הרשת רוגשת. חוקרים בקלטק הציגו אפשרות של כוכב לכת נוסף במערכת השמש. הפירסום אתמול במגזין היוקרתי Science העלה אפשרות לקיומו של כוכב לכת נוסף. אין כרגע ראיות ישירות לקיומו ובוודאי לא מיקומו או מסלולו אלא ראיות תאורטיות שמצביעות על אפשרות קיומו. הבה ונסביר.
הבעיה העיקרית אותה ניסו החוקרים לפתור היא הפרעות בתנועת כוכבי הלכת. אנו מדמיינים לעצמנו תנועה חלקה של כוכבי הלכת במסלולים אליפטיים, כמעט עגולים, אבל זה אינו נכון. כוחות הכבידה של גופים אחרים גורמת לתנועה שאינה חלקה. הפרעות אלו מכונות פרטוברציות וידועות כבר מאות שנים.
מי שיביט ממרחק רב בשמש יראה שהתנועה שלה אינה חלקה ויש קפיצות קטנות. השמש היא אמנם 99% ממסת מערכת השמש אבל צדק (שמסתו כ 0.66% ממסת מערכת השמש) משפיע על התנועה שלה. כיום זוהי אחת השיטות לגלות כוכבי לכת סביב כוכבים רחוקים.
למעשה גם באסטרונומיה העתיקה שעוד התבססה על הארץ במרכז ותנועה חלקה מעגלית מושלמת של כוכבי הלכת, עשו דברים דומים. בכל פעם שהתצפיות נהיו מדויקות יותר ולא התאימו לתאוריה, שוכללה התאוריה על ידי הוספת מעגלים נוספים וטיוב התאוריה. התוצאה הסופית שרוכזה בידי תלמי לספרו "האלמגסט" כללה כארבעים מעגלים שונים ומשונים! גם קופרניקוס ששם את השמש במרכז, אך נשאר עם מסלולים שהם מעגלים מושלמים היה צריך מספר דומה של מעגלים לפיתוח התיאוריה שלו. מעגלים אלו נעלמו כלא היו עם תגליתו של קפלר כי המסלולים הם למעשה אליפסות ולע מעגלים.
אותנו מענינות ההפרעות בתנועת כוכבי הלכת, ולאחר המצאת הטלסקופ כבר אי אפשר היה להתעלם מכך ששום תיאוריה: לא זו של קופרניקוס ולא זו של קפלר יכולה להסביר את העיוותים הקטנים במסלולי צדק ושבתאי. מאחר והטלסקופ הרחיב את גבולות השמים לאין שיעור בהראותו אלפי כוכביםשלא היו ידועים קודם, עלתה ההשערה שיש גם כוכבי לכת חדשים ולא ידועיםןהובילו לחיפוש ולגילוי כוכב הלכת אוראנוס בשנת 1781 בידי האסטרונום האנגלי הרשל (מומלץ לבקר בבית שלו בעיירה באת'). לאחר גילויו של אוראנוס, ההפרעות נמשכו והיה צריך שוב להסביר אותן והפעם גילו את כוכב הלכת נפטון בשנת 1846 (בחישוב מדויק ובהצבעה כמעט ישירה על מיקומו). ההפרעות,כצפוי, נמשכו והחלו לחפש כוכב לכת נוסף כי מה שעבד עד עכשיו פעמיים, בוודאי יעבוד גם בפעם הבאה.
כוכב הלכת המבוקש כונה באופן מסורתי פלנטה-X. ב-1930 התגלה כוכב הלכת פלוטו וההתרגשות הייתה רבה שכן זהו כוכב הלכת הראשון שהתגלה בעזרת צילומים, אבל פלוטו היה קטן ומסכן ולא ממש מסוגל להשפיע על נפטון ולכן ההפרעות נמשכו ואיתן גם החיפושים, אבל במשך עשרות שנים לא מצאו כלום, עד שנכנסו מחשבים לתמונה ואיכויות הצילום השתפרו, וגם חוקר אחד, מייק בראון מקליפורניה נכנס לעובי הקורה והצליח למצוא לא מעט גופים חדשים.
