איך שביטים מקיפים את השמש?

כדי להעריך באמת את מסלולי השביט, זה עוזר להבין את מסלולי הפלנטה. למרות שלא חסר מקום פנוי סביב השמש, כוכבי הלכת כולם מסתפקים בפס דק למדי, ואף אחד מהם, פרט לפלוטו, לא חורג יותר מכמה מעלות מחוצה לו.

לעומת זאת, מסלולו של כוכב שביט יכול להיות בעל זווית נטייה גדולה ביחס ללהקה זו ואף עלול להסתובב בניצב אליו, תלוי מאיפה הוא בא. זו רק אחת מעובדות שביט מעניינות רבות.

על פי החוק הראשון של קפלר, כל האובייקטים מקיפים את השמש בנתיבים אליפטיים. מסלולי כוכבי הלכת, למעט פלוטו, כמעט מעגליים, וכך גם של אסטרואידים וחפצים קפואים בחגורת קויפר, שנמצאת ממש מעבר למסלולו של נפטון. שביטים שמקורם בחגורת קויפר מכונים שביטים תקופתיים קצרים ונוטים להישאר באותה פס צר כמו כוכבי הלכת.

שביטים תקופתיים ארוכים, שמקורם בענן האורט, שנמצא מעבר לחגורת קויפר ובפאתי מערכת השמש, הם עניין אחר. מסלוליהם יכולים להיות אליפטיים כל כך שהשביטים יכולים להיעלם לחלוטין במשך מאות שנים. שביטים שמעבר לענן האורט יכולים אפילו להיות בעלי מסלולים פרבוליים, כלומר הם מופיעים במערכת אחת ולא חוזרים שוב.

אף אחת מההתנהגות הזו אינה מסתורית ברגע שמבינים כיצד כוכבי לכת ושביטים נוצרו שם מלכתחילה. הכל קשור להולדת השמש.

אותו תהליך של לידת כוכבים שמדענים מצליחים לראות היום שקורה בערפילית אוריון התרחש בסביבתנו ביקום לפני כ -5 מיליארד שנה. ענן של אבק בחלל, שצף בלי אירוע בתוך האין העצום, החל להתכווץ בהדרגה בכוח הכובד. נוצרו גושים קטנים, והם נדבקו זה לזה, ויצרו גושים גדולים יותר שהצליחו למשוך עוד יותר אבק.

בהדרגה, אחד האשכולות הללו שרר, וככל שהוא המשיך למשוך יותר חומר ולצמוח, שימור של מומנטום זוויתי גרם לו להסתובב, וכל החומר סביבו נוצר לדיסק שהסתובב בו כיוון.

בסופו של דבר, הלחץ בליבת האשכול השולט הפך כה גדול עד שהוא נדלק, והלחץ החיצוני שנוצר על ידי היתוך מימן מנע מלהצטבר יותר חומר. השמש הצעירה שלנו הגיעה למסה האחרונה שלה.

מה קרה לכל האשכולות הקטנים יותר שלא נלכדו במרכז המרכזי? הם המשיכו למשוך את העניין שהיה קרוב מספיק למסלולם, וחלקם צמחו לכוכבי לכת.

אשכולות אחרים קטנים יותר, בקצה הדיסק המסתובב, היו רחוקים מספיק כדי להימנע מלהיות נקלעו לדיסק, אם כי הם עדיין היו נתונים בכוח כוח משיכה מספיק כדי לשמור עליהם מַסלוּל. חפצים קטנים אלה הפכו לכוכבי לכת ואסטרואידים ננסיים, וחלקם הפכו לכוכבי שביט.

הרכב שביטים שונה מזה של אסטרואידים. בעוד שאסטרואיד הוא בעיקר סלע, ​​שביט הוא למעשה כדור שלג מלוכלך מלא בכיסי גז חלל.

מספר גדול של אסטרואידים נמצא בחגורת האסטרואידים בין מסלולי מאדים לצדק, שהוא גם ביתו של כוכב הלכת הגמדי קרס, אך הם גם מקיפים את פרברי השמש מערכת. לעומת זאת, שביטים נוטים להגיע אך ורק מחגורת קויפר ומחוצה לה.

כוכב שביט רחוק מהשמש לא ניתן להבחין כמעט מאסטרואיד. אולם כאשר המסלול שלו מקרב אותו לשמש, החום מאדה את הקרח, והאדים מתרחבים ויוצרים ענן סביב הגרעין. הגרעין יכול להיות רק כמה קילומטרים, אבל הענן יכול להיות גדול פי אלפי פעמים, מה שהופך את השביט למראה גדול בהרבה ממה שהוא באמת.

