נושא שחוזר שוב ושוב באסטרונומיה הוא הגילוי שתופעות שמימיות שנראות שונות לגמרי הן בעצם ביטויים של תופעה אחת. אחת הדוגמאות המוקדמות ביותר היא ה"תגלית" ש"כוכב הבוקר" ו"כוכב הערב" הם בעצם אותה פלנטה – נוגה. דוגמה מעניינת נוספת היא הקשר בין השביטים, ממטרי המטאורים, אירוע טונגוסקה – ואולי אפילו סוף תקופת הברונזה!
באדיבות ויקיפדיה
שביטים נראים בשמיים, ולפעמים הם משאירים אחריהם, לאורך מסלולו של כדור הארץ, שובלים של אבק וחלקיקים, שיוצרים ממטרי מטאורים. לעיתים רחוקות שביטים (או לפחות שברים של שביטים) אף חודרים לאטמוספירה שלנו. ככל הנראה שבר של שביט, או אסטרואיד קטן, גרם לאירוע טונגוסקה, ב-1908 בסיביר. יש גם מחקרים שלפיהם השביט אנקה (Encke) התפרק לפני כמה אלפי שנים, ושבר ממנו אולי פגע ב"סהר הפורה" (בדרום עיראק של היום), יצר את אגם אום אל-בִּנִי והביא לסוף תקופת הברונזה. (זה מחקר ספקולטיבי מאוד: רעיון מרתק, אבל לא מאושר). מתברר שתופעות בשמיים, וגם הרס בקנה מידה פלנטרי, קשורים כנראה לגופים קטנים שנעים בין הפלנטות – לא רק שביטים, אלא גם אסטרואידים.
זה שינוי מהפכני בחשיבה. לפני דור התייחסו המדענים לגופים הבין-פלנטריים כאל קוריוז שולי. היום אנחנו מבינים שהם השפיעו על ההיסטוריה של הפלנטות בכלל, ועל התפתחות החיים בכדור הארץ בפרט. הקיום שלנו בכדור הארץ תלוי במידה רבה בהיסטוריה של פגיעות של גופים כאלה. הם עוזרים לנו להבין את ההכחדות ההמוניות שהתרחשו מדי פעם בתולדות כדור הארץ, ויש בהם גם רמזים רבים למקור של מערכת השמש.
באדיבות NASA
ההרכב של הגופים הבין-פלנטריים נע מקרח, דרך סלע ועד מתכת. השם שגוף כזה מקבל תלוי גם בהרכב שלו וגם במסלול שלו. למשל, גופים קפואים שמסלולם מעבר לנפטון נקראים "גופים טרנס-נפטוניים", או גופי חגורת קויפר, ואילו גופים קפואים שחודרים לחלק הפנימי של מערכת השמש נקראים שביטים. גופים סלעיים ומתכתיים נקראים בדרך כלל אסטרואידים, ולפי המסלול שלהם הם נקראים, בין השאר, "אסטרואידים של החגורה הראשית" (כשהם בחגורת האסטרואידים) או "גופים קרובים לכדור הארץ" (Near-Earth Objects, כשמסלולם עובר במערכת השמש הפנימית).
לשמות האלה, כמו למילים רבות, יש סיבות היסטוריות. כשהשמש מחממת את הקרח של שביט, הקרח הופך ישירות ממוצק לגז ומתפזר בחלל – תהליך שנקרא המראה (סובלימציה). כך נוצר ה"זנב" המעורפל והזוהר של השביט, העשוי גז וחלקיקי אבק. לאנשים בעת העתיקה נראה הזנב כמו שיער ארוך שמתבדר ברוח, ולכן השם הלועזי comet בא מהמילה היוונית "קוֹמֶה" (κόμη), שפירושה שיער. לגופי חגורת קויפר ניתן שם פחות ציורי: הם קרויים על שם האסטרונום ג'רארד קויפר, שהעלה ב-1951 השערות על אזור כזה – אף שהגוף הראשון בחגורה התגלה רק ב-1992. לאסטרואיד, לעומת זאת, אין גז ואין זנב, ובטלסקופ הוא נראה כמו כוכב חלש. שמו בא מהמילה היוונית "אַסְטֵר", כוכב. אבל האור שאנחנו רואים מאסטרואיד, בדיוק כמו משביט, הוא כולו אור שמש מוחזר: אלה גושים קרים של סלע וקרח, שאינם פולטים אור משלהם.
עד לפני מאה שנה בערך נחשבו השביטים והאסטרואידים לתופעות שונות לגמרי. הם עשויים מחומרים שונים, ונעים במערכת השמש במסלולים שונים מאוד. אבל היום אנחנו מבינים שגם השביטים וגם האסטרואידים הם שאריות מתקופת היווצרות הפלנטות. גם שרידים קטנים יותר, קפואים וסלעיים, שייכים לאותה משפחה, והם נמצאים בכל הגדלים – מגרגרים מיקרוסקופיים ועד גופים בקוטר של כמה מטרים.
