שביט היאקוטאקה

שביט הִיאקוּטָאקֶה (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 קילומטר) מכדור הארץ ב-25 במרץ 1996 היה אחד ממעברי השביט הקרובים ביותר ב-200 השנים שקדמו לו. כשהגיע לבהירות נראית של אפס והתפרס בשמיים 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 שהגיע לפריהליון ב-1 במאי 1996. לפני המעבר האחרון שלו במערכת השמש, הייתה תקופת ההקפה שלו 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 לשם כך למחוז קגושימה, בשל השמיים האפלים באזורים הכפריים הסמוכים לו. בליל הגילוי השתמש היאקוטאקה במשקפת בעלת סט עדשות אובייקטיב חזקות בגודל 150 מילימטרים (6 אינץ') כדי לסרוק את השמיים.

היה זה למעשה השביט השני אותו גילה היאקוטאקה; מספר שבועות קודם לכן הוא 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 שביט נוסף כמעט באותו מיקום של הראשון. למחרת בבוקר, לאחר שפיתח את התמונות שצילם בלילה, דיווח היאקוטאקה על תצפיתו למצפה הכוכבים האסטרונומי הלאומי של יפן. מאוחר יותר באותו היום אושרה התגלית על ידי תצפיות עצמאיות נוספות.

בזמן גילויו האיר השביט בבהירות של 11.0, והייתה לו הילה 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
ממוזער|שמאל|180px|מסלולו של השביט היאקוטאקה במערכת השמש הפנימית, עם נטייה גבוהה. בסוף מרץ 1996 היה השביט בקרבה מרבית לכדור הארץ מעל הקוטב הצפוני, וב-1 במאי היה בפריהליון
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 קהילת האסטרונומים כי שביט היאקוטאקה עשוי להפוך למרהיב גם בשל מעברו הקרוב.

לפי חישובי מסלולו הובן כי ביקורו הקודם של שביט היאקוטאקה במערכת השמש הפנימית התרחש כ-17,000 שנים קודם לכן. התובנה שהוא עבר, ככל הנראה, קרוב לשמש מספר פעמים בעבר, הביאה למסקנה שהוא לא הגיע מכיוון עננת אורט, מקום שמשוער כמקורם של שביטים עם תקופות מסלול של מיליוני שנים. גורם אפשרי לכך הוא הפרעות כבידתיות שחווה בהתקרבויותיו הקודמות לשמש, ששינו את מסלולו וגרמו לאיבוד מסה. תובנות אלה הובילו גם להערכה כי השביט היאקוטאקה יהיה בהיר יחסית לשביטים אחרים, שכן שביטים הנכנסים למערכת השמש הפנימית בפעם הראשונה עשויים להתבהר במהירות לפני שהם דוהים בקרבת השמש עקב התאדות שכבה של חומר נדיף מאוד. דוגמה לכך התרחשה ב-1973 בשביט קוהוטק; בתחילה הוא הוגדר כבעל פוטנציאל להיות שביט מרהיב מאוד, אך לבסוף נצפה בבהירות בעוצמה בינונית. שביטים קודמים הראו דפוס התבהרות עקבי יותר.

מאפיין נוסף של המסלול, שהשפיע על נראותו, היה מעברו בנקודה הקרובה ביותר לכדור הארץ קרוב לכוכב הצפון, מנקודת המבט של צופים על פני כדור הארץ. מסלול זה חריג ביחס לרוב השביטים, שנמצאים בבהירותם הגבוהה ביותר כשהם קרובים לשמש, כך שהם נראים מכדור הארץ כשהשמיים אינם חשוכים לחלוטין. במקרה של שביט היאקוטאקה, מסלולו בסמוך לכוכב הצפון הביא לכך שהוא נראה לכל אורך הלילה לצופים בחצי הכדור הצפוני.

מעבר בסמוך לכדור הארץ
ממוזער|שמאל|180px|מסלולו של השביט היאקוטאקה על פני השמיים
היאקוטאקה הפך גלוי לעין בלתי מזוינת בתחילת מרץ 1996. באמצע החודש הוא עדיין לא בלט במיוחד 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 היה השביט אחד מהעצמים הבהירים ביותר בשמי הלילה, וזנבו נמתח על פני 35 מעלות. לשביט היה צבע כחלחל-ירקרק בולט.

