שביט היאקוטאקה

שביט היאקוטאקה (המסומן רשמית C/1996 B2 (Hyakutake)) הוא שביט שהתגלה ב-31 בינואר 1996 וזכה לכינוי השביט הגדול של 1996. מעברו בטווח של 0.1 יחידות אסטרונומיות (15 מיליון קילומטרים) מכדור הארץ ב-25 במרץ 1996 היה אחד ממעברי השביט הקרובים ביותר ב-200 השנים שקדמו לכך. כשהגיע לבהירות נראית, לכאורה, של אפס והתפרש על פני כמעט 80 מעלות, הופיע שביט היאקוטאקה בשמי הלילה בבהירות רבה ונצפה במקומות רבים ברחבי העולם. השביט האפיל, באופן זמני, על מעברו הצפוי של שביט הייל-בופ, שהתקרב למערכת השמש הפנימית באותה עת.

היאקוטאקה הוא כוכב שביט ארוך-מחזור שעבר פריהליון ב-1 במאי 1996. לפני המעבר האחרון שלו במערכת השמש, תקופת ההקפה שלו הייתה כ-17,000 שנים, אך הפרעה כבידתית של כוכבי הלכת הענקיים האריכה זאת לתקופה של 70,000 שנים. זהו השביט הראשון שבו זוהתה פליטת קרני רנטגן, שככל הנראה נבעה כתוצאה מפעולת גומלין של חלקיקי רוח שמש מיוננת עם אטומים נייטרליים רדומים בשביט. הגשושית יוליסס חצתה במקרה את מסלול הילת השביט במרחק של יותר מ-500 מיליון קילומטרים (3.3 יחידות אסטרונומיות) מגרעין השביט, והראתה שלשביט היאקוטאקה היה הזנב הארוך ביותר הידוע עבור שביט.

גילוי
השביט התגלה ב-31 בינואר 1996, על ידי האסטרונום החובב, יוג'י היאקוטאקה , מדרום יפן. היאקוטאקה חיפש שביטים במשך שנים ואף עבר למחוז קגושימה, בשל השמים האפלים באזורים הכפריים הסמוכים. בליל הגילוי השתמש היאקוטאקה במשקפת בעלת סט עדשות אובייקטיב חזקות בגודל 150 מילימטרים (6 אינץ') כדי לסרוק את השמים.

היה זה למעשה השביט השני אותו גילה היאקוטאקה, כשמספר שבועות קודם לכן גילה את השביט C/1995 Y1. תוך כדי התבוננות מחדש בכוכב השביט הראשון שגילה (שמעולם לא נצפה בעין בלתי מזוינת) ובחלקת השמים שמסביב, הופתע היאקוטאקה למצוא כוכב שביט נוסף כמעט באותו מיקום של הראשון. בקושי מאמין לתגלית השנייה זמן קצר כל כך לאחר התגלית הראשונה, דיווח היאקוטאקה על תצפיתו למצפה הכוכבים האסטרונומי הלאומי של יפן  בבוקר למחרת. מאוחר יותר באותו יום, אושרה התגלית על ידי תצפיות עצמאיות.

בזמן גילויו, האיר השביט בעוצמה של 11.0 והיה לו שובל בקוטר של כ-2.5 דקות קשת . היה זה במרחק של כ-2 יחידות אסטרונומיות מהשמש. מאוחר יותר, נמצא תצלום מוקדם של השביט שצולם ב-1 בינואר, כאשר השביט היה במרחק של כ-2.4 יחידות אסטרונומיות מהשמש והאיר בעוצמה של 13.3.

מסלול

כאשר בוצעו החישובים הראשונים של מסלול השביט, הבינו המדענים כי השביט עומד לעבור ב-25 במרץ במרחק של 0.1 יחידות אסטרונומיות מכדור הארץ. רק ארבעה שביטים עברו קרוב יותר במאה שקדמה לכך. באותה תקופה נדון גם השביט הייל-בופ כ"שביט גדול" אפשרי. בסופו של דבר הבינה הקהילה האסטרונומית כי שביט היאקוטאקה עשוי להפוך למרהיב גם בשל מעברו הקרוב.

