שביט קרויץ

שביטי קרויץ (באנגלית: Kreutz sungrazer) הם משפחה של שביטים "מחככי שמש", המאופיינים במסלולים שמביאים אותם קרוב מאוד לשמש בפריהליון. סוברים שהם שברים של שביט אב אחד גדול שהתפרק לפני כמה מאות שנים ונקראים על שמו של האסטרונום הגרמני היינריך קרויץ , שהוכיח לראשונה שהם קשורים. האפהליון של שביטי קרויץ נמצא במרחק של כ-170 יחידות אסטרונומיות מהשמש; שביטי מחככי השמש אלה עושים את דרכם ממערכת השמש החיצונית הרחוקה מחלקת השמיים כלב גדול, למערכת השמש הפנימית, לנקודת הפריהליון שלהם ליד השמש, ואז עוזבים את מערכת השמש הפנימית במסלולם חזרה לאפליון שלהם.

מספר שביטים במשפחת שביטי קרויץ הפכו לשביטים בהירים , הנראים מדי פעם ליד השמש בשמי היום. האחרון שבהם היה השביט איקייה-סקי  ב-1965, שככל הנראה היה אחד השביטים הבהירים ביותר באלף השנים האחרונות. הוצע כי צביר נוסף של שביטים בהירים ממערכת קרויץ עשוי להתחיל להגיע למערכת השמש הפנימית בעשורים הקרובים.

יותר מ-4000 מבני המשפחה הקטנים יותר, חלקם במרחק של מטרים ספורים בלבד, התגלו מאז שיגור הלוויין SOHO ב-1995. אף אחד מהשביטים הקטנים האלה לא שרד את מעבר הפריהליון שלו. שביטים מחככי שמש גדולים יותר כמו השביט הגדול של 1843 ו-C/2011 W3 (Lovejoy)  שרדו את מעבר הפריהליון שלהם. אסטרונומים חובבים הצליחו לגלות את שביטי קרויץ בנתונים הזמינים בזמן אמת דרך האינטרנט.

גילוי ותצפיות היסטוריות

השביט הראשון שצפי מסלולו התגלה כקרוב מאוד לשמש היה השביט הגדול של 1680 . נמצא כי כוכב השביט חלף כ-200,000 קילומטרים (0.0013 יחידות אסטרונומיות) מפני השמש, שווה ערך לכדי שביעית מקוטר השמש או כמחצית המרחק בין כדור הארץ לירח. כך הוא הפך לשביט מחכך השמש הידוע הראשון. מרחק הפריהליון שלו ממרכז השמש היה רק 1.3 רדיוסי שמש, כלומר, הפריהליון שלו היה במרחק של 0.3 רדיוסי שמש מפני השמש.

אסטרונומים באותה תקופה, כולל אדמונד האלי, שיערו שכוכב השביט הזה הוא החזרה של כוכב שביט בהיר שנראה קרוב לשמש בשמיים בשנת 1106. 163 שנים מאוחר יותר, הופיע השביט הגדול של 1843 ועבר גם הוא קרוב מאוד לשמש. אף על פי חישובי מסלול שהראו שיש לו תקופת חזרה של כמה מאות שנים, מספר אסטרונומים תהו אם מדובר בהחזרה של השביט משנת 1680. נמצא שכוכב שביט בהיר שנצפה ב-1880 נע במסלול כמעט זהה לזה של 1843, וכך גם השביט הגדול של 1882. מספר אסטרונומים העלו את ההשערה שכולם היו שביט אחד בעבר, שתקופת מסלולו התקצרה איכשהו באופן דרסטי בכל מעבר פריהליון, אולי על ידי שיהוי של חומר צפוף כלשהו המקיף את השמש.

השערה חלופית הייתה שהשביטים הם כולם שברי שביט קדום יותר שעבר בסמוך לשמש. רעיון זה הוצע לראשונה ב-1880, והסבירות שלו הוכחה היטב כאשר השביט הגדול של 1882 התפרק לשני שברים לאחר מעבר בפריהליון שלו. בשנת 1888 פרסם היינריך קרויץ מאמר המראה כי השביטים של 1843 (C/1843 D1, כוכב השביט הגדול), 1880 (C/1880 C1, השביט הדרומי הגדול) ו-1882 (C/1882 R1, שביט ספטמבר הגדול) היו ככל הנראה שברים של שביט ענק שהתפצל למספר שביטים. השביט של 1680 הוכח כלא קשור למשפחת שביטים זו.

