בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
${m.global.stripData.hideElement}
 

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לשבוע בלבד - מינוי לאתר ב-50% הנחה  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

לגדל כוכבי שביט במעבדה

עם קרח בעובי אלפית מילימטר, במינוס 243 מעלות, דמיון הופך למציאות באוניברסיטת תל אביב

תגובות

בקומה השנייה של בניין קפלון באוניברסיטת תל אביב, לא הרחק ממוזיאון בית התפוצות, פרופ' עקיבא בר-נון חוקר כבר יותר מ-30 שנה כוכבי שביט בזעיר אנפין. מעבדתו הקטנה, הנחבאת בין מסדרונות החוג לגיאופיזיקה ולמדעים פלנטריים, מכילה שתי מכונות המדמות את התהליכים המתרחשים על פני הגופים הקפואים והקדומים הללו.

שביטים הם גושי קרח הכולאים בתוכם אבק מינרלים, תרכובות אורגניות וגזים, שנוצרו בעת היווצרות מערכת השמש, לפני כ-4.6 מיליארד שנה. קוטרם נע מקילומטרים בודדים ועד למאות קילומטרים, ורובם נעים במסלולים אליפטיים, שלפרקים מקרבים אותם לשמש ולפרקים זורקים אותם אל קצוותיה המרוחקים של המערכת הפלנטרית.

בהתקרבם לשמש מפתחים השביטים את סימן ההיכר שלהם - זנבות ענק של חלקיקי אבק, קרח וגז, שמשתרכים לאורך מאות אלפי קילומטרים. ההילות המזדנבות הללו נוצרות כאשר הגרעין הקפוא של שביט מתחמם, וסילונים של הגזים שהיו כלואים בו פורצים ממנו; ההתפרצויות הללו מעיפות החוצה גרגרי קרח ומינרלים, ואלה מקבלים דחיפה נוספת מרוח השמש, לעתים למרחק של מיליוני קילומטרים.

"שביט זה עניין פשוט", אומר פרופ' בר-נון, "גוש קרח שבו כלואים גזים, וכאשר מחממים אותו הוא מתחיל להשפריץ".

מדענים מעריכים כיום שלפני מיליארדי שנים הגיעו שביטים רבים אל פנים מערכת השמש ופגעו בכוכבי הלכת, תוך שהם תורמים להיווצרות האטמוספרה והאוקיינוסים של כדור הארץ. הם גם הביאו עמם תרכובות אורגניות שהכילו פחמן, מימן, חנקן, וחמצן - ובכך אולי תרמו להיווצרות החיים על פני כוכב הלכת.

בר-נון, יחד עם מנהלת המעבדה, ד"ר דיאנה לאופר, עורך סימולציות של התפרצויות הגזים ממשטחי קרח שאותם מייצרות שתי המכונות. בתהליך שאורך שעות ספורות, מוזרמת תערובת של גזים ואדי מים אל פלטה שמקוררת ל-30 מעלות קלווין (מינוס 243 מעלות צלזיוס), וכשהאדים קופאים לקרח, הגזים שנמצאים בסביבה נלכדים בתוכו. התוצאה היא משטחי קרח פריכים בעובי אלפית המילימטר עד מספר סנטימטרים. המכונה הגדולה מבין השתיים, שמייצרת שכבות קרח בעובי כמה סנטימטרים, ייחודית בעולם: היא נבנתה בתחילת שנות ה-90 במשך עשר שנים, לפי דרישות המעבדה באוניברסיטת ת"א.

בשלב השני של הניסוי, משטחי הקרח מחוממים. במהרה "הגזים שוברים את הקרח למעלה ומעיפים סילונים של גרגרי קרח, כמו שאנו רואים בשביטים", אומר בר-נון.

הסימולציות מהסוג שבר-נון עורך מאפשרות למדענים לחזות מראש את התצפיות שעורכות חלליות שונות של נאס"א. לדבריו, "הכיף הגדול של מי שעוסק במדעים פלנטריים זה שבזמן שמחכים לאיזושהי חללית להגיע ליעדה, אפשר לומר: ?רבותיי, החללית תמצא את זה ואת זה'. חבר שלי במחלקה אמר לי פעם: ?אתה בעצם שם את הראש שלך מתחת לגיליוטינה ומחכה'. זה המשחק, אבל זה משחק נהדר".

ב-40 השנים האחרונות, אומר בר-נון, היו לו שש תחזיות מוצלחות מתוך שש. התחזית המשמעותית האחרונה שלו התממשה ב-2005, כאשר חללית של נאס"א חלפה על פני השביט 1-Tempel והטילה לעברו גוש מתכת של כ-300 קילוגרם, בתקווה ליצור התפרצות מלאכותית של סילוני גז מהקרח. הסימולציות במעבדתו חזו הן את הולכת החום והן את חוזק הגרעין של השביט כפי שנמדדו על ידי החללית.

בר-נון קובל על כך שסימולציות הן עניין נדיר: "אנשים היום יושבים ומכניסים מספרים למודלים ממוחשבים. הם משחקים עם פרמטרים עד שמגיעים לתוצאה. גמרנו עם הסימולציות במעבדה. לאוניברסיטאות יותר זול לממן מחקר עם מודלים".

פרופ' דינה פריאלניק, שחוקרת שביטים באמצעות מודלים ממוחשבים בהמשך המסדרון של החוג למדעים פלנטריים, מסבירה שמדובר ב"שיטות משלימות, לא מתחרות. במעבדה בונים את הקרח בתנאים שמחקים את הטבע ומודדים את התכונות שלו, ובתוצאות האלה משתמשים במשוואות הפיזיקליות שמהוות את המודל הממוחשב. אם המודל נותן הדמיה נכונה לתצפיות, אז הוא גם נותן משהו נוסף שלא ניתן בתצפיות - המבנה הפנימי של השביט".

ביום שלישי הקרוב (15 בפברואר) ב-6:40 בבוקר שעון ישראל, תהיה לחוקרים הזדמנות נוספת לבדוק את הסימולציות והמודלים שלהם, כאשר החללית NEXT-Stardust של נאס"א תחלוף על פני השביט טמפל-1 במרחק של 240 קילומטר בלבד, לביקור שני במספר. לדברי בר-נון, "אנחנו בעיקר הולכים לבדוק אילו שינויים חלו על פני השטח של השביט מ-2005 עד 2011, והאם השינויים האלה מתאימים למה שאנו מודדים היום במעבדה".

הביקור הבא בקרבת שביט יהיה ב-2014, כשחללית של סוכנות החלל האירופית, שבר-נון היה מעורב בתכנונה, תגיע לשביט צ'רמוייב-גרסימנקו, תלווה אותו ואף תנחית עליו רובוט קטן. לדבריו, "זו באמת תהיה חגיגה גדולה".



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו