הסתרה (אסטרונומיה)

באסטרונומיה, הסתרה (בלועזית: אוֹקוּלטציה; לפי האקדמיה ללשון: כיסוי) היא אירוע בו גרם שמים עובר על פני גרם שמים אחר ומסתיר אותו. הסתרה יכולה להיות מלאה או חלקית. כאשר לגוף הקרוב גודל זוויתי קטן בהרבה משל הגוף הרחוק, האירוע נקרא מעבר. הסתרה של השמש על ידי הירח נקראת ליקוי חמה. ליקוי לבנה אינו אירוע הסתרה עבור צופה הנמצא על כדור הארץ, שכן ניתן לראות את הירח המוצל, אך עבור צופה על הירח מדובר באירוע הסתרה בו כדור הארץ עובר על פני השמש. מרבית ההסתרות מתרחשות כאשר גרם שמים מתוך מערכת השמש מסתיר גרם אחר או ממערכת השמש או כוכב אחר. ככל שלגרם השמים גודל זוויתי גדול יותר, כך מתרחשים יותר אירועי הסתרה על ידי אותו גרם. משום כך גרם השמים שיוצר את מרבית ההסתרות הוא הירח (מכיוון שלא ניתן לצפות בגרמי שמים אחרים בשעות היום, מעבר של השמש על פני גרם שמים אחר לא נחשב להסתרה). נטיית המסלול של הירח היא מעט יותר מ-5 מעלות, כך שהירח יכול להסתיר את השמש, כל אחד מכוכבי הלכת של מערכת השמש וכוכבים הנמצאים במרחק זוויתי של עד 5 מעלות ממישור המלקה. משום כך מתקיימים אירועי הסתרה של רגולוס, ספיקה, אנטארס, אלדבראן ושל הפליאדות וההיאדות על ידי הירח. אירועי הסתרה של כוכבים על ידי הירח הם נפוצים למדי ומהווים מטרה לתצפיות. מכיוון שלירח אין אטמוספירה, ההסתרה מתרחשת באופן חד למדי. מהירותו הזוויתית של הירח ביחס לכוכבים היא של כחצי שניית קשת בשנייה בעוד שגודלם הזוויתי של כוכבים הוא כעשירית מכך ולכן אירוע ההסתרה מסתיים תוך כעשירית השנייה. אירועי הסתרה מאפשרים להבחין בכוכבים כפולים קרובים שלא ניתן להפריד ביניהם באמצעים אופטיים, כאשר חלקו החשוך של הירח מסתיר את אחד מבני הזוג ולאחר מספר עשיריות שנייה את השני. כמו כן, מכיוון שמועד ההסתרה ניתן לחישוב מראש באופן מדויק, ניתן על ידי מדידת משך ההסתרה להעריך את גודלו הזוויתי של הכוכב המוסתר בדיוק גבוה. כוכבים הנמצאים קרוב לשולי מסלול ההסתרה של הירח עשויים להיעלם ולהופיע לסירוגין מכיוון שפני הירח אינם חלקים. הסתרה של כוכבי הלכת במערכת השמש היא אירוע נפוץ למדי ובדרך כלל קורה מספר פעמים בכל שנה. מכיוון שלכוכבי הלכת גודל זוויתי גדול בהרבה משל כוכבים, אירוע ההסתרה לוקח מספר שניות מהתחלת ההסתרה ועד להעלמות כוכב הלכת וכן באזורים מסוימים על כדור הארץ יכולה להתרחש הסתרה חלקית בלבד של כוכב הלכת. אירוע נדיר בהרבה הוא הסתרה כפולה בה מסתיר הירח שני כוכבי לכת בו זמנית. אירוע כזה מתרחש בזמן התקבצות קרובה של שני כוכבי לכת עם הירח ובדרך כלל ניתן לראותו רק מאזור מצומצם על כדור הארץ. הסתרה כזו ארעה ב-23 באפריל 1998 ובה הירח הסתיר בו זמנית את צדק ואת נוגה והיה ניתן לצפות בה רק באזור האי אסנשן במרכז האוקיינוס האטלנטי. הסתרה של השמש על ידי הירח היא ליקוי חמה ומתרחשת כפעמיים בשנה. בשל גודלם הזוויתי הדומה של הירח ושל השמש, תהליך ההסתרה לוקח מספר שעות, האזור בו ההסתרה מלאה הוא מצומצם ביותר ולפעמים אין כלל הסתרה מלאה. גם כוכבי הלכת יכולים להסתיר כוכבים הנמצאים קרוב למישור המלקה, אך אירועים אלה נדירים בהרבה. בדרך כלל הכוכבים המוסתרים הם חלשים ורק לעיתים רחוקות מוסתר כוכב בהיר. הכוכבים הבולטים מביניהם אלו רגולוס (α באריה), שהוסתר לאחרונה על ידי נוגה ב-7 ביולי 1959 ויוסתר שוב על ידיו ב-1 באוקטובר 2044; זובנאלג'נובי (α במאזניים), שהוסתר לאחרונה ב-25 באוקטובר 1947 על ידי נוגה ויוסתר על ידי כוכב חמה ב-10 בנובמבר 2052; גרפיאס (β בעקרב), שהוסתר על ידי נוגה ב-9 בדצמבר 1906 ועל ידי צדק ב-13 במאי 1971; נונקי (σ בקשת), שהוסתר על ידי נוגה ב-17 בנובמבר 1981; קאוס בוראליס (λ בקשת) שהוסתר על ידי נוגה ב-19 בנובמבר 1984; וכן מוסתרים על ידי כוכבי הלכת גם הכוכבים הבולטים ספיקה (α בבתולה), אנטארס (α בעקרב), טג'ט (μ בתאומים), פורימה (γ בבתולה), דשובה (δ בעקרב), דנב אלג'די (δ בגדי) ועוד. אירועי הסתרה מסוג זה הם בעלי חשיבות מחקרית, שכן על ידי ניתוח ספקטרוסקופי של אור הכוכב המוסתר בזמן תהליך ההסתרה מאפשר ללמוד על הרכב האטמוספירה של כוכב הלכת המסתיר. כוכבי לכת יכולים להסתיר גם זה את זה, אך במקרים רבים מדובר במעבר בלבד, שכן כוכבי הלכת הפנימיים קטנים בהרבה מהחיצוניים. אירועי הסתרה אירעו לאחרונה בשנים 1793 (כוכב חמה הסתיר את אורנוס), 1737 (נוגה הסתיר את כוכב חמה), 1708 (כוכב חמה הסתיר את אורנוס) ו-1702 (צדק הסתיר את נפטון). כוכב חמה צפוי להסתיר את נפטון בשנת 2067 ואת מאדים בשנים 2079 ו-2126; נוגה צפוי להסתיר את נפטון בשנת 2104 ואת כוכב חמה בשנת 2133. באירועי הסתרה או מעבר מסוג זה, יכול כוכב הלכת הקרוב להסתיר גם את הירחים של כוכב הלכת הרחוק יותר. ב-25 במרץ 2816 בשעה 15:47 UTC יסתיר כוכב חמה הקטן את כוכב הלכת צדק, הגדול במערכת השמש, באירוע נדיר. גם אסטרואידים וכוכבי לכת ננסיים עוברים על פני כוכבים ואירועים אלו קורים כמעט מדי לילה. בשל גודלם הקטן של גרמי שמים אלו התצפית באירועי הסתרה מסוג זה דורשת ציוד מקצועי. אירועי הסתרה אלו מאפשרים למדוד במדויק את גודלו של הגוף המסתיר וכן את צורתו, ובמקרה של כוכבי לכת ננסיים גם לזהות את קיומה של אטמוספירה. באופן זה ניתן ללמוד על תכונותיהם של גופים טרנס-נפטוניים שהתצפית הישירה בהם קשה בשל מרחקם הגדול מהשמש ומכדור הארץ. עם זאת, בשל מהירות תנועתם הנמוכה, אירועי הסתרה בהשתתפותם הם נדירים יחסית. גם הירחים של כוכבי הלכת במערכת השמש עשויים להשתתף באירועי הסתרה. כך למשל בשנת 1989 ארעה הסתרה של הכוכב 28 בקשת על ידי טיטאן והתצפיות באירוע זה אפשרו לנתח את הרכב האטמוספירה שלו. כמו כן, כאשר מישור