לאחר שנצפה עוד שביט קרויץ ב-1887 (C/1887 B1, השביט הדרומי הגדול של 1887), הבא אחריו לא הופיע עד 1945. שני שביטי מחככי שמש נוספים הופיעו בשנות ה-60 של המאה העשרים, השביט פריירה  ב-1963 וכוכב השביט איקייה-סקי , שהפך לבהיר ביותר ב-1965, ונשבר לשלושה חלקים לאחר מעבר בנקודת הפריהליון שלו. הופעתם של שני שביטי קרויץ ברצף מהיר עוררה השראה למחקר נוסף על הדינמיקה של הקבוצה.

לקבוצה יש בדרך כלל נטיית מסלול של בערך 140 מעלות, מרחק פריהליון של סביב 0.01 יחידות אסטרונומיות וקו אורך של הקשר העולה של 10–340 מעלות.

שביטים בולטים
השביטים הבהירים ביותר במשפחת שביטי קרויץ היו מרהיבים ונצפו בקלות בשמי היום. שלושת הבהירים ביותר היו השביט הגדול של 1843, השביט הגדול של 1882 ו-X/1106 C1. שביט האב של כל שביטי קרויץ שנצפו עד היום עשוי להיות השביט הגדול של 371 לפני הספירה, או שביטים שנראו ב-214 לפני הספירה, 423 לספירה או 467 לספירה. עוד שביט בולט במשפחת שביטי קרויץ היה שביט הליקוי של 1882.

השביט הגדול של 371 לפני הספירה

השביט הגדול שנראה בחורף 372–371 לפני הספירה היה כוכב שביט בהיר במיוחד, שנחשב לאבותיו של כל משפחת שביטי קרויץ מחככי השמש. הוא נצפה על ידי אריסטו ואפורוס באותה תקופה תקופה מאחר שהוא היה גלוי לעין בלתי מזוינת. דווח כי היה לו זנב ארוך במיוחד, בהיר במיוחד, בולט בעל צבע אדמדם, וכן גרעין בהיר יותר מכל כוכב בשמי הלילה. אפורוס גם דיווח כי השביט התפצל לשני שברים: שבר גדול יותר, שסוברים שחזר בשנת 1106 לספירה כשביט מחכך שמש מרהיב, כמו גם שבר אחר, קטן בהרבה. כיום סוברים כי היה זה שביט גדול ממדים שהתחלק בהדרגה תחת השפעת השמש ויצר את כל משפחת מחככי השמש של קרויץ. כדי להסביר את הופעתם של כל שביטי מחככי השמש של קרויץ שנצפו עד היום, לשביט הענק היה כנראה גרעין שקוטרו עולה על 120 קילומטרים.

השביט הגדול של 1106

השביט הגדול של שנת 1106 לספירה היה כוכב שביט גדול ממדים שצופים מכל העולם הבחינו בו. ב-2 בפברואר 1106 לספירה, דווח כי הופיע כוכב ליד השמש, במרחק של מעלה ממנה. נראה שהוא ירד במהירות בבהירותו לאחר ההופעה הזו, עם גרעין די חלש ובלתי ראוי לציון אחרי הפריהליון, אך זנבו גדל מאוד וב-7 בפברואר ציינו משקיפים יפנים שהזנב הלבן הבוהק במיוחד שלו נמתח כ-100 מעלות על פני שמי הלילה, והיו גם שדיווחו כי הסתעף למספר זנבות. ב-9 בפברואר הוא התעמעם מעט, אבל זנבו עדיין היה בהיר מאוד, באורך של 60 מעלות ו-3 מעלות לרוחב. עם זאת, כל משך זמן הופעת השביט הענק בעין בלתי מזוינת הוא תועד בין 15 ל-70 ימים בטקסטים האירופיים. הערכות עדכניות, כמו גם תצפיות של פיצול השביט לחלקים מרובים לאחר פריהליון, העלו את ההשערה שכוכב שביט זה היה שביט-אב של תת-קבוצה שלמה של שביטי קרויץ מחככי שמש, כולל מחככי השמש הבהירים ביותר של 1882, 1843 ו-1965. שבר גדול יותר של השביט הגדול של 371 לפנה"ס, שנצפה מתפצל לשני חלקים, חזר מאוחר יותר כשביט הגדול של 1106 לספירה.

