המאמרים באתר מוגנים בזכויות יוצרים. ניתן לעשות שימוש למטרות פרטיות ולא מסחריות תוך קישור לעמוד המקורי ומתן קרדיט לגדי איידלהייט. לפרטים נא לפנות לאימייל gadieide@yahoo.com.

מעונינים לקבל מידע אסטרונומי ישירות לנייד? הצטרפו לערוץ הטלגרם של אסטרונומיה ומדע !

יום שני, 18 באוקטובר 2021

הסדרה הראשית

הסדרה הראשית היא מונח מפתח באסטרופיזיקה ובהבנה כיצד בנויים הכוכבים ואיך הם פועלים בשלבי חייהם השונים. התורה כולה מסוכמת בתרשים אחד, המכונה עקקמת הרצשפרונג-ראסל


תרשים הרצשפרונג ראסל

אם נשים הרבה כוכבים על מערכת צירים, כאשר הציר האופקי מייצג צבע והציר האנכי בהירות נקבל משהו כמו בתרשים למטה. תרשים זה הוא מאוחר ומציג עוד ידע רב אבל נתחיל עם שני הפרטמרים שציינו ובשביל להבין אותו נלך אחורה הרבה הרבה זמן


 

קצת היסטוריה

אם היינו חיים לפני נגיד 2000 שנה, אז מעבר לעובדה שלא הייתם קוראים אותי  עכשיו, הייתה לנו תמונת עולם פשוטה מאד. מעלינו יש כך וכך כוכבים, כולם בגלגל הרקיע, כולם נעים ביחד וכולם נמצאים מאיתנו במרחק שווה. כוכב בהיר = כוכב גדול, כוכב חיוור = כוכב קטן. 

ככל שהידע התקדם, הובן שיש כוכבים קרובים ויש כוכבים רחוקים. כוכב קרוב יכול להיראות לנו בהיר מאד אבל בעצם לא להיות כזה בהיר (סיריוס) וכוכב חיוור יחסית יכול להיות בהיר מאד מאד אבל חיוור כי הוא רחוק (דנב בברבור דוגמה מצויינת)

רק אחרי שפותחו שיטות למדידת המרחקים  היה אפשר לקבוע את המדד שנקרא "בהירות אמיתית" של כוכב, והיא ערך שבו מודדים בהירות של כוכב בהנחה שהיה אכן במרחק זהה לכל שאר הכוכבים.

כמו כן לפני אלפיים שנה היינו שמים לב שיש כוכבים אדומים יותר, ויש כחולים יותר ויש לבנים. ככה למשל אנטארס קיבל את שמו, כסוג של משהו שדומה למאדים. אולי הצמד המוכר ביותר הוא באוריון, ריגל הכחול וביטלג'וז האדום. אבל למה לכוכבים יש צבע לא ידענו.

המדע מתקדם

בסופו של דבר ניוטון פירק לנו את האור לגורמיו לצבעים שהם בעצם אורכי גל, ופותחו גם ספקטרומטרים ואפשר למדוד את אור הכוכבים בדייקנות. כוכבים בעלי אורך גל אחד יכונו A, אחרים B ואחר כך העסק התפרע עם כל מיני אותיות שלא קשורות לכלום כמו OBAFGKM ואז הומצא המשפט המשעשע והשוביניסטי למדי שעוזר לזכרום אותם: "Oh Be A Fine Girl Kiss Me". מאז נוספו עוד כמה אותיות ולכל אות יש גם חלוקת משנה והיה אפשר להתחיל למדוד המון כוכבים וליצור את התרשים היפה שלמעלה.

תרשים זה מכונה תרשים הרצשפרונג-ראסל על שם שני האסטרונומים שפיתחו אותו. איינר הרצשפרונג הדני והנרי ראסל האמריקאי בעקבות תצפיות שנעשו על מספר גדול של כוכבים. להפתעתם הם קיבלו את הפס היורד באלכסון מלמעלה למטה ומראה שרוב הכוכבים נמצאים שם. יש גם כוכבים במקומות אחרים, אבל רוב הכוכבים מסודרים יפה על האלכסון וזה מה שמכונה הסדרה הראשית. למה זה ככה, אף אחד לא ידע.