בראון גילה בתחילת שנות האלפיים גופים רבים (סיפורם מופיע בספר איך הרגתי את פלוטו - לא תורגם לעברית) מעבר למסלולו של נפטון, אבל כולם היו גופים קטנים. לא כאלו שיכולים להשפיע במידה משמעותית על מסלולי נפטון ואוראנוס .
החיפוש אחר כוכב הלכת X נמשך והפעם נעזרו במחשבים.
במקום לצלם ולחפש גופים קטנים אפשר לרתום את כוח המחשוב לביצוע הנדסה לאחור.
ננסה "להמציא" כוכב לכת עם מאפיינים של גודל, מסה, מיקום, מסלול כלשהם ונראה אם זה פותר לנו את הבעיות. לאחר ריצות מרובות במחשבי על, נמצאה אפשרות כזו והיא התגלית שהתפרסמה.
הגוף, הוא בגודל של נפטון, ובעל מסה של עשרה כדורי ארץ. הרכבו המשוער גזי ופני השטח שלו קפואים. גוף כזה לא יכול להיווצר במרחק רחוק כל כך מהשמש, ולכן כנראה נוצר קרוב יותר למרכז מערכת השמש "ונבעט" החוצה (כנראה עקב הכבידה העצומה של צדק). זמן הקפתו סביב השמש הוא 15000 שנה, מסלול אקסצנטרי מאד ונע בין 200 יחידות אסטרונומית (מרחק הארץ מהשמש) ל-1200 יחידות אסטרונומיות. עקב המסלול האליפטי והעובדה שהכוכב נע הרבה יותר מהר כאשר הוא קרוב לשמש, רוב הזמן הוא מרוחק מהשמש ונע באיטיות מרגיזה. אם הוא היה קרוב, אולי כבר היו מוצאים אותו (בכל זאת אוביקט גדול הרבה יותר מאשר הגופיפים הקטנים שהתגלו במרחקים דומים). אם לא מצאו כנראה שהוא מרוחק.
אז מה עושים עכשיו בהנחה שהגוף בכלל קיים?
לחפש את הגוף הנ"ל ברחבי השמים היא משימה קשה מאד - הרבה יותר קשה מאשר לחפש מחט בערמת שחת (או טבעת יהלום באוטו זבל). אם הוא בשיא המרחק מהשמש יהיה בלתי אפשרי לראות אותו. הוא לא מחזיר מספיק אור. אם הוא קרוב, המשימה עדיין קשה. המשך המחקר יצריך מעבר על לוחות צילום ישנים וחיפוש אוביקטים לא מזוהים בהם. לרוב אלו יהיו הפרעות בצילום, אבק ושאר מרעין בישין, אבל אם ימצאו שתי נקודות שאולי הן הגוף המסתורי שצולמו בהפרש של כמה עשרות שנים, יהיה אפשר לנסות ולחשב את המסלול של הגוף, לשער איפה הוא כיום ולהסתער עליו עם מיטב הטלסקופים. הטלסקופ הראשון שיכול לעזור הוא טלסקופ סובארו, מהסיבה ששדה הראייה שלו רחב יחסית ולכן הטלסקופ יכול לסרוק חלק גדול יותר של השמים בפחות זמן. רק אם בסובארו ימצאו משהו, יכוונו בצורה מדויקת יותר את התותחים הכבדים יותר - טלסופק קק וטלסקופ האבל וינסו לאמת את ההשערה.
בתרשים הבא מוצגת מערכת השמש, מסלולי הגופים שכבר נמצאו והאליפסה הענקית שמתארת את מסלולו המשוער של הגוף החדש, ואת גזרת החיפושים הצפויה בטלסקופ סובארו.