זנב שביט הוא המאפיין המובהק ביותר שלו. זה יכול להיות ארוך מספיק כדי להרחיב את המרחק בין כדור הארץ לשמש, והוא תמיד מפנה מהשמש, לא משנה לאיזה כיוון השביט נוסע. הסיבה לכך היא שהיא נוצרת על ידי רוח השמש, שמוציאה גז מענן האדים שמקיף את הגרעין.

שביטים תקופתיים ארוכים יכולים להיות בעלי מסלולים אליפטיים מאוד שיכולים להיות כל כך אקסצנטריים, עד שהתקופה שבין תצפיות מכדור הארץ יכולה להיות יותר מחיים שלמים. החוק השני של קפלר מרמז כי עצמים נעים לאט יותר כשהם רחוקים יותר מהשמש מאשר כשהם קרובים אליה, ולכן שביטים נוטים להיות בלתי נראים הרבה יותר ממה שהם נראים לעין. עם זאת, לא משנה כמה זמן זה לוקח, אובייקט במסלול תמיד חוזר, אלא אם כן משהו מוציא אותו ממסלולו.

יש אובייקטים שלעולם לא חוזרים. הם באים משום מקום משום מקום, נוסעים במהירות לא טיפוסית של גופות מקיפות, מצליפים סביב השמש ויורים לחלל. חפצים אלה אינם מקורם במערכת השמש; הם באים מהחלל הבין כוכבי. במקום מסלול אליפטי, הם הולכים בדרך פרבולית.

האסטרואיד המסתורי 'אומואמואה' היה אובייקט כזה. הוא הופיע במערכת השמש בינואר 2017 ויצא מהעין כעבור שנה. אולי זה היה עב"ם, אך סביר יותר להניח שזה היה אובייקט בין כוכבי שנמשך לשמש אך נע מהר מדי מכדי לשדל אותו למסלול.

השביט של האלי הוא אולי הידוע ביותר מבין כל השביטים. זה התגלה על ידי אדמונד האלי, אסטרונום בריטי שהיה ידידו של סר אייזק ניוטון. הוא היה האדם הראשון שהניח כי תצפיות שביטים בשנים 1531, 1607 ו -1682 היו מאותו שביט, והוא ניבא את חזרתו בשנת 1758.

הוכח שהוא צודק כאשר השביט הופיע בצורה מרהיבה בליל חג המולד בשנת 1758. הלילה ההוא היה, למרבה הצער, 16 שנה לאחר מותו.

השביט של האלי הוא בין 74 ל -79 שנים. חוסר הוודאות נובע מהשפעות כוח משיכה שהוא נתקל לאורך הדרך שלו - במיוחד כוכב הלכת ונוס - וממערכת הנעה פנימית שיש לכל שביט. כששביט כמו השביט של האלי מתקרב לשמש, כיסי הגז בליבה מתרחבים ויורים דרכם כתמים חלשים בליבה, המספקים דחף שיכול לדחוף אותו לכל כיוון וליצור הפרעות בתוכו מַסלוּל.

אסטרונומים מיפו את מסלול השביט של האלי ומצאו שהוא אליפטי ביותר, עם אקסצנטריות של כמעט 0.97. (תִמהוֹנִיוּת במקרה זה פירושו עד כמה מסלול הוא מלבני או עגול; ככל שהאקסצנטריות קרובה יותר לאפס, המסלול עגול יותר).

בהתחשב בכך שלמסלול כדור הארץ יש אקסצנטריות של 0.02, מה שהופך אותו לכמעט מעגלי, ושהאקסצנטריות של מסלולו של פלוטו היא רק 0.25, אקסצנטריות של שביט האלי היא קיצונית. באפליון הוא נמצא הרבה מחוץ למסלולו של פלוטו, ובפריהליון הוא נמצא רק 0.6 AU מהשמש.

מסלול השביט של האלי אינו רק אקסצנטרי, אלא הוא מוטה גם ב 18 מעלות ביחס למישור האקליפטי. זו עדות לכך שהיא לא נוצרה באותו אופן שנוצרו כוכבי הלכת, למרות שייתכן שהתלכדה בערך באותו זמן. זה יכול היה אפילו להיות מקורותיו בחלק אחר של הגלקסיה ופשוט להיתפס בכוח המשיכה של השמש כשהוא חולף על פניו.

שביטו של האלי מציג מאפיין נוסף השונה מכוכבי הלכת. הוא מסתובב בכיוון ההפוך למסלולו. ונוס היא כוכב הלכת היחיד שעושה זאת, ונוגה מסתובבת כל כך לאט עד שאסטרונומים חושדים שהיא התנגשה במשהו בעברה. העובדה שהשביט של האלי מסתובב בכיוון שהוא עושה הוא עדות נוספת לכך שהוא לא נוצר באותה צורה כמו כוכבי הלכת.