שומייקר-לוי 9

שומייקר-לוי 9 (באנגלית: Shoemaker-Levy 9; נכתב גם SL9; מסומן רשמית: D/1993 F2) היה שביט שהתפרק ביולי 1992 והתנגש בצדק ביולי 1994. אירוע זה סיפק את התצפית הישירה הראשונה בהתנגשות מחוץ לכדור הארץ של עצמים הנעים במערכת השמש. בעקבות גילוי השביט החל סיקור תקשורתי נרחב, והוא נצפה מקרוב על ידי אסטרונומים רבים ברחבי העולם. ההתנגשות סיפקה מידע חדש על צדק והדגישה את תפקידו האפשרי בהפחתת פסולת חלל המגיעה למערכת השמש הפנימית.

השביט התגלה על ידי האסטרונומים קרוליין שומייקר, יוג'ין מ. שומייקר ודייוויד לוי ב-1993. שומייקר-לוי 9 נלכד בכוח המשיכה של צדק והקיף את כוכב הלכת באותה עת. הוא אותר בליל 24 במרץ בתצלום שצולם באמצעות טלסקופ שמידט  בעל קוטר עדשה של 46 סנטימטרים (18 אינץ') במצפה הכוכבים פאלומר בקליפורניה. היה זה השביט הפעיל הראשון שנצפה מקיף כוכב לכת, וככל הנראה נלכד על ידי צדק כ-20 עד 30 שנה קודם לכן.

חישובים הראו שצורתו המפורקת, יוצאת הדופן, נבעה מהתקרבות קודמת לצדק ביולי 1992. בזמן ההתקרבות עבר מסלולו של שומייקר-לוי 9 בתוך גבול רוש של צדק, וכוחות הגאות והשפל של צדק פעלו עליו ופירקו את השביט. השביט נצפה מאוחר יותר כסדרה של שברים בקוטר של עד 2 קילומטרים. שברים אלו התנגשו בחצי הכדור הדרומי של צדק בין 16 ל-22 ביולי 1994 במהירות של כ-60 קילומטרים לשנייה (מהירות מילוט של צדק) או 216,000 קילומטרים לשעה. בהשפעת ההתנגשות נראו במשך חודשים רבים צלקות על כוכב הלכת, שבלטו ונצפו בקלות רבה יותר בהשוואה ל.

גילוי
בזמן עריכת תוכנית תצפיות שנועדה לחשוף גופים קרובי ארץ גילו לוי ובני הזוג שומייקר את השביט שומייקר-לוי 9 בליל 24 במרץ 1993, בתצלום שצולם באמצעות טלסקופ שמידט בעל קוטר עדשה של 46 סנטימטרים (18 אינץ'), במצפה הכוכבים פאלומר שבקליפורניה. השביט תויג תחילה כתגלית מקרית, אך כזו שהאפילה במהירות על תוצאות תוכנית התצפית העיקרית והמתוכננת שלהם.

שומייקר-לוי 9 היה השביט התקופתי התשיעי (שביט שתקופת מסלולו היא 200 שנה או פחות) שהתגלה על ידי השומייקרים ולוי, ומכאן שמו. היה זה גילוי השביט האחד-עשר שלהם בסך הכל, כולל גילוים של שני שביטים לא מחזוריים, הנקראים במינוח שונה. התגלית הוכרזה בחוזר האיגוד האסטרונומי הבין-לאומי (IAU 5725) ב-26 במרץ 1993.

תמונת התגלית נתנה רמז ראשון לכך שכוכב השביט שומייקר-לוי 9 הוא יוצא דופן, שכן נראה היה שהוא מראה גרעינים מרובים באזור מוארך באורך של כ-50 שניות קשת וברוחב של 10 שניות קשת. בריאן ג'י מרסדן מהלשכה המרכזית למברקים אסטרונומיים ציין כי השביט נמצא במרחק של כ-4 מעלות בלבד מצדק כפי שנראה מכדור הארץ, וכי אף על פי שזה יכול להיות אפקט של קו ראייה, תנועתו הנראית לעין בשמיים הראתה כי השביט היה קרוב פיזית לכוכב הלכת.