כפי שמודה מייק בראון, עד שלא יראו אותו דרך טלסקופ ויצלמו, הנתונים יישארו בגדר השערה, השערה טובה אבל עדיין השערה. לנו נותר רק לחכות.
הבעיה העיקרית אותה ניסו החוקרים לפתור היא הפרעות בתנועת כוכבי הלכת. אנו מדמיינים לעצמנו תנועה חלקה של כוכבי הלכת במסלולים אליפטיים, כמעט עגולים, אבל זה אינו נכון. כוחות הכבידה של גופים אחרים גורמת לתנועה שאינה חלקה. הפרעות אלו מכונות פרטוברציות וידועות כבר מאות שנים.
מי שיביט ממרחק רב בשמש יראה שהתנועה שלה אינה חלקה ויש קפיצות קטנות. השמש היא אמנם 99% ממסת מערכת השמש אבל צדק (שמסתו כ 0.66% ממסת מערכת השמש) משפיע על התנועה שלה. כיום זוהי אחת השיטות לגלות כוכבי לכת סביב כוכבים רחוקים.
למעשה גם באסטרונומיה העתיקה שעוד התבססה על הארץ במרכז ותנועה חלקה מעגלית מושלמת של כוכבי הלכת, עשו דברים דומים. בכל פעם שהתצפיות נהיו מדויקות יותר ולא התאימו לתאוריה, שוכללה התאוריה על ידי הוספת מעגלים נוספים וטיוב התאוריה. התוצאה הסופית שרוכזה בידי תלמי לספרו "האלמגסט" כללה כארבעים מעגלים שונים ומשונים! גם קופרניקוס ששם את השמש במרכז, אך נשאר עם מסלולים שהם מעגלים מושלמים היה צריך מספר דומה של מעגלים לפיתוח התיאוריה שלו. מעגלים אלו נעלמו כלא היו עם תגליתו של קפלר כי המסלולים הם למעשה אליפסות ולע מעגלים.
אותנו מענינות ההפרעות בתנועת כוכבי הלכת, ולאחר המצאת הטלסקופ כבר אי אפשר היה להתעלם מכך ששום תיאוריה: לא זו של קופרניקוס ולא זו של קפלר יכולה להסביר את העיוותים הקטנים במסלולי צדק ושבתאי. מאחר והטלסקופ הרחיב את גבולות השמים לאין שיעור בהראותו אלפי כוכביםשלא היו ידועים קודם, עלתה ההשערה שיש גם כוכבי לכת חדשים ולא ידועיםןהובילו לחיפוש ולגילוי כוכב הלכת אוראנוס בשנת 1781 בידי האסטרונום האנגלי הרשל (מומלץ לבקר בבית שלו בעיירה באת'). לאחר גילויו של אוראנוס, ההפרעות נמשכו והיה צריך שוב להסביר אותן והפעם גילו את כוכב הלכת נפטון בשנת 1846 (בחישוב מדויק ובהצבעה כמעט ישירה על מיקומו). ההפרעות,כצפוי, נמשכו והחלו לחפש כוכב לכת נוסף כי מה שעבד עד עכשיו פעמיים, בוודאי יעבוד גם בפעם הבאה.
כוכב הלכת המבוקש כונה באופן מסורתי פלנטה-X. ב-1930 התגלה כוכב הלכת פלוטו וההתרגשות הייתה רבה שכן זהו כוכב הלכת הראשון שהתגלה בעזרת צילומים, אבל פלוטו היה קטן ומסכן ולא ממש מסוגל להשפיע על נפטון ולכן ההפרעות נמשכו ואיתן גם החיפושים, אבל במשך עשרות שנים לא מצאו כלום, עד שנכנסו מחשבים לתמונה ואיכויות הצילום השתפרו, וגם חוקר אחד, מייק בראון מקליפורניה נכנס לעובי הקורה והצליח למצוא לא מעט גופים חדשים.
