מטאורים ומטאוריטים - מבט מכדור הארץ
הפיסיקאי Max Born במבחן לדוקטורט, נשאל על ידי הבוחן (דוקטור Schwartzshield) "מה יש לעשות, כאשר מבחינים בכוכב נופל". למרות שידע את התשובה (להסתכל בשעון ולרשום את הזמן, לזהות את קבוצת הכוכבים שברקע, להגדיר את כיוון התנועה, את אורך המסלול הלוהט, ולחשב בערך את נתיב הכוכב), Max Born לא התאפק וענה: "אני מבקש מישאלה..."
(מתוך הספר "הפיזיקאים המתלוצצים").

  1. האם אפשר לצפות מכדור הארץ באבק הבין פלנטרי?
  2. מה הם "כוכבים נופלים" ומדוע אנחנו רואים אותם?
  3. כמה "כוכבים נופלים" אפשר לראות במהלך לילה אחד? (סטטיסטיקה)
  4. מהו מטר מטאורים (Meteor stream, shower)?
  5. מטאוריטים - מתנות משמים?
  6. המלצות לאספני מטאוריטים.
  7. מה יכול לספר המטאוריט למדענים?
  8. מכתשים - עקבות של התנגשויות על פני כדור הארץ.


  1. איך ניתן לצפות מכדור הארץ באבק הבין פלנטרי?

    אור השמש מתפזר על ידי גרגירי האבק (מטאוריטים) שמצטברים בעיקר במישור המילקה (מילקה מלשון ליקוי. זהו המישור בו נעות הפלנטות.), ואז אפשר לראות בשמי כדור הארץ, בתנאים מיוחדים, כתם אור מעורפל בצורת משולש.


    Picture credit: Lyndon Anderson, Bismarck, ND.

    עוצמת הבהירות שלו דומה לעוצמת הבהירות של שביל החלב. התופעה הזאת נקראת "אור גלגל המזלות" או Zodiacal Light (ראו שרטוט).
    כתם האור מתמשך משני צדדי השמש ל~60-80 מעלות. רוחב הפס ליד האופק ~20-30 מעלות.

    תנאי התצפית הטובים ביותר:
    מקום: קווי רוחב נמוכים - כלומר, יש סיכוי לראות את התופעה בשמי ישראל.
    זמן: באביב - שעתיים אחרי שקיעת השמש. בסתיו - שעתיים לפני זריחת השמש.
    מצב השמיים: אטמוספרה צלולה (ללא זיהום). וכמובן, ללא עננים, ללא ירח בשמיים, ללא תאורה.
    תנאים קשיים? אבל "אם כבר" ... אפשר לא רק לצפות, אלא אפילו לצלם תמונות יפות, כמו אלה שלמטה.

    הקישו על התמונות להגדלה
    הקישו להגדלה
    אור גלגל המזלות לפני זריחת השמש במדבר
    Anza-Borrego Desert, CA.
    Picture credit: Skyphoto
    הקישו להגדלה
    אור גלגל המזלות לפני זריחת השמש מפסגת ההר
    Mt. Haleakala, Hawaii. (גובה 3048 מטרים)
    Picture credit: NASA


  2. מה הם "כוכבים נופלים" ומדוע אנחנו רואים אותם?

    גרגירי האבק שנכנסים לאטמוספירה נשרפים בה מחמת החיכוך ויוצרים את שובל האש המדהים הזה, הקרוי מטאור. (אגב, מטאור, בתרגום מיוונית - תופעה, ובצרפתית - קשת, ברק, סוגים מסוימים של שקיעות).

    הופעת הזנב הבהיר נגרמת בגלל החום, שמתפתח בתוך תהליך השריפה של הגוש הקטן, כאשר הוא נכנס לאטמוספרה במהירויות מ-12 עד ל-72 קילומטרים בשניה. החום הזה גורם להתפרקות מולקולות האוויר (תהליך יוניזציה) וגם להתפרקות המולקולות של הגוף עצמו, וכתוצאה מכך אנו רואים את הפס הלוהט שעוקב אחרי המסלול שלו.
    עוצמת הבהירות של המטאור ומשך הזמן שהוא גלוי לעין, תלויים בגודל הגוף ובמהירות כניסתו לאטמוספרה. מה שאנחנו רואים כמטאורים רגילים אלה חלקיקים בסדר גודל של עשירית מילימטר,שזנבם נעלם תוך שניות ספורות, הם נשרפים באטמוספרה לחלוטין ולא מגיעים לקרקע.

