהט שמאיר מעצמו. הכוכבים שרואים בלילה בשמיים גם הם כמעט כולם שמשות מרוחקות. משאריות של החומרים שבדיסקה המדוברת נוצרו גם כוכבי הלכת אותם אנו מכירים עד היום הזה: כוכב-חמה, נוגה, כדור הארץ, מאדים, צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון. בדומה לכוכבי לכת, נוצרו גם האסטרואידים הגדולים ביותר (שקוטרם עשרות ואף מאות קילומטרים). האם גם האבק הקדום שנשאר במערכת השמש מתקופת היווצרותה מתנגש בכדור הארץ? 

מטאורואידים

במשך הזמן אסטרואידים התנגשו זה בזה ובגופים אחרים במערכת השמש (כוכבי לכת, ירחים) והשברים שלהם התפזרו במערכת השמש. רסיסים המגיעם לסביבת כדור הארץ נקראים מטאורואידים. וגודלם מכמה סנטימטרים ועד גודל של גרגר אבק. המטאורואידים הקטנים ביותר (פחות מעשירית המילימטר ) נקראים פשוט אבק בין-כוכבי. מקור המילה מטאורואיד הוא בלטינית ולשם היא הגיע עוד מיוונית: מטאור – "תופעה שמימית" וסיומת -אויד – "דמוי", "נראה כמו".

כמובן שעל כדור הארץ שלנו נופלים די הרבה מטאורואידים ואבק בין-כוכבי. ההערכה היא נופלים על כדור הארץ כ-40 אלף טון של אבק ושברים כאלה בשנה (60 טון ביום).

מטאורים

ברגע שמטאוריאיד נכנס -לאטמוספירה של כדור הארץ, אנו רואים פס של אור. לתופעה הזאת קוראים מטאור. צריך לזכור שמהירות החלקיקים בחלל היא פשוט עצומה: עשרות קילומטרים בשנייה, היא יכולה להגיע אף ל-72 ק"מ / שנייה. בגלל המהירות העצומה הזו, מטאורואידים מתחממים ומחממים גם את מולקולות האוויר שסביבם. חום זה גורם לעידוי האבק -ועירור של האטומים באטמוספירה, תהליך שבמסגרתו האטומים הללו פולטים את האור שאותו אנו רואים בתור המטאור.. כמובן שבלילה רואים מטאורים הרבה יותר טוב בזכות החושך. תופעה זו מתרחשת בגובה רב של כ-80-200 קילומטרים בחלק של האטמוספירה שנקרא תרמוספירה. הבזק האור של מטאורים נראה בדרך כלל כשנייה אחת. אורך הזנב שאנו רואים יכול להגיע לקילומטרים רבים ואף עשרות קילומטרים.

הצבעים של המטאורים מעידים על ההרכב הכימי של המטאורואיד שנכנס לאטמוספירה: למשל, מטאור צהוב-כתום נוצר ממטאורואיד המכיל נתרן, צהוב – ברזל, ירקרק-כחלחל – מגנזיום ועוד. מדי פעם רואים מטאור בהיר במיוחד: אלה הם כדורי אש או בולידים. הם נוצרים כתוצאה מגושים גדולים יותר שנכנסים לאטמוספירה של כדור הארץ. לעתים אחרי מעבר של בוליד ניתן אף לשמוע רעש כמו בום על-קולי או שריקות.

מטאוריטים

מטאורואידים השורדים את המעבר דרך האטמוספירה ונופלים על כדור הארץ נקראים מטאוריטים. ישנם מטאוריטים מתכתיים, סלעיים ומעורבים. קשה מאוד למצוא אותם, לכן הם יקרים מאוד. אפשר אפילו להיתקל בזיופים, לכן אם ברצונכם לקנות מטאוריט, תעשו זאת במקום שניתן לסמוך עליו: מוזאון מדע, מצפה כוכבים או פלנטריום גדול או מעבדה כל שהיא. ואם אתם חולמים למצוא מטאוריט בעצמכם, סעו לארקטיקה או לאנטארקטיקה: מטאוריטים שחורים בגלל החום הרב בזמן המעבר שלהם באטמוספירה, ולכן רואים אותם מרחוק על רקע השלג הלבן באזורים האלה.