סודות האטום מתגלים

שלב המפתח בהבנת התרשים היה התקדמות הפיזיקה והבנה מה קורה באטומים ובפרט תהליכים של היתוך מימן כך שמספר אטומי מימן הופכים בתהליך מורכב לאטום הליום וההבנה שזה מה שקורה בתוך ליבות הכוכבים, מה שנותן להם את האנרגיה העצומה, את האור ואת החום. נציג את התרשים שוב בשביל הנוחות:

הובן שמאפיין חשוב של כוכב הוא כמות המסה שלו ככל שיש לו יותר מסה עוצמת ההיתוך תהיה חזקה יותר, הכוכב יקרין יותר אנרגיה, פני השטח שלו יהיו חמים יותר וכך הוא ישב על צד שמאל של האלכסון (מאד בהיר וגם עם צבע אופייני לחום גבוה). מאפיין נוסף של כוכב מסוג זה הוא אורך חיים קצר. הוא "שורף" את המימן שלו מהר מאד.

בקצה השני כוכבים עם מעט מסה, שם הכל על מי מנוחות, קצב ההיתוך נמוך בהרבה, הטמפרטורה קרה יחסית (3000 מעלות בלבד) ולכן מתקבל צבע אדום וכוכב חיוור. כוכבים כאלו יכולים "לחיות" שנים רבות, עד שהמימן שלהם נגמר.

איפה השמש?

בתמונה מוזכרים כוכבים רבים מוכרים. למשל כוכב ספיקה בבתולה בקצה העליון של האלכסון. מסתו גבוהה בהרבה מהשמש, טמפרטורות הפנים שלו מעל 30000 מעלות והוא מכלה אותה במהירות. זהו כוכב שאורך חייו עשרות מיליוני שנים בודדות בלבד, ממש כלום במונחי היקום. הדינוזאורים כנראה לא ראו אותו בכלל.

מצד שני של האלכסון, נמוך למטה נמצא למשל את "פרוקסימה סנטאורי" כוכב שהוא ממש שכן שלנו. קצת יותר מארבע שנות אור מרחק, והוא מתנהל על מי מנוחות, מסתו פחות מעשירית ממסת השמש, הוא קריר, 3500 מעלות בסך הכל, הרדיוס שלו גם בערך כך, וקצב ההיתוך שלו נמוך כל כך שאורך חייו סביב מאות מיליארד שנים. למעשה, לו לכוכב הלכת הייתה מעט יותר מסה (פי 5 בערך) הוא היה יכול להיות כוכב די דומה לפרוקיסמה סנטאורי.

את השמש שלנו נמצא במקום טוב באמצע. עם טמפרטורה של 6000 מעלות ואורך חיים של כ-10 מיליארד שנה, ומספיק מסה בשביל לרכז סביבה כוכבי לכת, ולפלוט מספיק אנרגיה שגם תגיע אליהם אבל לא יותר מדי מסה בשביל לתת לכל המערכת מספיק זמן להתפתחות אנושית ולתהליכים של מילארדי שנים שבסופם אתם יכולים לקרוא מאמר זה, הטרם הכוכב וכל המערכת שלו יסיימו את חייהם.

מה קורה כאשר נגמר המימן?

כאשר נגמר המימן מתחיל היתוך של הליום. כוכבים שעברו את שלב המימן שלהם מפוזרים במקומות שונים על התרשים. חלקם התנפחו ונהיו ענקיים והם נמצאים מעל האלכסון, חלקם כבר גמרו את הסוס לגמרי והפכו להיות ננסים לבנים - ונמצאים מתחת לאלכסון.

רוב הכוכבים נמצאים על האלכסון - "הסדרה הראשית" מהסיבה הפשוטה, שהשלב הארוך ביותר בחיי כוכב הוא שלב שריפת המימן, לאחר ששלב זה הסתיים, השלבים הבאים מהירים בהרבה, יחסית כמובן. קשרים נוספים התגלו גם לגודל הכוכב ואלו הם פסים אלכסוניים נוספים הנמצאים לאורך התמונה. 

מה הצבע של השמש?

למרות שלנו השמש נראית כצהובה או כתומה או אדומה בשקיעה, מבחינה ספקטרלית הצבע של השמש הוא לבן. השמש פולטת קרינה בעוצמה כמעט זהה בכל הטווח הנראה (ועוד שפע רב של קרינת אינפרא אדום, אולטרא סגול, רנטגן וגמא), ולאור בכל הטווח הנראה קוראים לבן. זו גם הסיבה שעולמנו עשיר כל כך בצבעים. יש בו את כל הצבעים, כולם מגיעים מאור השמש, ואז דרך תופעות של בליעה (ולעתים גם פליטה) מתקבלים לנו אלפי גוונים שונים. לו אור השמש היה אדום בצורה מובהקת עולמנו היה בעל גוון אדום שולט. בתרשים הבא רואים את עקומת הפליטה של השמש, לפי אורך גל, ורואים ממנה שאכן בטווח הנראה, כל הטווח נפלט בעוצמה כמעט זהה.