שביט במסלול צדק
עד מהרה גילו מחקרי מסלול של השביט הידוע החדש שהוא מקיף את צדק ולא את השמש, בניגוד לכל שאר השביטים הידועים באותה תקופה. מסלולו סביב צדק היה קשור בצורה רופפת מאוד, עם תקופה של כשנתיים ואפואפסיד (הנקודה במסלול הרחוקה ביותר מכוכב הלכת) של 0.33 יחידות אסטרונומיות (49 מיליון קילומטרים). מסלולו סביב כוכב הלכת היה אקסצנטרי ביותר (e = 0.9986).

מעקב אחר תנועת המסלול של השביט גילה שהוא מקיף את צדק כבר זמן מה וסביר להניח שהוא נלכד ממסלול שמש למסלול צדק בתחילת שנות ה-70 של המאה ה-20, אם כי ייתכן שהלכידה התרחשה כבר באמצע שנות ה-60. מספר עורכי תצפיות אחרים מצאו תמונות מוקדמות של השביט, שהושגו לפני 24 במרץ, כולל אלו של קין אנדייט (Kin Endate), שנחשפה ב-15 במרץ, סאטורו אוטומו (Satoru Otomo) שפורסמה ב-17 במרץ, ותמונות של צוות בראשות אלינור הלין, שנחשפו ב-19 במרץ. תמונה של השביט על לוח צילום שמידט שצולמה ב-19 במרץ זוהתה ב-21 במרץ על ידי מ. לינדגרן, בפרויקט חיפוש אחר שביטים ליד צדק. עם זאת, מכיוון שהצוות שלו ציפה ששביטים לא יהיו פעילים או במקרה הטוב יציגו זנב אבק חלש, ולשומייקר-לוי 9 הייתה צורה מוזרה, טבעו האמיתי לא הוכר עד להודעה הרשמית, חמישה ימים לאחר מכן. לא נמצאו תמונות מוקדמות יותר ממרץ 1993. לפני שהכוכב נלכד על ידי צדק, היה זה כנראה כוכב שביט קצר-תקופה בעל אפהליון בתוך מסלולו של צדק, ופריהליון פנימי לחגורת האסטרואידים.

האזור שבתוכו ניתן לומר כי עצמים נעים במסלול כבידה סביב צדק מוגדר על ידי ספירת היל שלו. כאשר חלף השביט בקרבת צדק בסוף שנות ה-60 או תחילת שנות ה-70 של המאה ה-20 הוא עבר במקרה ליד האפהליון שלו ומצא עצמו מעט בתוך ספירת היל. כוח המשיכה של צדק גרר את השביט לעברו. מכיוון שתנועת השביט ביחס לצדק הייתה איטית מאוד, הוא נפל כמעט היישר לכיוון צדק, וזו הסיבה שהוא נלכד למסלול צדק בעל אקסצנטריות גבוהה מאוד - כלומר, האליפסואיד של מסלולו כמעט השתטח.

השביט חלף ככל הנראה בסמיכות רבה לצדק ב-7 ביולי 1992, קצת יותר מ-40,000 קילומטרים מעל ראשי ענני האטמוספירה. מרחק זה קטן יותר מהרדיוס של צדק (כ-70,000 קילומטרים); הוא נמצא בתוך מסלולו של הירח מטיס – הירח הפנימי ביותר של צדק – ובתוך גבול רוש של כוכב הלכת, שבתוכו כוחות הגאות והשפל חזקים דיים כדי לשבש את מסלולו של גוף המוחזק רק על ידי כוח הכבידה. למרות שכוכב השביט התקרב לצדק לפני כן, נראה שהמפגש ב-7 ביולי היה הקרוב ביותר והתפרקות השביט התרחשה בזמן זה. כל שבר של השביט סומן באות האלפבית, מ"פרגמנט A" ועד ל"פרגמנט W", אופן סימון שהפך למקובל בתצפיות קודמות של שביטים שהתפרקו.