התנגשות אסטרואידים בכדור הארץ

אמרנו מקודם שאלפי טון אבק נופלים על כדור הארץ מדי שנה. היום רוב החלקיקים שמגיעים לכאן הם בגודל מיקרוסקופי, אבל לפעמים מדובר גם בגושים גדולים יותר, של כמה מטרים ואף עשרות מטרים. אלה הם אסטרואידים שמתנגשים בכדור הארץ. אבל אין לכם ממה לפחד: ככל שהגוף גדול יותר, כך הסיכוי הסטטיסטי שיתנגש בנו נמוך יותר. ההתנגשות המפורסמת ביותר שקרתה לאחרונה התרחשה בשנת 2013 בסביבת העיר הגדולה צ'ליאבינסק שברוסיה. גודל האסטרואיד היה כ-20 מטרים ומרוב הלחץ שנוצר באטמוספירה בזמן כניסתו הוא התפרק לחלקים רבים עוד בטרם הגעתו לאדמה. אור מאוד חזק נראה בטווח של כמאה קילומטרים ממקום האירוע ונשמעו בומים על-קוליים. גל ההדף שנוצר בעקבות המעבר שלו באטמוספירה גרם לכך שחלונות רבים בבתים בצ'ליאבינסק התנפצו ומעל אלף איש נפצעו מרסיסי זכוכית. למזלנו, אף אחד לא נהרג. זהו האירוע המצולם ביותר מהסוג הזה מכיוון שהתרחש ליד עיר גדולה ובשעות הבוקר בהן רוב האנשים היו בדרכם לעבודה.

היסטוריה

מטרות מטאורים שנתייחס אליהם עוד מעט נצפו עוד מימי קדם. יש עדויות מסין מלפני למעלה מאלפיים שנה לכך שנצפה "גשם של כוכבים נופלים". לאנושות לקח זמן להבין שתופעת המטאורים קשורה לאסטרונומיה ולחלל. עד המאה ה-19 חשבו שזוהי תופעה אטמוספירית בלבד כמו ברקים, ולא יצרו קשר בין "אבנים שנופלות מהחלל" לבין מטאורים, "כוכבים נופלים".

מטרות מטאורים מהם

אם מטאורואידים ואבק חלל מגיעים לכדור הארץ כל הזמן, ביום ובלילה, אז למה יש לילות בהם רואים הרבה יותר מטאורים? הפתרון לתעלומה הזאת נמצא בשביטים.בקצה מערכת השמש שוכנים גושי קרח ואבק שלכודים בתוכם גזים שונים. אלא הם שביטים. מדי פעם הם באים לביקור פנימה לתוך מערכת השמש במסלול אליפטי ומארך מאוד. כשהם מתחילים להתקרב אל השמש שלנו, הקרח שממנו הם מורכבים מתחיל להמריא (כלומר, הופך ישירות ממצב מוצק של קרח למצב גזי של אדי מים, בלי לעבור את המצב הנוזלי בגלל העדר לחץ אטמוספרי בחלל). גזים ואבק יוצאים מגרעיני השביטים ויוצרים זנב באורך של מאות אלפי ואף מיליוני קילומטרים. לעתים השביטים נופלים בתוך השמש, לפעמים נלכדים סביבכוכב הלכת צדק בגלל כוח המשיכה העצום שלו ואף נופלים לתוכו, אך לפעמים פשוט חולפים להם סביב השמש וחוזרים למקום שהותם הרחק ממנה. בכל פעם שהם עושים את זה, הם משאירים את האבק שלהם במסלולם סביב השמש. וכך קורה שכל פעם כשכדור הארץ חוצה את המסלול של שביט כל שהוא הוא נכנס לאזור עשיר באבק, וחלקיקי האבק הללו נכנסים בהמוניהם לאטמוספירה של כדור הארץ. תופעה זאת נקראת מטר מטאורים.