ממוזער|ימין|180px|השביט בערב ההתקרבות הקרובה ביותר לכדור הארץ ב-25 במרץ 1996
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, וניתן היה לזהות את תנועתו מול הכוכבים תוך דקות ספורות; הוא גמא קוטר של ירח מלא (כחצי 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 זהר 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 ימים בודדים, הוא לא הספיק לחלחל לתודעה הציבורית, כפי שקרה עם השביט הייל-בופ בשנה שלאחר מכן. כמו כן, צופים אירופאים רבים לא ראו את השביט בשיאו בשל 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 את נקודת הפריהליון 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 מאחר שכבר חלף על פני נקודת הפריהליון פחתה במידה ניכרת כמות הצפיות בו. 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
ממוזער|שמאל|180px|הדמיה של מסלול גשושית יוליסס מ-6 באוקטובר 1990 עד 29 ביוני 2009.גשושית יוליסס (סגול), כדור הארץ (כחול), צדק (צהוב), C/2006 P1 (תכלת), C/1996 B2 (ירוק), C/1999 T1 (אדום).

ב-1 במאי 1996 ביצעה גשושית יוליסס מעבר בלתי צפוי דרך זנבו של השביט. מדענים לא הבחינו בעדויות למפגש זה 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. הגילוי העלה את ההשערה שהגשושית חצתה 'עקבות' של גוף שמיימי, ככל הנראה כוכב שביט; הגוף השמיימי האחראי לכך לא זוהה מייד.

בשנת 2000 ניתחו שני צוותים באופן עצמאי את אותו אירוע. צוות המגנטומטר הבין שהשינויים בכיוון השדה המגנטי שהוזכרו לעיל מתאימים לדפוס המאפיין את זנב היונים של השביט. 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 קילומטרים לשנייה. במהירות זו נדרשו שמונה ימים עד שהזנב הגיע למקום שבו נמצאה הגשושית, במרחק של כ-3.73 יחידות אסטרונומיות מהשמש, 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 הצביע בבירור על כך שהגוף השמיימי האחראי הוא שביט.

על פי המפגש עם יוליסס, התברר כי זנב שביט היאקוטקה היה באורך של לפחות 570 מיליון קילומטרים (3.8 יחידות אסטרונומיות). אורך זה גדול כמעט פי שניים מהזנב של השביט הגדול של 1843 – השביט הקודם שהחזיק בשיא, עם זנב באורך 2 יחידות אסטרונומיות. שיא זה נשבר בשנת 2002 על ידי השביט 153P/Ikeya–Zhang , שאורך זנבו היה לפחות 7.46 יחידות אסטרונומיות.

הרכב
באמצעות ספקטרוסקופיה התגלו בשביט עקבות של אתאן ומתאן. זו הייתה הפעם הראשונה שאחד מהגזים הללו זוהה בכוכב שביט. ניתוח כימי הראה כי כמויות האתאן והמתאן היו בערך שוות, מה שעשוי לרמוז על כך שהקרח שבו נוצר בחלל הבין-כוכבי, הרחק מהשמש, מאחר שזו הייתה מאדה מולקולות נדיפות אלו במהירות. הקרח של היאקוטאקה נוצר ככל הנראה 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 והאלי, הצביע על בעיות באישור תאוריה זו.

פליטת קרני רנטגן
ממוזער|שמאל|180px|פליטת קרני רנטגן משביט היאקוטאקה, כפי שניתן לראות בלוויין ROSAT
אחת ההפתעות הגדולות במעבר של שביט היאקוטאקה במערכת השמש הפנימית הייתה הגילוי שהוא פולט קרני רנטגן. תצפיות שנעשו באמצעות טלסקופ החלל ROSAT חשפו פליטת קרני רנטגן חזקה מאוד. זו הייתה הפעם הראשונה ששביט 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
ממוזער|ימין|180px|השביט היאקוטאקה כפי שצולם על ידי טלסקופ החלל האבל ב-4 באפריל 1996, עם מסנן אינפרא אדום
ממוזער|שמאל|180px|האזור שמסביב לגרעין השביט היאקוטאקה, כפי שנראה על ידי טלסקופ החלל האבל. ניתן לראות חלק מהשברים מתפרקים
תוצאות מכ"ם ממצפה הכוכבים ארסיבו הראו שגרעין השביט היה בקוטר של כ-4.8 קילומטרים ומוקף בשטף של חלקיקים בגודל של חלוקי נחל שנפלטו במהירות של מטרים אחדים בשנייה. מדידת גודל זו תאמה היטב אומדנים עקיפים באמצעות פליטת תת-אדום ותצפיות רדיו.

גודלו הקטן של הגרעין (הגרעין של שביט האלי היה בקוטר של כ-15 קילומטרים, בעוד שהגרעין של 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 עלו מהירויות פליטת האבק 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

קטגוריה:יפן: מדע וטכנולוגיה
היאקוטאקה