באותם ימים העלו חישובי המסלול הטובים ביותר כי כוכב השביט יעבור כ-45,000 קילומטרים ממרכז צדק, מרחק קטן יותר מרדיוס כוכב הלכת; כלומר, הייתה סבירות גבוהה ביותר ששומייקר-לוי 9 יתנגש בצדק ביולי 1994. מחקרים העלו ש"רכבת" הגרעינים תיכנס לאטמוספירה של צדק במשך תקופה של כחמישה ימים.

תחזיות התנגשות
הסבירות הגבוהה שהשביט יתנגש בצדק גרמה להתרגשות רבה בקהילה האסטרונומית ומחוצה לה, שכן אסטרונומים מעולם לא ראו שני גופים משמעותיים במערכת השמש מתנגשים. מחקרים מרובים נעשו על השביט, וככל שמסלולו התבסס בצורה מדויקת יותר, כך הסבירות להתנגשות הפכה לוודאית יותר. הציפייה הייתה שההתנגשות תספק הזדמנות ייחודית למדענים לצפות אל תוך האטמוספירה של צדק, שכן ההתנגשויות היו צפויות לגרום להתפרצויות ולעלייה של חומר מהשכבות המוסתרות בדרך כלל מתחת לעננים.

אסטרונומים העריכו שגודלם של השברים הגלויים של שומייקר-לוי 9 נע בין כמה מאות מטרים לשני קילומטרים, דבר המרמז כי לכוכב השביט המקורי היה, ככל הנראה, רוחב גרעין בגודל של עד 5 קילומטרים – קצת יותר גדול משביט היאקוטאקה, שהפך בהיר מאוד כשחלף קרוב לכדור הארץ בשנת 1996. אחד הוויכוחים המשמעותיים לפני הפגיעה היה האם ההשפעות של פגיעת גופים קטנים כל כך יהיו מורגשות מכדור הארץ, מלבד ההבזק הצפוי בעת התפוררותם כמטאורואידים גדולים. התחזית האופטימית ביותר הייתה שכדורי אש בליסטיים גדולים וא-סימטריים יעלו מעל צדק אל אור השמש כך שייראו מכדור הארץ. השפעות חזויות נוספות שהוצעו היו גלים סייסמיים שינועו על פני כוכב הלכת, עלייה באובך הסטרטוספרי בכוכב הלכת עקב אבק שיעלה מהפגיעות, ועלייה במסה של מערכת טבעות צדק. עם זאת, בהתחשב בכך שהתבוננות בהתנגשות כזו הייתה חסרת תקדים לחלוטין, האסטרונומים היו זהירים בתחזיותיהם לגבי מה שהאירוע עשוי לחשוף.

התנגשות
ממוזער|200px|צדק בעל-סגול (כ-2.5 שעות לאחר פגיעתו של שבר R). הנקודה השחורה ליד החלק העליון היא איו העובר על רקע צדק.
ממוזער|שמאל|200px|תמונות מטלסקופ החלל האבל מהפגיעה הראשונה של כדור האש
ממוזער|שמאל|200px|אנימציית מסלולו של שומייקר-לוי 9 סביב צדק
בציפייה להתנגשות החזויה הכשירו אסטרונומים טלסקופים יבשתיים לתצפיות על צדק. מספר מצפי כוכבים עשו את אותו הדבר, כולל טלסקופ החלל האבל, לוויין התצפית בקרני רנטגן ROSAT, מצפה הכוכבים קק וגשושית גלילאו, שהייתה אז בדרכה למפגש עם צדק, שתוכנן לשנת 1995. למרות שהפגיעות התרחשו בצד הנסתר של צדק מכדור הארץ, גשושית גלילאו, אז במרחק של 1.6 יחידות אסטרונומיות (240 מיליון קילומטרים) מכוכב הלכת, הצליחה לראות את ההתנגשויות בזמן התרחשותן. הסיבוב המהיר של צדק הביא את אתרי הפגיעה לעיני התצפיות היבשתיות כ-20 דקות לאחר ההתנגשויות.