קבוצות כוכבים

תשמחו לשמוע שמכיוון שיש שביטים רבים שחוצים את המסלול של כדור הארץ, יש גם מטרות מטאורים רבים. רובם די חלשים ומפיקים קצב של כ-3-5 מטאורים בשעה, אבל ישנם גם מטרות מטאורים חזקים. נתייחס לשלושה מהם: פרסאידים, לאונידים וג'מינידים. מהם השמות המוזרים האלה? כדי לענות על שאלה זו, ניזכר שנהוג לחלק את השמיים לקבוצות כוכבים. זוהי מעין מפת השמיים, רק במקום מדינות ישנן קבוצות כוכבים. הקבוצות הן כמובן פרי הדמיון והתרבות האנושית: אין בחלל לא עקרב ולא אריה ולא אוריון, אלה קיימים במיתולוגיה, אך זה נוח לנו כי כך אנו יודעים איפה נמצא איזה אובייקט, בדיוק כמו שעל כדור הארץ נוח לנו למקם אובייקט לפי אזור גיאוגרפי. כך אנו אומרים שמפלי ניאגרה נמצאים בגבול ארה"ב וקנדה, וכך אומרים שגלקסיית המערבולת נמצאת בקבוצת כוכבים הדובה הגדולה.

גם מטרות מטאורים נראים לנו נובעים מקבוצות כוכבים שונות. על אף שבפועל חלקיקי אבק של שביטים נכנסים לאטמוספירת כדור הארץ בקווים מקבילים, בגלל הפרספקטיבה נראה לנו שמטאורים נובעים מנקודה דמיונית כל שהיא. כדי להבין את זה, נסו לדמיין כיצד קווי השוליים המקבילים בכביש ממשיכים להם, ונדמה כאילו הם מתחברים באינסוף. נקודה דמיונית זו נקראת הרדיאנט של המטר. לכל מטר מטאורים יש רדיאנט משלו. למשל הרדיאנט של מטר הפרסאידים נמצא בקבוצת כוכבים עתיקה - פרסאוס – הגיבור של המיתולוגיה היוונית, ומכאן שמו של המטר. מטר האוריונידים נראה נובע מקבוצת אוריון, והרדיאנט של לירידים נמצא בקבוצת Lyra נבל.

מטרות מטאורים עיקריים

לא סתם הזכרתי דווקא את הפרסאידים קודם כל, כי זהו מטר המטאורים המפורסם ביותר. זהו מטר חזק המפיק כ-100 מטאורים בשעה בשיאו אם צופים בו בתנאים אידאליים שעוד מעט אפרט מהם. מקורו של המטר באבק שנשאר אחרי המעברים של השביט סוויפט-טאטל שמסתובב סביב השמש כל 133 שנים. המטר מתרחש בשיא הקיץ, ב-12-13 באוגוסט, עובדה שתורמת עוד יותר לפופולריות שלו. הפרסראידים מגעים מהצפון ומתחילים להופיע אחרי חצות. מהירותם כ 60 ק"מ לשניה והצפי לשנה זו הוא כ60-70 מטאורים לשעה.