השביט הגדול של 1843

השביט הגדול של 1843 הובחן לראשונה בתחילת פברואר של אותה שנה, קצת יותר משלושה שבועות לפני מעבר הפריהליון שלו, כאשר עבר כ-131,000 קילומטרים מפני השמש. עד 27 בפברואר נראה השביט בקלות בשמי היום, ומשקיפים תיארו את זנבו באורך 2–3 מעלות מתרחק מהשמש לפני שהוא אובד בזוהר השמים. לאחר מעבר בנקודת הפריהליון שלו, הוא הופיע שוב בשמי הבוקר, ופיתח זנב ארוך במיוחד. הוא השתרע ל-45° על פני השמים ב-11 במרץ ורוחבו היה יותר מ-2°; אורך זנבו היה יותר מ-300 מיליון קילומטרים (2 יחידות אסטרונומיות). הוא החזיק בשיא לזנב השביט הנמדד הארוך ביותר עד שנת 2000, אז נמצא שזנב שביט היאקוטאקה נמתח לכ-550 מיליון קילומטרים לאורך. הבהירות הנראית המקסימלית של השביט הייתה 10−. (המרחק בין כדור הארץ לשמש - 1 יחידות אסטרונומיות - הוא 150 מיליון קילומטרים.)

השביט היה בולט מאוד במהלך תחילת מרץ, לפני שהתפוגג לכמעט סמוי עבור עין בלתי מזוינת עד תחילת אפריל. הוא זוהה בפעם האחרונה ב-20 באפריל. שביט זה כנראה עשה רושם משמעותי על הציבור, ועורר אצל חלקם חשש שיום הדין קרב ובא.

שביט הליקוי של 1882
קבוצה של עורכי תצפיות שהתאספה במצרים כדי לצפות בליקוי החמה של ה-17 במאי 1882 הופתעה מאוד כשצפו בפס בהיר ליד השמש לאחר שהחל אירוע הליקוי. בצירוף מקרים יוצא דופן, הליקוי התרחש במקביל למעבר פריהליון של שביט קרויץ. אחרת השביט היה נעלם מעיניהם - התצפית במהלך הליקוי הייתה התצפית היחידה בו. צילומי הליקוי חשפו כי השביט זז בצורה ניכרת במהלך הליקוי שנמשך דקה ו-50 שניות, כפי שניתן היה לצפות עבור שביט שדוהר על פני השמש במהירות של כמעט 500 קילומטרים בשנייה. השביט מכונה לפעמים תאופיק, על שם תאופיק פאשא, ח'דיוות מצרים באותה תקופה.

השביט הגדול של 1882

השביט הגדול של 1882 התגלה באופן עצמאי על ידי משקיפים רבים, שכן הוא כבר נצפה בקלות בעין בלתי מזוינת כשהופיע בתחילת ספטמבר 1882, ימים ספורים בלבד לפני המעבר בנקודת הפריהליון, שבה הגיע לבהירות נראית המוערכה כ-17−. ללא ספק הבהיר ביותר שתועד עבור כל כוכב שביט וחורג מהבהירות של הירח המלא בפקטור של 57. הוא התבהר במהירות ובסופו של דבר היה כל כך בהיר עד שנראה בשעות היום במשך יומיים (16–17 בספטמבר), אפילו דרך עננות קלה.

לאחר מעבר בפריהליון שלו, השביט נשאר בהיר במשך מספר שבועות. במהלך אוקטובר, נראה שהגרעין שלו מתפצל לשניים ולאחר מכן לארבעה חלקים. חלק מהמשקיפים דיווחו גם שראו כתמי אור מפוזרים במרחק כמה מעלות מהגרעין. קצב ההפרדה של שברי הגרעין היה כזה שהם יחזרו בהפרש של כמאה שנה, בין 670 ל-960 שנים לאחר ההתפרקות.