שתי גשושיות חלל נוספות ביצעו תצפיות בזמן הפגיעה: יוליסס, שתוכננה בעיקר לתצפיות שמש, הופנתה לכיוון צדק ממיקומה במרחק של 2.6 יחידות אסטרונומיות (390 מיליון קילומטרים), והגשושית הרחוקה של וויאג'ר 2, שנמצאה כ-44 יחידות אסטרונומיות (6.6 מיליארד קילומטרים) מצדק. לאחר המפגש עם נפטון ב-1989 הייתה וויאג'ר 2 בדרכה אל מחוץ למערכת השמש והיא תוכנתה לחפש פליטות רדיו מההתנגשויות, בטווח 1–390 קילו-הרץ, ולבצע תצפיות באמצעות הספקטרומטר העל-סגול שבה.

האסטרונום איאן מוריסון  תיאר את ההתנגשויות כך:

"הפגיעה הראשונה התרחשה ב-16 ביולי 1994 בשעה 20:13 זמן אוניברסלי מתואם, כאשר שבר A של הגרעין [של השביט] הוטח בחצי הכדור הדרומי של צדק במהירות של כ-60 קילומטרים לשנייה. מכשירים על גלילאו זיהו כדור אש שהגיע לטמפרטורת שיא של כ-23,700 מעלות צלזיוס (24,000 מעלות קלווין), בהשוואה לטמפרטורת ענני צדק האופיינית של כ-143- מעלות צלזיוס (130 מעלות קלווין). לאחר מכן הוא התקרר והתרחב במהירות לכ-1,230 מעלות צלזיוס (1,500 מעלות קלווין). ענן הפגיעה מכדור האש הגיע במהירות לגובה של למעלה מ-3,000 קילומטרים ונצפה על ידי טלסקופ החלל האבל".

דקות ספורות לאחר זיהוי ענן הפגיעה של כדור האש מדדה גלילאו התחממות מחודשת, כנראה עקב נפילת חומר שחזר לצדק. תצפיות בכדור הארץ זיהו את כדור האש עולה מצדק זמן קצר לאחר הפגיעה הראשונית.

למרות התחזיות שפורסמו, אסטרונומים לא ציפו לראות עליית ענני עשן מההתנגשויות ולא היה להם מושג עד כמה ההשפעות האטמוספיריות האחרות מההתנגשויות יהיו גלויות לצופים מכדור הארץ. לאחר הפגיעה הראשונה נגלה עד מהרה בתצפיות כתם חשוך עצום. אסטרונומים סברו כי כתם כהה זה ואלו שנצפו אחריו נגרמו על ידי שפוכת מהפגיעה. צורתם הייתה א-סימטרית ודמתה לסהר מול כיוון הפגיעה.

במהלך ששת הימים הבאים נצפו 21 פגיעות ברורות, כאשר הגדולה ביותר הגיעה ב-18 ביולי בשעה 07:33 זמן אוניברסלי מתואם, בעת ששבר G פגע בצדק. פגיעה זו יצרה נקודה כהה ענקית באורך של יותר מ-12,000 קילומטרים (כמעט כקוטר כדור הארץ), וההערכה היא ששוחררה אנרגיה שוות ערך ל-6,000,000 מגה-טון TNT (פי 600 מהארסנל הגרעיני בעולם). שתי פגיעות בהפרש של 12 שעות ב-19 ביולי יצרו סימני פגיעה בגודל דומה לזה שנגרם על ידי שבר G, והפגיעות נמשכו עד 22 ביולי, כאשר שבר W פגע בכוכב הלכת.