מטר חזק נוסף זהו מטר הלאונידים הנובע מקבוצת האריה Leo ומכאן שמו. שיא המטר מתרחש סביב ה-16 בנובמבר. אך המטר הזה עלול לאכזב אתכם עם הקצב הרגיל שלו של כ-15 מטאורים בשעה. למה, אם כך, הוא כל כך מפורסם? מכיוון שפעם ב-32 שנים בערך המטר מתפרץ בקצב שעלול לעבור 1000 ואף עשרות אלפי מטאורים בשעה! זה קורה בזכות הנתיבים השונים של אבק השביט טמפל-טאטל שנע בנחילים נפרדים, ולא כל שנה כדור הארץ חוצה את אותם הנחילים. הנחילים הישנים לא כל כך צפופים ומפיקים מטר חלש של כ-15 מטאורים לשעה, בעוד שהנחילים "הטריים" יותר צפופים מאוד וגורמים להתפרצויות כל פעם כשכדור הארץ עובר דרכם. אך הפעם האחרונה שהמטר התפרץ הייתה בשנת 1999, לכן יש לנו עוד זמן עד ההתפרצות הבאה.

המטר האחרון שאתייחס אליו זהו מטר הג'מינידים שהרדיאנט שלו נמצא בקבוצת התאומים Gemini והוא נגרם דווקא לא משביט אלא מגוף דמוי אסטרואיד – 3200 פאת'ון שגם כן משאיר אחריו שובל. זהו מטר חזק ואמין שמפיק כל שנה מעל 120 מטאורים לשעה בשיאו המתרחש ב-13-14 בדצמבר. הוא פחות מפורסם בגלל היותו מטר חורפי והרבה פעמים יורד גשם בתקופה הזאת.

ישנם עוד עשרות מטרות מטאורים חלשים יותר עליהן לא אפרט כאן, אך אכוון אתכם למקורות מידע אמינים בנושא.

צפייה במטרות מטאורים: תכנון תאריך ואתר

כעת סוף-סוף הגענו לחלק המעשי והוא הצפייה במטרות מטאורים או צילום. להלן כמה המלצות שיעזרו לכם ליהנות באופן מרבי בכל מטר.

כמובן שככל שאתם צופים במטר קרוב לשיאו, כך תראו יותר מטאורים. רוב המטרות מתרחשים פחות או יותר באותם ימים כל שנה, אך אם תרצו לדייק כדאי לבדוק את התחזית למטר כל שהוא מראש. מקור אמין למידע בתחום הזה הוא האתר של ארגון המטאורים הבינלאומי - International Meteor Organization, הכתובת שלו imo.net שם תוכלו למצוא את המאמרים המקצועיים על מטאורים, לוח השנה הכולל עשרות מטרות מטאורים, תחזיות, הנחיות לצפייה ולצילום, מפות כוכבים ועוד.

אחרי שבחרתם את התאריך המתאים, חשוב להתרחק ממקורות אור. רוב המטאורים חיוורים מאוד ואם אתם נמצאים בתוך העיר, הסיכוי שלכם לראות מטר חזק קלוש ביותר. תופעת התאורה המלאכותית שעולה לשמיים ומוחזרת מהחלקיקים הנמצאים באטמוספירה (כמו אבק, אדי מים, אירוסולים למיניהם) נקראת זיהום אור. לצערנו, בעיר יש זיהום אור חזק, ואפילו אם נתרחק עשרות קילומטרים מהעיר, עדיין נראה הילה זוהרת מעליה. לכן חשוב להתרחק כמה שיותר רחוק מיישובים, למשל, לנסוע למדבר שם השמיים חשוכים ויאפשרו לכם צפייה הרבה יותר מהנה. 

מאותה סיבה של זיהום אור חשוב להבין מהו מצב הירח באותו לילה בו תרצו לצפות במטר מטאורים. אם הירח הוא מלא, זה מקטין בצורה דרסטית את כמות המטאורים שתראו. מטאורים חיוורים (ורובם כאלה) ייעלמו באור הירח. חשוב לא להדליק מדורה ליד מקום התצפית, כי האור שלה יקטין את כמות המטאורים שתוכלו לראות. מאותה סיבה יש להימנע מהדלקת אור לבן שעלול לסנוור אתכם ולהצטייד בפנס אדום..

מיותר לציין את חיוניות בדיקת תחזית מזג האוויר לאותו לילה שבחרתם. אם יורד גשם של מים, אין לכם מה לחפש גשם של מטאורים. תישארו בבית וחכו למטר אחר. אם מעונן לגמרי, אתם גם לא תראו שום דבר.