באדיבות NASA
כדור הארץ, בהקפתו סביב השמש, מתנגש מדי פעם בחלק מהגופים האלה. כשגוף כזה פוגע באטמוספירה או בפני השטח של פלנטה, מהירותו היא בדרך כלל 10 עד 40 קילומטרים לשנייה (כ-36,000 עד 144,000 קמ"ש!). האנרגיה הקינטית פרופורציונית לריבוע המהירות, ולכן לגוף כזה יש אנרגיה קינטית עצומה. מה שקורה אחר כך הוא דוגמה מצוינת להפיכת אנרגיה מצורה אחת לאחרת. במהירות כזו, האוויר שלפני הגוף נדחס בעוצמה ומתלהט, וגם החיכוך באוויר מחמם את הגוף. כך הגוף מאט, והאנרגיה הקינטית שלו הופכת לחום. (גם כשבולמים בחוזקה והמכונית מחליקה עד לעצירה, הגומי של הצמיגים נמס – עוד מצב שבו אנרגיה קינטית הופכת לחום). הגוף מתלהט ומתחיל לזהור. בגלל ההלם של הפגיעה באטמוספירה והעלייה הפתאומית בטמפרטורה, הוא עלול להתפרק לחלקים רבים. מאותה סיבה מתחממת גם חללית שחוזרת מהמסלול אל האטמוספירה, ולכן החזרה לאטמוספירה היא שלב קריטי ומסוכן.
המדענים מבחינים בין הגופים שמגיעים לאטמוספירה של כדור הארץ לבין החלק הקטן מהם שבאמת פוגע בקרקע. מטאורים, או "כוכבים נופלים", הם בדרך כלל חלקיקים בגודל של אפונה או קטנים יותר, שנשרפים באטמוספירה ואינם מגיעים לקרקע. מטאוריטים הם גופים סלעיים או מתכתיים גדולים יותר, או חלקים שלהם, ששורדים את המעבר באטמוספירה ונופלים לקרקע. עשרות אלפי מטאוריטים נאספו ונחקרו, ורבים מהם מוצגים במוזיאונים ובפלנטריומים. הם דוגמאות חינם מהאזורים הרחוקים של מערכת השמש. המילים מטאור ומטאוריט באות מאותו שורש כמו המילה מטאורולוגיה, חקר מזג האוויר: במשך מאות שנים חשבו שכוכבים נופלים הם תופעה של האטמוספירה של כדור הארץ בלבד.
באדיבות NASA
כשמדענים חוקרים מטאוריט, הם יודעים שזה רק שבר של גוף גדול יותר, ומנסים להסיק מה היה הגוף הזה. הגוף הגדול נקרא גוף האם. מחקרי המטאוריטים מראים שרוב גופי האם שלהם הם אסטרואידים (אבל יש מטאוריטים שבאו דווקא מהירח או ממאדים). לאורך הזמן הגיאולוגי מתנגשים האסטרואידים זה בזה, וגם בפלנטות. ההתנגשויות הגדולות ביותר מנפצות אסטרואידים ומשאירות שברים שנעים בחלל. חלק מהשברים האלה מוסטים למסלולים שחוצים את מסלול כדור הארץ, ומעטים מהם מגיעים לבסוף לקרקע כמטאוריטים. לפי ההרכב המינרלי של מטאוריט, ולפי היחסים בין הגזים הכלואים בו, אפשר לפעמים לקבוע מי גוף האם שלו.
רוב האסטרואידים מרוכזים באזור שבין המסלולים של מאדים וצדק, שנקרא החגורה הראשית. רוב השביטים מגיעים מחגורת קויפר, או מענן אורט, הרחוק הרבה יותר. רוב ממטרי המטאורים נוצרים מחלקיקים שניתקו משביטים ונשארו מאחוריהם כשהשביטים חלפו במערכת השמש. החלקיקים פזורים באופן לא אחיד לאורך כל המסלול של השביט, ולכן כשכדור הארץ חוצה את המסלול הזה נוצר ממטר מטאורים באותו מועד בכל שנה. ומכיוון שהחלקיקים פזורים באופן לא אחיד, עוצמת הממטר משתנה משנה לשנה, וקשה לחזות אותה מראש.
גופי האם – שביטים ואסטרואידים – והשברים שלהם שמגיעים לכדור הארץ, מקורם בלידת מערכת השמש, לפני 4.6 מיליארד שנה. כשהפלנטות נוצרו, מערכת השמש הייתה מלאה באינספור גופים קטנים, קדם-פלנטריים, בקוטר של עד 1,000 קילומטרים. לגופים האלה, בלי קשר לשאלה אם הם קפואים או סלעיים, קוראים פלנטסימלים (planetesimals). כלומר, השביטים, האסטרואידים והשברים שלהם הם צאצאים של הפלנטסימלים שמהם נבנו הפלנטות. השמש מכילה 99.85% מהמסה של מערכת השמש, צדק – 0.1%, וכל שאר הפלנטות יחד – עוד 0.04%. כל הגופים הבין-פלנטריים יחד אינם יותר מ-0.01% מהמסה של מערכת השמש – חלק אחד מעשרת אלפים. ובכל זאת, הם יכולים להשפיע באופן דרמטי על כדור הארץ, ועל החיים עצמם.
→ הסעיף הקודם: 7.22 נפטון | הסעיף הבא: 8.2 שביטים ←