תצפיות ותגליות
מחקרים כימיים
ממוזער|שמאל|200px|כתמים חומים כעדות לפגיעות בחצי הכדור הדרומי של צדק
עורכי התצפיות קיוו שההתנגשויות יעניקו להם הצצה ראשונה לצדק שמתחת למעטה העננים, שכן חומר תחתון עולה ונחשף עקב חדירת שברי השביט, שהכו באטמוספירה העליונה. מחקרים ספקטרוסקופיים הראו קווים ספקטרליים  מהספקטרום של צדק הכוללים גופרית דו-אטומית (S2) ופחמן דו-גופרי (CS2). זה היה הזיהוי הראשון של מולקולות אלה בצדק והזיהוי השני של גופרית דו-אטומית בגרם שמיים כלשהו. מולקולות נוספות שהתגלו כללו אמוניה (NH3) ומימן גופרי (H2S). כמות הגופרית המשתמעת מכמויות התרכובות הללו הייתה גדולה בהרבה מהכמות שעשוי להכיל גרעין של שביט קטן, מה שמוכיח כי החומר שנגלה עלה מתוך צדק. להפתעת האסטרונומים, לא זוהו מולקולות נושאות חמצן כמו גופרית דו-חמצנית.

בנוסף למולקולות אלו, זוהתה פליטה של אטומים כבדים כמו ברזל, מגנזיום וסיליקון, בכמות תואמת למה שעשוי להימצא בגרעין השביט. למרות שמבחינה ספקטרוסקופית זוהתה כמות ניכרת של מים, היא לא הלמה את שחזו, כלומר או ששכבת המים הנמצאת מתחת לעננים הייתה דקה יותר מהצפוי, או ששברי השביט לא חדרו מספיק עמוק.

גלים
כצפוי, יצרו ההתנגשויות גלי פגיעה עצומים, ששטפו את צדק במהירויות של 450 מטר לשנייה ונצפו במשך יותר משעתיים לאחר הפגיעה הגדולה ביותר. תחילה חשבו המדענים כי הגלים נעים בתוך שכבה יציבה הפועלת כמוליך גל, ומספר מדענים אף שיערו כי השכבה היציבה חייבת להיות בתוך ענני המים הטרופוספריים המשוערים. עם זאת, עדויות אחרות הצביעו על כך ששברי השביט לא הגיעו לשכבת המים והגלים התפשטו במקום זאת בתוך הסטרטוספירה.

תגובות אחרות
ממוזער|שמאל|200px|רצף של תמונות מהגשושית גלילאו, שצולמו בהפרש של מספר שניות, המראות את הופעת כדור האש של שבר W בצד הנסתר של צדק
לאחר ההתנגשויות הגדולות ביותר הראו תצפיות רדיו עלייה חדה בפליטת הרצף באורך גל של 21 סנטימטרים, שהגיעה לשיא של 120% מהפליטה הרגילה שנמדדה מכוכב הלכת. מדענים סברו שזה נובע מקרינת סינכרוטרון , שנגרמה ממעבר אלקטרונים רלטיביסטיים – אלקטרונים בעלי מהירויות קרובות למהירות האור – למגנטוספירה של צדק עקב ההתנגשויות.

כשעה לאחר כניסת שבר K לצדק תיעדו תצפיות פליטת אורורה סמוך לאזור הפגיעה, כמו גם בנקודה האנטיפודית לאתר הפגיעה ביחס לשדה המגנטי החזק של צדק. היה קושי בקביעת הגורם לפליטות אלו בשל חוסר ידע על השדה המגנטי הפנימי של צדק והגאומטריה של אתרי הפגיעה. הסבר אפשרי אחד היה שגלי הלם, המואצים כלפי מעלה מהפגיעה, האיצו חלקיקים טעונים שגרמו לפליטת אורורה. תופעה זו קשורה, בדרך כלל, יותר לחלקיקי רוח שמש הנעים במהירות ופוגעים באטמוספירה של כוכב לכת ובסמיכות לקוטב המגנטי שלו.

מספר אסטרונומים טענו כי לפגיעה עשויה להיות השפעה ניכרת על הטורוס של איו, טורוס של חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה המחבר את צדק עם הירח הוולקני שלו. מחקרים ספקטרוסקופיים ברזולוציה גבוהה מצאו שהשונות בצפיפות היונים, מהירות הסיבוב והטמפרטורות בזמן הפגיעה ולאחר מכן היו בגבולות הנורמליים.