יתרה מכך, לפי חישובי מסלולו הובן כי ביקורו הקודם של שביט היאקוטאקה במערכת השמש הפנימית התרחש כ-17,000 שנים קודם לכן. מכיוון שהוא, ככל הנראה, עבר קרוב לשמש מספר פעמים בעבר, התקרבות השביט ב-1996 לא הגיעה מכיוון עננת אורט, מקום שממנו מגיעים שביטים עם תקופות מסלול של מיליוני שנים. שביטים הנכנסים למערכת השמש הפנימית בפעם הראשונה עשויים להתבהר במהירות לפני שהם דוהים כשהם קרובים לשמש, מכיוון ששכבה של חומר נדיף מאוד מתאדה. דוגמה לכך התרחשה ב-1973 עם השביט קואוטק ; בתחילה הוא הוגדר כבעל פוטנציאל להרהיב עוז, אך, לבסוף, נצפה בבהירות בעוצמה בינונית. שביטים קודמים הראו דפוס התבהרות עקבי יותר. לפיכך, כל הסימנים הראו כי השביט היאקוטאקה יהיה בהיר.

מלבד ההתקרבות הרבה לכדור הארץ, היה השביט גלוי לאורך כל הלילה לצופים בחצי הכדור הצפוני בנקודתו הקרובה ביותר בזכות מסלולו, העובר קרוב מאוד לכוכב הצפון. היה זה אירוע חריג, מכיוון שרוב השביטים קרובים לשמש בשמיים כאשר השביטים נמצאים בבהירותם הגבוהה ביותר, מה שמוביל לכך שהשביטים יופיעו בשמים שאינם חשוכים לחלוטין.

מעבר בסמוך לכדור הארץ

היאקוטאקה הפך גלוי לעין בלתי מזוינת בתחילת מרץ 1996. באמצע מרץ, השביט עדיין לא היה ראוי לציון מיוחד, והאיר בעוצמה 4 עם זנב באורך של כ-5 מעלות. ככל שהתקרב לנקודה הקרובה ביותר לכדור הארץ, נעשה השביט בהיר יותר ואורך זנבו גדל. עד 24 במרץ, השביט היה אחד מהעצמים הבהירים ביותר בשמי הלילה, וזנבו נמתח על פני 35 מעלות. לשביט היה צבע כחלחל-ירקרק בולט.

ההגעה לנקודה הקרובה ביותר התרחשה ב-25 במרץ במרחק של 0.1 יחידות אסטרונומיות (15 מיליון קילומטרים; פי 39 המרחק בין כדור הארץ לירח). היאקוטאקה נע במהירות גבוהה על פני שמי הלילה שניתן היה לזהות את תנועתו מול הכוכבים תוך דקות ספורות; הוא גמע קוטר של ירח מלא (חצי מעלה) כל 30 דקות. צופים העריכו את בהירותו בסביבות 0, ודווח על אורך זנב של עד 80 מעלות. הילתו הייתה קרובה לזניט עבור צופים בקווי הרוחב הצפוניים האמצעיים והופיעה בקוטר של כ-1.5 עד 2 מעלות, בערך פי ארבעה מקוטר ירח מלא. ראש השביט הרהיב בצבעי כחול-ירוק באופן מובהק, אולי בשל פליטות של פחמן דיאטומי (C2) בשילוב עם אור השמש שהוחזר מגרגרי אבק.

מכיוון שהיאקוטאקה היה בשיא עוצמתו במשך מספר ימים בודדים, הוא לא הספיק לחלחל לתודעה הציבורית כפי שקרה עם השביט הייל-בופ בשנה שלאחר מכן. במיוחד, צופים אירופאים רבים לא ראו את השביט בשיאו בגלל תנאי מזג אוויר לא נוחים.

פריהליון והמשך מסלול
לאחר התקרבותו לכדור הארץ, דעכה בהירות השביט לעוצמה 2 בערך. הוא הגיע לפריהליון ב-1 במאי 1996, התבהר שוב והציג זנב אבק בנוסף לזנב הגז שנראה כשחלף על פני כדור הארץ. עם זאת, בשלב זה הוא היה קרוב לשמש ולא נראה בקלות. הוא נצפה חולף על פני פריהליון על ידי לוויין מחקר השמש SOHO, אשר תיעד גם פליטת עטרה מסיבית  שנוצרה באותו זמן. מרחק השביט מהשמש בפריהליון היה 0.23 יחידות אסטרונומיות, עמוק בתוך מסלולו של כוכב חמה.