שביט איקייה-סקי

השביט איקייה-סקי הוא שביט קרויץ הבוהק העדכני ביותר. הוא התגלה באופן עצמאי על ידי שני אסטרונומים יפנים חובבים ב-18 בספטמבר 1965, תוך 15 דקות אחד מהשני, וזוהה במהירות כשביט קרויץ מחכך שמש. הוא התבהר במהירות במהלך ארבעת השבועות שלאחר מכן כשהתקרב לשמש, והגיע לבהירות נראית של 2 עד 15 באוקטובר. מעבר הפריהליון שלו התרחש ב-21 באוקטובר, ומשקיפים ברחבי העולם ראו אותו בקלות בשמי היום. שעות ספורות לפני מעבר בפריהליון ב-21 באוקטובר בהירותו הנראית הייתה מ-10− עד 11−, דומה לרבע הראשון של הירח ובהיר יותר מכל שביט אחר שנראה מאז 1882. יממה לאחר הפריהליון בהירותו הנראית ירדה ל-4− בלבד.

אסטרונומים יפנים השתמשו בקורונגרף  כדי לראות כיצד השביט נשבר לשלושה חלקים 30 דקות לפני הפריהליון. כאשר הופיע השביט שוב בשמי הבוקר בתחילת נובמבר, שניים מהגרעינים הללו בהחלט זוהו עם החשוד השלישי. השביט פיתח זנב בולט מאוד, באורך של כ-25°, לפני שדעך במהלך חודש נובמבר. הוא זוהה לאחרונה בינואר 1966.

שינויים היסטוריים והתפתחות

מחקר של בריאן ג'י מרסדן  ב-1967 היה הניסיון הראשון להתחקות אחר ההיסטוריה המסלולית של הקבוצה כדי לזהות את השביט האב. לכל השביטים הידועים בקבוצה עד 1965 היו נטיות מסלול כמעט זהות ב-144° בערך, כמו גם ערכים דומים מאוד עבור קו האורך של פריהליון ב-280-282°, עם כמה נקודות חיצוניות, ככל כנראה בגלל חישובי מסלול לא מדויקים. טווח גדול יותר של ערכים היה קיים עבור ארגומנט פריהליון  וקו האורך של הצומת העולה .

מרסדן מצא שניתן לפצל את משפחת שביטי מחככי השמש של קרויץ לשתי קבוצות, עם רכיבים מסלוליים שונים במקצת, מה שמרמז שהמשפחה נבעה מפיצול של יותר מפריהליון אחד. בעקבות המסלולים של איקייה-סקי והשביט הגדול של 1882, מרסדן מצא שבמעבר הפריקליון הקודם שלהם, ההבדל בין היסודות המסלוליים שלהם היה באותו סדר גודל כמו ההבדל בין הרכיבים של שברי איקיה-סקי לאחר שהתפרק. פירוש הדבר היה שאכן מציאותי להניח שהם שני חלקים של אותו כוכב שביט שהתפרק לפני ממסלול אחד. המועמד הטוב ביותר לשביט האב היה זה שנצפה בשנת 1106 (השביט הגדול של 1106): תקופת המסלול הנגזרת של איקייה-סקי נתנה פריהליון קודם כמעט בדיוק בזמן הנכון, ובעוד שהשביט הגדול של 1882 מרמז על מסלול קודם. פריהליון כמה עשורים מאוחר יותר, ידרוש רק שינוי קטן ברכיבים המסלוליים כדי להביא אותו לשביט המוסכם.

נראה כי השביטים מחככי השמש של 1668, 1689, 1702 ו-1945 קשורים קשר הדוק לאלו של 1882 ו-1965, אם כי מסלוליהם אינם ברורים מספיק כדי לקבוע אם הם אכן התנתקו משביט האב ב-1106, או במעבר הפריהליון הקודם לפני כן, זמן מה במאות ה-3–5 לספירה. תת-קבוצה זו של שביטים ידועה בשם תת-קבוצה II. השביט וייט-אורטיז-בוללי , שנצפה ב-1970, קשור יותר לקבוצה זו מאשר לתת-קבוצה I, אך נראה כי הוא התנתק במהלך המסלול הקודם אל השברים האחרים.