ההקפה של הירחים של כוכב לכת מסוים מתלכד עם מישור ההקפה של כדור הארץ, הירחים של אותו כוכב לכת יכולים להסתיר גם זה את זה. אירועי הסתרה מסוג זה קורים בעיקר בין ירחי צדק וירחי שבתאי. כוכבים משתנים לוקים הם זוג כוכבים המקיפים זה את זה כך שמישור ההקפה מתלכד עם קו הראיה מכדור הארץ ובכל הקפה עוברים הכוכבים זה על פני זה ומסתירים זה את אורו של זה. הסתרה זו יוצרת ירידה בבהירות הנראית של הזוג, שניכרת בעיקר כאשר אחד הכוכבים גדול יותר ובהיר פחות מהשני. כוכבים משתנים מסוג זה אלו אלגול ושליאק. קיימת הצעה לבנות לוויין שיסייע במחקר אסטרונומי באמצעות הסתרה מכוונת: הלוויין המוצע מכונה BOSS, ראשי תיבות של Big Occulting Steerable Satellite (בתרגום חופשי "לוויין הסתרה גדול וניתן–להכוונה"), ולפי התכנון הוא יכלול יריעה גדולה וקלה, מדחפי-תמרון ומערכת ניווט. הלוויין ינוע וימוקם בין טלסקופ שיופעל בתיאום איתו לשמש קרובה כלשהי (לא השמש שלנו), יחסום את מרבית הקרינה ממנה וכך יאפשר לטלסקופ לצפות בכוכבי הלכת המקיפים אותה. גודלו של הלוויין המוצע הוא 70 על 70 מטרים, משקלו כ-600 קילוגרמים, והוא יתמרן באמצעות מנועי יונים, בשילוב היריעה שתתפקד גם כמפרש שמש. מיקום הלוויין במרחק של 100,000 קילומטרים מהטלסקופ, יביא לחסימת למעלה מ–99.998% מקרינת השמש אליה הטלסקופ מכוון. קיימות שתי תצורות אפשריות ללוויין זה. הראשונה עם טלסקופ חלל שימוקם קרוב לוודאי סמוך לנקודת לגראנז' L2 של כדור הארץ (בה ממוקמים טלסקופי חלל אחרים הודות להגנה שמספק כדור הארץ מקרינת השמש). השנייה בה הלוויין ימוקם במסלול כבידתי אליפטי גבוה ביחס לכדור הארץ, ויפעל בשיתוף עם טלסקופ קרקעי. באפוגיאה של המסלול (כלומר כשהלוויין מרוחק באופן מרבי מכדור הארץ), הלוויין יישאר נייח באופן יחסי לקרקע, ויאפשר זמני חשיפה ארוכים יותר. גרסה עדכנית יותר לתכנון זה נקראת "the Starshade" ("צל הכוכב"), בה נעשה שימוש בדיסק הסתרה (קורונגרף (אנ')) בצורת חמנית. הצעה דומה אחרת היא ללוויין שיסתיר קרינת X בהירה, המכונה בהתאם XOSS‏ (X-ray Occulting Steerable Satellite). מדיה וקבצים בנושא הסתרה בוויקישיתוף הסתרה, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) כיסוי במילון אסטרונומיה (תשל"ו), באתר האקדמיה ללשון העברית G. P. Können & J. Van Maanen: Planetary occultations of bright stars, Journal of the British Astronomical Association, Vol. 91, p. 149, 156 (1981) The Big Occulting Steerable Satellite (BOSS), מאת Craig J. Copi ו-Glenn D. Starkman, פורסם ב-The Astrophysical Journal ב-29 באפריל 1999, מאורכב באתר אוניברסיטת קורנל. The X-ray Occulting Steerable Satellite (XOSS), במקור מאוניברסיטת קייס וסטרן ריזרב, 9 בפברואר 2007, אורכב ב-19 ביולי 2011.