לאחר מעבר בפריהליון שלו, דעך היאקוטאקה במהירות ועד סוף מאי 1996 אבדה היכולת לצפות בו בעין בלתי מזוינת. מסלולו עבר במהירות לשמי הדרום, אך בעקבות שחלף כבר בפריהליון הוא הפך לפחות מנוטר במידה ניכרת. התצפית האחרונה הידועה בכוכב השביט התרחשה ב-2 בנובמבר 1996.

היאקוטאקה עבר במערכת השמש הפנימית לפני כ-17,000 שנה; יחסי גומלין כבידתיים עם ענקי הגז במהלך מעברו ב-1996 האריכו מאוד את משך מסלולו, והתאמות בריצנטריות  למסלול השביט מנבאות שהוא לא יחזור שוב למערכת השמש הפנימית לתקופה של כ-70,000 שנים.

ממצאים מדעיים

מעבר גשושית יוליסס

ב-1 במאי 1996 ביצעה גשושית יוליסס מעבר בלתי צפוי דרך זנבו של השביט. עדויות למפגש לא הובחנו עד 1998. אסטרונומים שניתחו נתונים ישנים גילו שהמכשירים של יוליסס זיהו ירידה גדולה במספר הפרוטונים שעברו, כמו גם שינוי בכיוון ובחוזק של השדה המגנטי המקומי. מכאן ניתן להסיק במרומז שהגשושית חצתה 'עקבות' של גוף שמיימי, ככל הנראה כוכב שביט; הגוף השמיימי האחראי לכך לא זוהה מיד.

בשנת 2000 שני צוותים ניתחו באופן עצמאי את אותו אירוע. צוות המגנטומטר הבין שהשינויים בכיוון השדה המגנטי שהוזכרו לעיל מתאימים לדפוס ה"דראפינג" המצופה מיוני כוכב שביט או בזנב פלזמה. צוות המגנטומטר חיפש חשודים סבירים. לא אותרו כוכבי שביט ידועים ליד הגשושית, אך בהסתכלות רחוקה יותר, הם מצאו כי היאקוטאקה, במרחק של 500 מיליון קילומטרים (3.3 יחידות אסטרונומיות) משם, חצה את מישור המסלול של יוליסס ב-23 באפריל 1996. בזמן זה לרוח השמש הייתה מהירות של בערך 750 קמ"ש. במהירות זו נדרשו שמונה ימים עד שהזנב הגיע למקום שבו הייתה ממוקמת הגשושית ב-3.73 יחידות אסטרונומיות, בערך 45 מעלות מחוץ למישור המילקה. הכיוון של זנב היונים נגזר ממדידות השדה המגנטי ותאם עם המקור השוכן במישור המסלול של השביט היאקוטאקה.

הצוות השני, שעבד על נתונים מספקטרומטר הרכב היונים של הגשושית, גילה זינוק גדול ופתאומי ברמות החלקיקים המיוננים בו-זמנית שזוהו. השפע היחסי של יסודות כימיים שהתגלו הצביעו על כך שהגוף השמיימי האחראי הוא בהחלט כוכב שביט.

בהתבסס על המפגש עם יוליסס, נודע כי זנב השביט היה באורך של לפחות 570 מיליון קילומטרים (3.8 יחידות אסטרונומיות). אורך זה כמעט פי שניים מזנב השביט הקודם והידוע הארוך ביותר, זה של השביט הגדול של 1843, שאורכו היה 2 יחידות אסטרונומיות. שיא זה נשבר בשנת 2002 על ידי השביט 153P/Ikeya–Zhang , שאורך זנבו היה לפחות 7.46 יחידות אסטרונומיות.

הרכב
צופים מפני כדור הארץ מצאו אתאן ומתאן בכוכב השביט. זו הייתה הפעם הראשונה שאחד מהגזים הללו זוהה בכוכב שביט. ניתוח כימי הראה כי כמויות האתאן והמתאן היו שוות בערך, מה שעשוי לרמוז על כך שהקרח שבו נוצר בחלל הבין-כוכבי, הרחק מהשמש, שהייתה מאדה מולקולות נדיפות אלו במהירות. הקרח של היאקוטאקה ככל הנראה נוצר בטמפרטורות של 20 מעלות קלווין או פחות, מה שמצביע על כך שהוא נוצר כנראה בענן בין-כוכבי צפוף מהממוצע.