נראה כי השביטים מחככי השמש שנצפו ב-1843 (השביט הגדול של 1843) וב-1963 (השביט פריירה) קשורים קשר הדוק ושייכים לתת-הקבוצה I, אם כי כאשר מניחים כי מסלוליהם נעוצים בפריהליון אחד קודם, ההבדלים בין היסודות המסלוליים הם עדיין די גדולים, מה שמרמז כנראה שהם נפרדו זה מזה מעבר אחד לפני כן. ייתכן שהם אינם קשורים לשביט של 1106, אלא לכוכב שביט חוזר אחר כ-50 שנה לפני כן. תת-קבוצה I כוללת גם שביטים שנצפו ב-1695, 1880 (השביט הדרומי הגדול של 1880) וב-1887 (השביט הדרומי הגדול של 1887), וכן את הרוב המכריע של השביטים שזוהו על ידי משימת גשושית SOHO.

ההבחנה בין שתי תת-הקבוצות מרמזת על כך שהן נובעות משני שביטים אב נפרדים, שבעצמם היו פעם חלק מ"שביט סב" שהתפצל למספר מסלולים בעבר. מועמד אפשרי אחד ל"שביט סב" הוא השביט שנצפה על ידי אריסטו ואפורוס בשנת 371 לפני הספירה. אפרוס טען שראה את השביט הזה נשבר לשניים. עם זאת, אסטרונומים מודרניים ספקנים לגבי הטענות של אפרוס, משום שהן לא אושרו על ידי מקורות אחרים. במקום זאת כוכבי שביט שהגיעו בין המאות ה-3 וה-5 לספירה (שביטים של 214, 426 ו-467) נחשבים כאבות אפשריים של משפחת קרויץ. כוכב השביט המקורי בהחלט היה גדול מאוד, אולי בקוטר של 100 קילומטרים (לשם השוואה, גרעין השביט הייל-בופ היה בקוטר של כ-40 קילומטרים).

למרות שמסלולו שונה למדי מאלה של שתי הקבוצות הראשיות, ייתכן שהכוכב השביט משנת 1680 קשור גם למשפחת שביטי מחככי השמש של קרויץ בעקבות פיצול מסלולים רבים לפני כן.

שביטי קרויץ הם כנראה לא תופעה ייחודית. מחקרים הראו כי עבור שביטים עם נטיות מסלול גבוהות ומרחקי פריהליון של פחות מ-2 יחידות אסטרונומיות, ההשפעה המצטברת של הפרעות כבידה נוטה לגרום למסלולי מחככי שמש. מחקר אחד העריך שלכוכב השביט הייל-בופ יש כ-15% סיכוי להפוך בסופו של דבר לכוכב שביט מחכך שמש.

תצפיות אחרונות
עד לפני מספר עשורים, אפילו שביט בהיר מאוד במשפחת השביטים מחככי השמש של קרויץ יכול היה לעבור דרך מערכת השמש הפנימית ללא משיכת תשומת לב מצד האנושות, אם המעבר בנקודת הפריהליון שלו היה מתרחש בין החודשים מאי לאוגוסט בערך. בתקופה זו של השנה, לא ניתן לראותו מכדור הארץ, כאשר השביט מתקרב ומתרחק כמעט ישירות מאחורי השמש, ויכול להיראות קרוב מאוד לשמש רק אם הוא נעשה בהיר מאוד. צירוף מקרים יוצא דופן בין המעבר בפריהליון של שביט הליקוי של 1882 לבין ליקוי חמה מלא איפשר את גילויו.

עם זאת, במהלך שנות ה-80 של המאה העשרים, שני לוויינים ששוגרו במטרה לצפות בשמש גילו מספר שביטים חדשים ממשפחת קרויץ, ומאז 1995 עת שיגורו של לוויין תצפית השמש SOHO, ניתן היה לצפות בשביטים קרובים מאוד לשמש בכל זמן במהלך השנה. לוויין SOHO מספק תצוגה קבועה של הסביבה הסולרית המיידית, וגילה מאות שביטים מחככי שמש חדשים, חלקם במרחק של מטרים ספורים בלבד. כ-83% מהגופים שנמצאו על ידי SOHO הם חברים בקבוצת קרויץ, כאשר הקבוצה השנייה מכונה "לא קרויץ" או "ספורדי" (משפחות מאייר, מרסדן, קראכט 1 וקראכט 2). בממוצע, מתגלה שביט חדש למשפחת קרויץ כל שלושה ימים. מלבד השביט לאבג'וי (Lovejoy), אף אחד ממחככי השמש שראה SOHO לא שרד את מעבר הפריהליון שלו; חלקם אף צללו לתוך השמש עצמה, אך סביר להניח שרובם פשוט התאדו לחלוטין.