בראון גילה בתחילת שנות האלפיים גופים רבים (סיפורם מופיע בספר איך הרגתי את פלוטו - לא תורגם לעברית) מעבר למסלולו של נפטון, אבל כולם היו גופים קטנים. לא כאלו שיכולים להשפיע במידה משמעותית על מסלולי נפטון ואוראנוס .
החיפוש אחר כוכב הלכת X נמשך והפעם נעזרו במחשבים.
במקום לצלם ולחפש גופים קטנים אפשר לרתום את כוח המחשוב לביצוע הנדסה לאחור.
ננסה "להמציא" כוכב לכת עם מאפיינים של גודל, מסה, מיקום, מסלול כלשהם ונראה אם זה פותר לנו את הבעיות. לאחר ריצות מרובות במחשבי על, נמצאה אפשרות כזו והיא התגלית שהתפרסמה.
הגוף, הוא בגודל של נפטון, ובעל מסה של עשרה כדורי ארץ. הרכבו המשוער גזי ופני השטח שלו קפואים. גוף כזה לא יכול להיווצר במרחק רחוק כל כך מהשמש, ולכן כנראה נוצר קרוב יותר למרכז מערכת השמש "ונבעט" החוצה (כנראה עקב הכבידה העצומה של צדק). זמן הקפתו סביב השמש הוא 15000 שנה, מסלול אקסצנטרי מאד ונע בין 200 יחידות אסטרונומית (מרחק הארץ מהשמש) ל-1200 יחידות אסטרונומיות. עקב המסלול האליפטי והעובדה שהכוכב נע הרבה יותר מהר כאשר הוא קרוב לשמש, רוב הזמן הוא מרוחק מהשמש ונע באיטיות מרגיזה. אם הוא היה קרוב, אולי כבר היו מוצאים אותו (בכל זאת אוביקט גדול הרבה יותר מאשר הגופיפים הקטנים שהתגלו במרחקים דומים). אם לא מצאו כנראה שהוא מרוחק.
אז מה עושים עכשיו בהנחה שהגוף בכלל קיים?
לחפש את הגוף הנ"ל ברחבי השמים היא משימה קשה מאד - הרבה יותר קשה מאשר לחפש מחט בערמת שחת (או טבעת יהלום באוטו זבל). אם הוא בשיא המרחק מהשמש יהיה בלתי אפשרי לראות אותו. הוא לא מחזיר מספיק אור. אם הוא קרוב, המשימה עדיין קשה. המשך המחקר יצריך מעבר על לוחות צילום ישנים וחיפוש אוביקטים לא מזוהים בהם. לרוב אלו יהיו הפרעות בצילום, אבק ושאר מרעין בישין, אבל אם ימצאו שתי נקודות שאולי הן הגוף המסתורי שצולמו בהפרש של כמה עשרות שנים, יהיה אפשר לנסות ולחשב את המסלול של הגוף, לשער איפה הוא כיום ולהסתער עליו עם מיטב הטלסקופים. הטלסקופ הראשון שיכול לעזור הוא טלסקופ סובארו, מהסיבה ששדה הראייה שלו רחב יחסית ולכן הטלסקופ יכול לסרוק חלק גדול יותר של השמים בפחות זמן. רק אם בסובארו ימצאו משהו, יכוונו בצורה מדויקת יותר את התותחים הכבדים יותר - טלסופק קק וטלסקופ האבל וינסו לאמת את ההשערה.
בתרשים הבא מוצגת מערכת השמש, מסלולי הגופים שכבר נמצאו והאליפסה הענקית שמתארת את מסלולו המשוער של הגוף החדש, ואת גזרת החיפושים הצפויה בטלסקופ סובארו.
 |
| מסלולים של גופים רחוקים ומסלול מוצא לפלנטה X (DATA) JPL; BATYGIN AND BROWN/CALTECH; (DIAGRAM) A. CUADRA/SCIENCE |