    הקישו להגדלה
    הקישו להגדלה
    חלקיקים יותר מסיביים גורמים לזנב הרבה יותר בהיר, והוא יכול להישאר בשמים זמן רב יותר, עד 6-8 דקות. במקרה כזה מדברים על כדור אש או Bolide (Fireball).
    Picture credit: NASA - APOD



  3. כמה "כוכבים נופלים" אפשר לראות במהלך לילה אחד? (סטטיסטיקה)

    בכל לילה, מעל כל נקודה על פני כדור-הארץ, חודרים לאטמוספרה גרגירי אבק ונשרפים בה.
    ההערכות הן שכמות החלקיקים שנכנסת לאטמוספרה במהלך היממה עם מסה קטנה מ-10 גרם היא 40,000, ו-500 עם מסה גדולה מקילוגרם. כלומר, בכל לילה, אם תצאו החוצה ותרימו ראש, תוכלו "לבקש מישאלה" לא פחות מ 3-10 פעמים תוך שעה אחת! (בתנאי כמובן שלא יורד גשם).
    חשבון פשוט מראה, כי במהלך היממה כמות האבק שנופל לכדור הארץ הוא בממוצע 100-1000 טון!
    ובמהלך השנה - 10 מיליון טון!
    אז מאז שנולדתם - עד כמה "השמין" כדור הארץ? מה אתם חושבים, זה הרבה לא?

    הקישו על התמונות להגדלה
    הקישו להגדלה
    התפתחות הזנב של מטאור עם הזמן.
    Picture credit: NASA - spaceweather
    הקישו להגדלה
    נסו לנחש, על מה מספרים צבעיו של זנב המטאוריט?
    Picture credit: NASA - spaceweather
    הקישו להגדלה
    את המטאורים הבהירים או "כדורי אש" ניתן לראות אפילו ביום.
    Picture credit: Astrorama


  4. מהו מטר מטאורים (Meteor stream, shower)?

    אם אתם לא מסתפקים בכמות ה"כוכבים נופלים" בלילה רגיל (יש לכם יותר מידי משאלות...), אז כדאי לכם לבדוק מפעם לפעם את לוח הזמנים האסטרונומי. במהלך כל שנה יש מספיק ימים נבחרים, שבהם כמות "הכוכבים הנופלים" נעה בין 90 ל3000 בשעה! ואם יתמזל מזלכם - תראו את התמונה הבאה:

    רדיאנט של מטר המטאורים "לירידים", שנמצא בקבוצת הכוכבים לירה (LIRA).
    Picture credit: NASA

    הקישו להגדלה
    הקישו להגדלה
    Picture credit: NAOJ

     

    כמו שאתם רואים בתמונה שצולמה על ידי מצלמה דיגיטלית, המטאורים כאילו בורחים מנקודה אחת הנקראת רדיאנט (Radiant). מטר המטאורים מכונה בשם קבוצת הכוכבים, שבה ניראה הרדיאנט.
    למשל, הרדיאנט של מטר המטאורים "הליאונידים", ניראה על רקע קבוצת הכוכבים אריה (LEO). הראדיאנט של מטר המטאורים "הפרסאידים", נמצא בקבוצת כוכבים פרסאוס.
    מה היא הסיבה לתופעות החגיגיות האלה? על כך אפשר לקרוא בכרטיס הביקור.
    קל לנחש, מדוע אנחנו רואים את כל המטאורים כאילו הם עפים מנקודה אחד בשמים, אם נסתכל בתשומת לב לסרטוט (ראו בכרטיס הביקור), שמסביר את מקורו של המטר.
    נו, ניחשתם?

    באינטרנט ניתן להשיג תאריכים של מטרי המטאורים, תחזית לקראת תצפיות, מפת השמים, שבה מסומן הרדיאנט וגם זמן התצפית הכי טוב (לפי קואורדינטות גיאוגראפיות).
    אתרים מומלצים:


  5. מטאורים מהחלל.
    הסבר מפורט
    Picture credit: Space.com

  6. מטאוריטים - מתנות משמים?