יותר מ-75% בקבוצת שביטי מחככי השמש שנצפו על ידי לווין SOHO התגלו על ידי אסטרונומים חובבים שניתחו את התצפיות של SOHO דרך האינטרנט. כמה חובבים הצליחו במספר מדהים של תגליות, כאשר ריינר קראכט מגרמניה זיהה 211 שביטים, מייקל אוטס מהממלכה המאוחדת זיהה 144 שביטים, וז'ו בו מסין זיהה 97 שביטים. נכון ליוני 2020, זוהו יותר מ-4,000 שביטים מחככי שמש של קרויץ באמצעות נתוני SOHO.

תצפיות SOHO הראו ששביטים מחככי שמש מגיעים לעיתים קרובות בזוגות המופיעים זה אחר זה לאחר מספר שעות. תדירות הופעת הזוגות הללו תכופה מדי מכדי להיחשב כמי שמתרחשת במקרה, והם אינם יכולים לנבוע מהתפרקות במסלול הקודם, מכיוון שאילו כך היה הדבר, השברים היו נפרדים במרחק הרבה יותר גדול. במקום זאת, סבורים שהזוגות נובעים מפיצולים רחוקים מהפריהליון. ולראיה, שביטים רבים נצפו מתפצלים הרחק מהפריהליון, ונראה שבמקרה של מחככי השמש של קרויץ, פיצול ראשוני ליד פריהליון יכול להיות בעקבות 'מפל' מתמשך של התפרקות לאורך שאר המסלול.

מספר השביטים שהתגלו בתת-קבוצה "קרויץ I" הוא בערך פי ארבעה ממספר השביטים בתת-הקבוצה "קרויץ II". זה מצביע על כך ש"שביט הסב" התפצל ל"שביטי אב" בגודל לא שווה.

עתיד
באופן דינמי, מחככי השמש של קרויץ עשויים להמשיך להיות מוכרים כמשפחה נבדלת במשך אלפי שנים. בסופו של דבר, מסלוליהם יתפזרו על ידי הפרעות כבידה, אם כי בהתאם לקצב הפיצול של החלקים המרכיבים, הקבוצה עשויה להיהרס לחלוטין לפני שהיא תתפזר מבחינה כבידתית. הגילוי המתמשך של מספר גדול של בני המשפחה הקטנים יותר על ידי SOHO יוביל ללא ספק להבנה טובה יותר של האופן שבו שביטים מתפרקים ויוצרים משפחות שביטים.

לא ניתן להעריך את הסיכויים ששביט קרויץ בהיר נוסף יגיע בעתיד הקרוב, אבל בהתחשב בכך שלפחות 10 הגיעו ונראו בעין בלתי מזוינת במהלך 200 השנים האחרונות, נראה שכמעט בטוח יגיע כוכב שביט גדול נוסף ממשפחת קרויץ בשלב מסוים. בשנת 1970 הגיע השביט וייט-אורטיז-בוללי  לבהירות נראית של 1. בדצמבר 2011, שרד שביט קרויץ C/2011 W3 (Lovejoy) את מעבר הפריהליון שלו והייתה לו בהירות נראית של 3−.

לקריאה נוספת
 Marsden B. G. (1989), The Sungrazing Comets Revisited, Asteroids, comets, meteors III, Proceedings of meeting (AMC 89), Uppsala: Universitet, 1990, eds C. I. Lagerkvist, H. Rickman, B. A. Lindblad., p. 393
 Lee, Sugeun; Yi, Yu; Kim, Yong Ha; Brandt, John C. (2007). "Distribution of Perihelia for SOHO Sungrazing Comets and the Prospective Groups". Journal of Astronomy and Space Sciences. 24 (3): 227–234. Bibcode:2007JASS...24..227L. doi:10.5140/JASS.2007.24.3.227.

קישורים חיצוניים

 Sungrazer project website Archived 2015-05-25 at the Wayback Machine
 SEDS Kreutz group page
 Cometography sungrazers page Archived 2005-03-08 at the Wayback Machine
 NASA press release about two Sungrazers seen by SOHO
 Complete list of SOHO comets
 Real time SOHO data

הערות שוליים