ניסיונות תצפית וזיהוי באמצעות מכשיריה של וויאג'ר 2 העלו חרס מאחר שכדורי האש היו מתחת לתחום הגילוי שלהם; לא נרשמו רמות חריגות של קרינת על-סגול או אותות רדיו לאחר הפיצוץ. גם יוליסס לא הצליחה לזהות תדרי רדיו חריגים.

ניתוח לאחר ההתנגשות
ממוזער|שמאל|200px|דוגמת פליטה אדמדמה וא-סימטרית
כדי לחשב את הצפיפות והגודל של שומייקר-לוי 9 פותחו מספר מודלים. צפיפותו הממוצעת חושבה ונמצאה כ-0.5 גרם/סמ"ק; התפרקותו של שביט פחות צפוף לא יכלה להיות דומה לשרשרת השברים שנצפתה. גודלו של שביט האב חושב ונמצא שהיה בקוטר של כ-1.8 קילומטרים. תחזיות אלו היו בין הבודדות שאוששו בפועל על ידי תצפיות מאוחרות יותר בשביטים אחרים.

אחת ההפתעות של ההתנגשות הייתה כמות המים הקטנה שהתגלתה בהשוואה לתחזיות קודמות. לפני הפגיעה הצביעו מודלים של אטמוספירת צדק על כך שהתפרקות השביט לשברים הגדולים ביותר תתרחש בלחצים אטמוספיריים של בין 30 קילו-פסקל לכמה עשרות מגה-פסקל. מספר תחזיות צפו שהשביט יחדור לשכבת מים ויצור מעטה כחלחל מעל אזור הפגיעה בצדק.

אסטרונומים לא צפו בכמויות גדולות של מים בעקבות ההתנגשויות ומחקרים מאוחרים יותר של ההתנגשות מצאו כי שברי השביט התפרקו ונהרסו בפיצוץ אווירי שהתרחש, ככל הנראה, בגבהים גבוהים בהרבה ממה שציפו קודם לכן. אפילו השברים הגדולים ביותר הושמדו כאשר הלחץ הגיע ל-250 קילו-פסקל, הרבה מעל העומק הצפוי של שכבת המים. השברים הקטנים יותר הושמדו כנראה עוד לפני שהגיעו לשכבת הענן.

השפעות ארוכות טווח
בעקבות הפגיעה, ניתן היה להבחין בכתמים על צדק במשך חודשים רבים. הם היו בולטים מאוד, ותצפיות תיארו אותם כבולטים יותר מהכתם האדום הגדול. חיפוש בתצפיות היסטוריות גילה כי הכתמים היו, ככל הנראה, הסימנים החולפים הבולטים ביותר שנראו אי פעם על פני צדק וכי לא תועדו לפני כן או מאז כתמים בסדר גודל ובגוון של אלה שנגרמו מפגיעות שומייקר-לוי 9.

תצפיות ספקטרוסקופיות מצאו כי אמוניה ופחמן דו-גופרי נשארו באטמוספירה לפחות ארבעה עשר חודשים לאחר ההתנגשויות, כאשר כמות ניכרת של אמוניה נמצאה בסטרטוספירה בניגוד למיקומה הרגיל בטרופוספירה.

בניגוד לשכל הישר, הטמפרטורה האטמוספירית ירדה לרמות נורמליות מהר יותר באתרי ההתנגשות הגדולים יותר מאשר באתרי ההתנגשות הקטנים יותר: באתרי ההתנגשות הגדולים יותר, הטמפרטורות עלו על פני אזור ברוחב של 15,000 עד 20,000 קילומטרים, אך ירדו בחזרה לרמות נורמליות תוך שבוע מאירוע ההתנגשות. באתרים קטנים יותר, טמפרטורות גבוהות ב-10 מעלות צלזיוס מהסביבה נמשכו במשך כמעט שבועיים. טמפרטורות הסטרטוספירה הכלליות עלו מייד לאחר ההתנגשויות ואז ירדו מתחת לטמפרטורות טרום ההתנגשות 2–3 שבועות לאחר מכן, לפני שהחלו לעלות אט-אט לטמפרטורות רגילות.