    גרמי השמיים הם כל כך רחוקים, שצריך להשקיע המון כסף ומאמץ כדי להגיע לשם אם רוצים למשש אותם או להביא דוגמאות למעבדות שבכדור הארץ. למזלנו האבנים השמימיות מגיעות אל פני כדור הארץ בכבודן ובעצמן (אם כי לפעמים ההגעה של מטאוריט אינה מבורכת כל כך... ראו בתמונה למטה).

    הקישו להגדלה
    הקישו להגדלה
    מטאוריט HOBA - אחד המטאוריטים הגדולים ביותר בעולם.
    משקל - 60 טון, קוטר - 3 מטרים
    Namibia, southwestern Africa
    מידע מפורט על מטאוריטים הגדולים
    Picture credit: Callan Bentley

    בוודאי, רק אבנים מעטות מצליחות להגיע לקרקע - בערך רק אחד מ-10,000 מטאוריטים, שנכנסו לאטמוספרה,
    מגיע לפני כדור הארץ והופך למטאוריט בתנאים הבאים:
    (מדובר על מטאוריטים, שהמסה שלהם היא בסדר גודל ממיליגרמים ספורים ועד 1000 קילוגרמים).
    א. מהירות יחסית נמוכה (פחות מ-22 קמ"ש).
    ב. זווית הכניסה לאטמוספרה נמוכה, כמעט משיקה.
    ג. קשיחות גבוהה (למשל: ברזל).
    בתנאים אחרים מטאורואיד יתאדה, אפילו אם המסה שלו היא - טון.
    ראו עד כמה האטמוספרה מגינה עלינו(!). אומנם לא לגמרי - הסתכלו בתמונות הבאות!


    המכונית המפורסמת שנפגעה ממטאוריט - The Peekskill meteorite car

    צילום מרתק של כדור האש Peekskill, שגרם לנזק רב. (צולם ב-9 באוקטובר, 1992.)
    משקל המטאוריט, שהגיע עד הקרקע, 656 גרם.
    Pictures credit: Peekskill

  7. המלצות לאספני מטאוריטים
    (ראיון עם גבריאל שקד - גיאולוג וצייד מטאוריטים בלתי נלאה. מצא את המטאוריט ה"ישראלי" הראשון)

    הקישו להגדלה
    גבריאל שקד

    ש: איפה לחפש?
    גבריאל:קל יותר להבחין במטאוריט במדבר חול, או במדבר גיר, או במשטחי הקרח של הארקטיקה והאנטרקטיקה.

    ש: איך נראה מטאוריט?
    גבריאל: האבן החשודה צריכה להיות שרופה, חלקה, די כבדה, ולהימשך למגנט (בערך 80% מהמטאוריטים).

    הקישו להגדלה
    הקישו להגדלה
    מטאוריט במדבר.
    משקל 44 ק"ג
    שם: Dar al Gani-610
    מקום: Sahara desert - Dar al Gani plateau
    מידע נוסף על חיפוש מטאוריטים במדבר
    Picture credit: Sahara meteorite prospecting
    הקישו להגדלה
    ציד מטאוריטים מוצלח באנטארקטיקה
    מידע נוסף על חיפוש מטאוריטים באנטרקטיקה

    ש: מצאתי משהו - איך לבדוק, האם באמת התמזל מזלי למצוא אבן מן השמיים?
    גבריאל: יש לחתוך מהאבן חתיכה קטנה (בערך חמישה גראם) ולשלוח למעבדה.
    כתובות ניתן למצוא באתר: Meteorite Testing Labs
    אני ממליץ לפנות ל- Dr. David A. Kring
    Lunar and Planetary Laboratory
    University of Arizona
    1629 East University Blvd.
    Tucson, AZ 85721

    אם האבן שמצאתם היא באמת מטאוריט, יכניסו את הנתונים שלה לקטלוג המטאוריטים הבינלאומי.
    קטלוג של המטאוריטים וטופס הרשמה: http://meteoriticalsociety.org/pub_bulletinsubmit.cfm

    ש: איפה קונים (או מוכרים) חתיכות מטאוריטים?
    גבריאל: אתר קניות ומכירות: http:fernlea.tripod.com
    מידע על מכירים ניתן למצוא כאן:
    http://www.geocities.com/CapeCanaveral/9278/PRICE.HTM

    הנה כמה דוגמאות למחירים של מטאוריטים, לגרם אחד:
    מטאוריטים נפוצים (מאסטרואידים) - 1$
    מטאוריטים משביטים - בערך 10$
    מטאוריטים ממאדים - 2000$
    מטאוריטים מהירח עד 150,000$


  8. מה יכול לספר המטאוריט למדענים?