כמות הדאוטריום בקרח השביט נקבעה באמצעות תצפיות ספקטרוסקופיות . נמצא שהיחס בין דאוטריום למימן (הידוע כיחס D/H) היה בערך , בהשוואה ליחס באוקיינוסים של כדור הארץ של כ-. הוצע כי התנגשויות שביט עם כדור הארץ עשויות לספק חלק גדול מהמים באוקיינוסים, אך יחס ה-D/H הגבוה שנמדד בהיאקוטאקה ושביטים אחרים כמו הייל-בופ ושביט האלי הצביע על בעיות באישור תיאוריה זו.

פליטת קרני רנטגן

אחת ההפתעות הגדולות במעבר של שביט היאקוטאקה במערכת השמש הפנימית הייתה הגילוי שהוא פולט קרני רנטגן. תצפיות שנעשו באמצעות לוויין ROSAT  חשפו פליטת קרני רנטגן חזקה מאוד. זו הייתה הפעם הראשונה שכוכב שביט נצפה עושה זאת, אך עד מהרה גילו אסטרונומים שכמעט כל שביט שהם הסתכלו עליו בעבר פלט קרני רנטגן. הפליטה מהיאקוטאקה הייתה בצורת סהר בהירה ביותר והקיפה את הגרעין כשקצות הסהר היו בכיוון המנוגד לשמש.

הגורם לפליטת קרני הרנטגן נחשב לשילוב של שני מנגנונים. אינטראקציות בין חלקיקי רוח שמש אנרגטית וחומר שביט שהתנדף מהגרעין והיו עשויים לתרום משמעותית להשפעה זו. השתקפות של קרני רנטגן מהשמש נראית בעצמים אחרים במערכת השמש כמו הירח, אך חישוב פשוט, בהנחה שאפילו החזרת קרני רנטגן הגבוהה ביותר האפשרית לכל מולקולה או גרגר אבק, אינו מסוגל להסביר את רוב השטף הנצפה מהיאקוטאקה. זאת מכיוון שהאטמוספירה של השביט מאוד קלושה ומפוזרת. תצפיות על השביט C/1999 S4 (LINEAR)  באמצעות טלסקופ החלל צ'נדרה בשנת 2000 קבעו שקרני רנטגן שנצפו מאותו כוכב שביט נוצרו בעיקר על ידי התנגשויות וחילופי מטען בין יונים קטנים של פחמן, חמצן וחנקן טעונים מאוד ברוח השמש ומים נייטרליים, חמצן ומימן בהילת השביט.

גודל הגרעין ופעילותו

תוצאות מכ"ם ממצפה הכוכבים ארסיבו הראו שגרעין השביט  היה בקוטר של כ-4.8 קילומטרים ומוקף בשטף של חלקיקים בגודל אבן שנפלטה במהירות של כמה מטרים בשנייה. מדידת גודל זו תאמה היטב אומדנים עקיפים באמצעות פליטת תת-אדום ותצפיות רדיו.

גודלו הקטן של הגרעין (שביט האלי היה בקוטר של כ-15 קילומטרים, בעוד שביט הייל-בופ היה בקוטר של כ-60 קילומטרים) מרמז שהיאקוטאקה היה פעיל מאוד כדי להפוך לבהיר כל כך. רוב השביטים פולטים גזים מחלק קטן משטחם, אך נראה היה שרוב או כל פני השטח של היאקוטאקה היו פעילים. קצב ייצור האבק הוערך בכ- קילוגרמים לשנייה בתחילת מרץ, ועלה ל- קילוגרמים לשנייה כאשר השביט התקרב לפריהליון. במהלך אותה תקופה, מהירויות פליטת האבק עלו מ-50 מטרים בשנייה ל-500 מטרים בשנייה.

תצפיות על חומר שנפלט מהגרעין אפשרו לאסטרונומים לקבוע את משך הסיבוב שלו. כאשר השביט חלף על פני כדור הארץ, נצפתה פליטה גדולה או גוש חומר שנפלט לכיוון השמש כל 6.23 שעות. פליטה שנייה קטנה יותר עם אותו משך אישרה זאת כמשך הסיבוב של הגרעין.

לקריאה נוספת

קישורים חיצוניים

 
 JPL Comet Hyakutake home page Archived 22 September 2018 at the Wayback Machine
 JPL DASTCOM Cometary Orbital Elements
 Cometography.com: Comet Hyakutake
 NASA Astronomy Picture of the Day: Diagram of Comet Hyakutake's orbit (14 March 1996)
 C/1996 B2 at the JPL Small-Body Database Edit this at Wikidata

ביאורים

הערות שוליים

יפן: מדע וטכנולוגיה
היאקוטאקה