מה לקחת לתצפית מטאורים

נגיד ובדקתם את הכל, בחרתם אתר חשוך, עכשיו הגיע הזמן לארוז את התיק. מה כדאי לקחת איתכם לתצפית? מכיוון שעדיף לבצע את התצפית במצב שכיבה, כדאי להצטייד במזרן ושק שינה. אם אתם נוסעים רחוק או לכמה לילות, תקחו איתכם גם אוהל או תמצאו מקום מסודר ללון בו. מים או תרמוס עם תה חם או קפה יעזרו לכם להתחמם בלילות הקרים של המדבר, ופירות, פירות יבשים, שוקולד וקצת אוכל אחר יעזרו לכם להישאר ערים עד שעות הבוקר הקטנות. יש להצטייד בפנס עם אור אדום. לוקח כחצי שעה להתרגל לחושך.

משקפת תעזור לכם גם כן: בה תוכלו להבחין במטאורים כל כך חיוורים שלא ניתן לראות אותם בעין. אבל תזכרו שאם אתם צופים במשקפת, אתם מגבילים את שדה הראיה שלכם ומפספסים הרבה מטאורים בהירים יותר בכל מקום אחר בשמיים. אותה בעיה קיימת גם בתצפית טלסקופית, בה תוכלו לראות רק פיסה קטנטנה של השמיים. לכן מומלץ לצפות בעין, ולא נדרש ציוד אופטי. מה שכן יעזור לכם זה מפות כוכבים כדי שתוכלו לזהות קבוצות כוכבים עיקריות ואת הקבוצה בה נמצא הרדיאנט, כלומר מקור המטאורים. ישנן גם אפליקציות רבות של מפות שמיים, שניתן להיעזר בהן. לעין האנושית לוקח כמה דקות עד חצי שעה להתרגל לחושך (זה הזמן שלוקח לאישון להתרחב), לכן כדאי להביא פנס אור אדום כדי לא להסתנוור: העיניים שלנו פחות רגישות לאור אדום, לכן בעוד שאור לבן משבש את ראיית הלילה, אור אדום דווקא שומר עליה.

ביצוע התצפית

בהגעתכם לשטח, תכינו את מקום התצפית: תוודאו שהוא בטיחותי, שאתם לא שוכבים באמצע הכביש, שאתם לא שמים את שק השינה שלכם בשלולית או על נחש, ושאין עץ שמסתיר לכם את שדה הראיה. כשאתם שוכבים, שדה הראיה שלכם גדול יותר וכך אתם רואים הרבה יותר מטאורים מכל אחד אחר שיושב או עומד. אזכיר שרדיאנט זו אותה נקודה דמיונית ממנה נובעים המטאורים. כמובן, צריך לוודא שהרדיאנט כבר זרח: בשביל זה יש לכם מפות כוכבים ואפליקציות. בדרך כלל ככל שהרדיאנט גבוה יותר, כך תראו קצב גבוה יותר של מטאורים. אבל אם הסתבכתם עם הרדיאנט ואין לכם מושג בקבוצות כוכבים, אל תדאגו. תוכלו לראות מטאורים בכל מקום בשמיים אם מדובר בשיא מטר מטאורים חזק. אז תשכבו על המזרן שלכם, תתעטפו בשק"ש ותהנו!

ואל תשכחו גם לנקות את מקום התצפית שלכם ולקחת את כל הזבל אתכם הביתה בתום התצפית: אל תשאירו שום דבר בשטח! השתדלו לנהוג בזהירות ולהגיע הביתה בשלום.

עד כאן החלק שלי, ועכשיו הגיע תורכם: צאו החוצה, תשכבו על הגב, והביטו השמיימה. האגודה הישראלית לאסטרונומיה מאחלת לכם שמיים צלולים ותצפית מהנה.