למה השמש נראית לנו צהובה? 

אנו רואים את השמש צהובה בגלל האטמוספרה. רוב האור הכחול נתפזר באטמוספריה לכל הכיוונים (ונותן לשמיים צבע כחול נהדר). מתוך מה שנשאר הצהוב הוא דומיננטי יותר וכך אנו רואים את השמש. בשקיעה ובזריחה גם הצהוב והירוק כבר מתפזרים באטמוספרה (מה שגורם לצבעי השקיעה/זריחה היפים) ומה שנשאר הוא האור האדום וכך השמש נראית לנו אדומה/כתומה בשקיעה.


עקומת פליטה של השמש לפי אורכי גל.
עקומת פליטה של השמש לפי אורכי גל.
  Sunlight spectrum in space as a function of wavelength. Public Domain Image, image source: Christopher S. Baird, data source: American Society for Testing and Materials Terrestrial Reference.


יום רביעי, 13 באוקטובר 2021

צילום ברקים

אין כמו לצלם ברקים. צילומים מלאי הוד של ברק ענק החוצה את השמיים תמיד נראים טוב והם כבר לא כל כך קשים לביצוע בזכות הצילום הדיגיטלי ועזרים נוספים. במאמר זה נסביר כמה שיטות לצילום ברקים, חלקם עם מצלמות של סמארטפונים בלבד. הנה כמה דרכים לצלם ברקים.

בטיחות לפני הכל

ברקים הם התפרקויות חשמליות בעלות עוצמה רבה. יש להיזהר בסערות ברקים במיוחד באלו שקרובות אליכם מאד ובוודאי להתרחק מגופים גדולים או עושיים מברזל. עדיף להעמיד את המערכת על חצובה ולצלם מרחוק באמצעים של שליטה מרחוק. כמו כן שימו לב שגם אם הברקים רחוקים ואין גשם מעליכם זה יכול להשתנות במהירות והקפידו להגן על עצמכם ועל הציוד

צילום ברקים בהילוך איטי

אפשרויות צילום מעניינית היא במצב של צילום איטי, היום גם בטלפונים ניידים אפשר לצלם 960 פריימים לשנייה או יותר וצילומים אלו יאפשרו הילוכים איטיים בהם רואים את ההתפתחות של הברק.  מצבים אלו לרוב מוגבלים לשנייה אות שתיים וקשה מאד לתפוס ככה ברק, אבל אפשר לעשות צילום איטי רגיל (לרוב פי 4-8 לאט יותר), ולכוון לאזור הברקים, רצוי לכלול אורות בתחתית התמונה, כדי שהטלפון הנייד יצליח לפקס ולא יאבד את הפוקוס. לרוב בצילום בהילוך איטי הרזולוציה אינה המקסימלית ויש בכך משום חיסרון, אבל אם תצליחו התוצאה היא מהממת לחלוטין כמו שתראו בסרטון הבא (סמסונג S9).
בסרטון רואים את הברק שלב אחרי שלב ואיך שלמעשה הברק מורכב מעשרות "ברקונים" קטנים שנראים לנו בגלל המהירות העצומה כאחד.

סרטון משנת 2021



סרטון משנת 2020



הפיכת סרטון לתמונה אחת

אם יש סרטון יפה של ברק, אפשר לפרק אותו לתמונות בודדות ולצרף בתוכנה את כולן לתמונה אחת. לפעמים צריך לסנן חלק מהתמונות. בסופו של דבר מהסרטון למעלה יצרתי את התמונה הזו של הברק (התמונה היא גם התמונה של הסרטון, אבל בסרטון עצמו לא תראו אותה)
צירוף סרטון לתמונה בודדת של ברק אחד
צירוף סרטון לתמונה בודדת של ברק אחד