    התרשמתם מהמחירים? מה, האסטרונומים משוגעים לגמרי לצוד האבנים ולבזבז כסף? לשם מה? פה אנחנו נכנסים לתחום של מדע האסטרו-גיאולוגיה, שמנסה למצוא תשובות לשאלות: איך נוצרה מערכת השמש ואיך היא התפתחה עם הזמן. אתם בוודאי תשאלו, איך זה קשור לאבן, שנפלה מהחלל? אז קודם כל עליכם לדעת איזה מידע המדענים מצליחים לקבל ממטאוריט במעבדתם.

    חקר של הרכב כימי מרמז על אזור ההיווצרות של מטאוריט במערכת השמש וחקר המבנה הפנימי מאפשר לנחש או ללמוד על הדברים הבאים:

    1. אם החומר ממנו מורכב המטאוריט אף פעם לא היה מותך, אפשר להניח שהוא נוצר במהלך קריסת הענן המקורי, במקביל עם היווצרות מערכת השמש.


    2. אם החומר של המטאוריט עבר לחצים וטמפרטורות גבוהות והיה מותך - אפשר להניח, שהמטאוריט הוא רסיס של גוף שמימי די גדול ומכובד.


    3. גם לפי קצב ההתקררות של החומר המטאוריטי, אפשר להניח מה הוא גודל הגוף השמימי, שממנו המטאוריט ניתק.

    מהו גיל המטאוריט? למעשה, המדענים מבחינים בכמה גילים של מטאוריטים: גיל הגוף השמימי המקורי (גוף אם) שממנו המטאוריט ניתק; גיל המטאוריט עצמו, מהרגע שהוא הפך לגוף שמימי "עצמאי"; וגיל "החיים" שלו על פני כדור הארץ.
    עכשיו הבנתם, מדוע כל כך חשוב למדענים לאסוף את האבנים, שנופלות מהשמיים?

    מידע מפורט יותר על המבנה וההרכב הכימי של מטאוריטים אפשר לקבל באתר של גבריאל, ובנוסף מומלץ לתפוס את סיור "האסטרואידים" המודרך שלנו.


  9. מכתשים - עקבות של התנגשויות על פני כדור הארץ.

    כבר כתבנו על המאפיינים של המטאוריטים, אשר מצליחים לא להישרף לגמרי באטמוספירה ולהגיע לקרקע. אלה המטאוריטים, שמצליחים לפצוע את כדור הארץ, כלומר ליצור מכתשים.
    מובן מאליו שגודל הגוף השמימי צריך להיות די מכובד, אך די קשה לומר באיזה גודל היה המטאורואיד לפני הכניסה לאטמוספרה של כדור הארץ - או במילים אחרות, עד כמה הוא החסיר ממשקלו במהלך המעבר באטמוספירה, כי מידת "ההרזיה" שלו תלויה בכל כך הרבה פרמטרים.
    אבל, לפי קוטר המכתש אפשר לומר בערך מה הוא סדר הגודל של הגוף שיצר את המכתש. המדענים סבורים שמכתש מסוג "אירוע קטסטרופלי" או "Dinosaur-killer class events", נוצר על ידי גוף בסדר גודל של 10 קילומטרים. כנראה הגוף המקורי היה מסוג של אסטרואיד.

    הקישו להגדלה
    הקישו להגדלה
    Meteor crater, Arizona USA
    (קוטר 1200 מטרים ועומק 175 מטרים)
    נוצר לפי הערכות המדענים על ידי גוף בעל מסה מקורית של יותר מ-60,000 טון
    הקישו להגדלה
    אחד מרסיסי הגוף שגרם להווצרות המכתש מימין - מטאוריט ברזל, משקל 318 ק"ג.
    פרטים נוספים


    צילומים יפים של מכתשים על פני כדור הארץ תמצאו באתר: Earth Impact Data Base