ב-1997 זיהו חוקרים באמצעות מצפה החלל בתת-אדום (ISO) של סוכנות החלל האירופית שקיימים אדי מים בסטרטוספירה של צדק. החוקרים שיערו שהמים הם שרידים של הפגיעה, שכן שביטים נוטים להיות גופים עתירי מים. עם זאת, לא ניתן היה לשלול בביטחון את הגעתם של המים ממקור אחר. ב-2013 אישרו תצפיות רגישות יותר שבוצעו באמצעות טלסקופ החלל הרשל שהשביט הוא המקור לאדי המים שנצפו. הן הראו שהמים נפוצים הרבה יותר באזור שבו התרחשה הפגיעה. התצפיות הצביעו על כך ש-95% מאדי המים שנצפו הגיעו מהפגיעה. מחקר נוסף שפורסם בשנת 2020 חיזק את ההשערה.

תדירות התנגשויות
ממוזער|שמאל|200px|אנקי קטנה (Enki Catena), שרשרת מכתשים על גנימד, שנגרמה כנראה על ידי אירוע פגיעה דומה. התמונה מכסה שטח של כ-190 קילומטרים
השביט אינו ייחודי בהקיפו את צדק במשך זמן מה; ידועים חמישה שביטים, (כולל 82P/Gehrels, 147P/Kushida–Muramatsu ו-111P/Helin–Roman–Crockett) שנלכדו זמנית על ידי כוח הכבידה של כוכב הלכת. מסלולי שביטים סביב צדק אינם יציבים, מכיוון שהם אליפטיים מאוד וסביר שיופרעו במידה רבה מכוח המשיכה של השמש באפסיד (הנקודה הרחוקה ביותר במסלול מכוכב הלכת).

צדק, כוכב הלכת המסיבי ביותר במערכת השמש, יכול ללכוד עצמים בתדירות גבוהה יחסית, אך גודלו של שומייקר-לוי 9 הופך את האירוע לנדיר: מחקר אחד לאחר ההתנגשות העריך ששביט בקוטר 300 מטר פוגע בכוכב הלכת פעם ב-500 שנים ושביט בקוטר של 1.6 קילומטרים מתנגש בו פעם ב-6,000 שנים.

ישנן עדויות חזקות מאוד שבעבר הגיעו שברי שביטים והתנגשו בצדק ובירחיו. במהלך משימות וויאג'ר לכוכב הלכת זיהו מדענים ואסטרונומים 13 שרשראות מכתשים על קליסטו ושלושה על גנימד, שמקורן הוגדר בתחילה כתעלומה. שרשראות מכתשים הנראות על הירח יוצאות לעיתים קרובות כקרניים ממכתשים גדולים ומשוער שהן נגרמו מהתנגשויות משניות של הפליטה המקורית, אך השרשראות על הירחים של כוכבי הלכת הענקיים לא הובילו למכתש גדול יותר. התצפיות בפגיעה של שומייקר-לוי 9 חיזקו את ההשערה שהשרשראות על הירחים נובעות משיירה של שברי שביט מפורקים שהתנגשו בהם.

ההתנגשות ב-19 ביולי 2009
ב-19 ביולי 2009, יותר מ-15 שנים לאחר פגיעת שומייקר-לוי 9, הופיע כתם שחור חדש, בגודל האוקיינוס השקט, בחצי הכדור הדרומי של צדק. מדידות תת-אדום תרמיות הראו שמקום הפגיעה היה חם וניתוח ספקטרוסקופי זיהה ייצור של עודף אמוניה חמה ואבק עשיר בסיליקה באזורים העליונים של האטמוספירה של צדק. מדענים הגיעו למסקנה שאירוע פגיעה נוסף התרחש, אבל הפעם עצם קומפקטי וחזק יותר, כנראה אסטרואיד קטן שלא התגלה, היה הגורם לכך.

צדק כ"שואב אבק קוסמי"
ההתנגשות של שומייקר-לוי 9 הדגישה את תפקידו של צדק כ"שואב אבק קוסמי" עבור מערכת השמש הפנימית (מחסום צדק). השפעת הכבידה החזקה של כוכב הלכת מובילה לאירועי התנגשות שביטים קטנים ואסטרואידים רבים בכוכב הלכת. שיעור הפגיעות של שביטים בצדק נחשב גבוה, בין פי 2,000 ל-8,000 מקצב ההתנגשויות בכדור הארץ.

הכחדת הדינוזאורים בסוף תקופת הקרטיקון מיוחסת, בדרך כלל, לאירוע התנגשות של מטאוריט בכדור הארץ, שהתרחש לפני כ-60 מיליון שנה, יצר את מכתש צ'יקשולוב והוביל להכחדת קרטיקון-פלאוגן. הבנה של אירוע זה הובילה לסברה כי פגיעות מהוות איום רציני על החיים המתקיימים על פני כדור הארץ. אסטרונומים משערים שללא צדק, ש"מנקה" איומים פוטנציאליים, ייתכן שאירועי הכחדה על כדור הארץ היו מתרחשים באופן תכוף יותר וחיים מורכבים אולי לא היו מסוגלים להתפתח. זהו חלק מהטיעון המשמש בהשערת כדור הארץ הנדיר.

כדי לבחון את ההשערה שצדק מגן על כדור הארץ מפני פגיעות של אסטרואידים, בשנים 2008–2010 ערכו ג'ונטי הורנר וברי ג'ונס סדרה של מחקרים שכללו סימולציות של שטף פגיעת אסטרואידים ושביטים בכדור הארץ כתלות במסה של צדק. הסימולציות הצביעו על השפעה מורכבת של צדק. צדק אכן מגן על כדור הארץ מפני פגיעות של שביטים ארוכי-מחזור (מחזור ארוך מ-200 שנים), שמקורם המשוער הוא עננת אורט. עם זאת, השפעתו על פגיעת אסטרואידים ושביטים קצרי-מחזור היא מעורבת: ככל שהגדילו בסימולציות את המסה של צדק, גדל שטף פגיעת האסטרואידים והשביטים קצרי המחזור בכדור הארץ, עד לשיא במסה השווה לכחמישית מהמסה האמיתית של צדק (); ככל שהגדילו בסימולציות את המסה של צדק מעבר ל- ירד שטף הפגיעה. בשיא, שטף הפגיעה של אסטרואידים הוא כפול מזה שקיים במסה האמיתית של צדק ושטף הפגיעה של שביטים קצרי מחזור היה גדול פי 4.5; אולם, במסה האמיתית של צדק, שטף הפגיעה של אסטרואידים ושביטים קצרי-מחזור גדול פי 3.5 ו-1.4 בהתאמה מאשר במצב בו מסתו הייתה . עולה מכך שבהתקיים תנאי המודל של החוקרים, עד נקודה מסוימת, אם מסתו של צדק הייתה קטנה יותר, כדור הארץ אכן היה פגיע פחות, אך עצם קיומו של צדק הופך את כדור הארץ לפגיע יותר. מודל זה ומודלים עדכניים אחרים מטילים ספק בטענה שצדק מהווה מגן מפני פגיעות מטאוריטים בכדור הארץ.

לקריאה נוספת
 Chodas P. W., and Yeomans D. K. (1996), The Orbital Motion and Impact Circumstances of Comet Shoemaker–Levy 9, in The Collision of Comet Shoemaker–Levy 9 and Jupiter, edited by K. S. Noll, P. D. Feldman, and H. A. Weaver, Cambridge University Press, pp. 1–30
 Chodas P. W. (2002), Communication of Orbital Elements to Selden E. Ball, Jr. Accessed February 21, 2006

קישורים חיצוניים



 מאמר על השביט "פגיעה ברורה בצדק"
 מידע נוסף על שביטים באתר "בארץ הדעת"
 מידע נוסף על השביט
 תמונות אנימציה
 מידע נוסף באתר National Space Science Data Center
 הדמיה המראה את מסלול השביט כולל ההתנגשות


הערות שוליים

קטגוריה:שביטים
קטגוריה:צדק (כוכב לכת)
קטגוריה:1994 במדע