צילום בחשיפה ארוכה

בשיטה זו מצלמים תמונה בודדת במשך כמה שניות ומקווים שבפרק הזמן הזה יהיה ברק בשדה הראייה של המצלמה. יש להעמיד את המצלמה במקום מוגן מהגשם ולכוון לאזור הברקים. רצוי לכלול אזור שמים גדול ככל הניתן, כלומר להשתמש בעדשה הרחבה ביותר שיש לכם ולחתוך אזורים מיותרים אחרי הצילום. רצוי לכלול גם אזור ארצי כלשהו - בניינים, ים, עצים. יש לכוון את הפוקוס בערך למרחק הברקים לרוב בטווח בין קילומטר לכמה קילומטרים. בגלל חוסר האפשרות לדייק במרחק יש לצלם עם צמצם סגור (9 או אפילו 11) ולכן ה-ISO צריך להיות יחסית גבוה (400 800 1600 ככל שהמצלמה מאפשרת בלי לייצר יותר מדי גרעיניות ורעש).

כמובן שיש להשתמש בחצובה יציבה ולקחת חשיפות ארוכות ולקוות שיהיה ברק בזמן שהסגר פתוח. קיימות מספר אפשרויות. אפשר לבצע חשיפה של 6 עד 15 שניות (בהתאם לכמות האור הקיימת וצריך לבצע חשיפות ניסיון ולשנות את הפרמטרים בהתאם) או לבצע חשיפה במצב B ולסיים אותה אחרי כמה שניות או מיד אחרי ברק. רצוי מאד להשתמש בכבל או בשלט רחוק, או באופציית אינטרוולומטר (לקיחת תמונה כל מספר מוגדר של שניות) שיש לפעמים במצלמה עצמה.

ברוב הסמארטפונים אפשר להוריד אפליקציות צילום או להיכנס למצב PRO וכך לכוון את כל הפרמטרים הדרושים - משך הצילום, ערך ה-ISO, ערך הצמצם והפוקוס. גם סמארטפון אפשר להעמיד בקלות על חצובה ואפילו להכניס אותו לקופסה אטומה לגשם. אפליקציות נוספות יאפשר צילום רציף באופן אוטומטי. נשאר רק לקוות שיהיו ברקים טובים.

אפשרות אחרות היא שימוש בגאלי אור חיצוני, טריגר, שברגע שמרגיש יותר אור ישר יפעיל את המצלמה. זה טוב בעיקר לצילומים באור יום של ברקים, שם אי אפשר לעשות חשיפה ארוכה, או להפעלה של צילום בהילוך איטי שמוגבל מאד בזמן. ה

סערת ברקים 4/11/2018
סערת ברקים 4/11/2018


ככה אפשר גם לשבת בבית בפנים ולצלם מבחוץ וגם אין תזוזות מיותרות של המצלמה. באופן תיאורטי אפשר להעמיד את הכל במצב אוטומטי וללכת לישון ולבדוק בבוקר את התמונות. שיטה זו מומלצת רק כאשר הציוד מוגן היטב מגשם גם במקרה שהסערה תתגבר.

סרטונים נוספים



בסרטון הבא ברקים בתוך ענן מרוחק.


וסרטון ארוך יותר של אותם ברקים




לפעמים סערת הברקים רחוקה. למצב זה יש יתרונות, לא יורד גשם, וחסרונות - הברקים יוצאים קטנים. במקרה כזה ניתן להשתמש דווקא בעדשת זום או אפילו בשתי מצלמות, אחת בשדה רחב והשנייה בשדה צר.


סערת ברקים 4/11/2018
סערת ברקים 4/11/2018

סערת ברקים 4/11/2018



אם השתמשנו בחצובה הרקע נשאר זהה, ואפשר להכניס כמה תמונות ביחד ולראות המון ברקים, רק בבקשה תיידעו את הצופים שהם רואים תמונה משולבת
סערת ברקים 4/11/2018 - תמונה משולבת
סערת ברקים 4/11/2018 - תמונה משולבת


בעבר צילום ברקים במצלמות פילם היה מצריך הרכבת חיישני אור שיפעילו את המצלמה בתזמון מדויק להתפרצות הברק. אחרי 36 תמונות היה צריך להוציא את הפילם להכניס חדש ולחכות זמן רב עד שבכלל רואים אם יוצא משהו. גם העלות הייתה גבוהה.

הוצאת תמונות בודדות מוידאו


שיטת צילום נוספת היא לצלם סרט וידאו ולהוציא ממנו אחר כך תמונות בודדות של הברקים. מאחר ומדובר בחשיפות בזמן קצר בהרבה, כנראה יהיה צריך לבצע STACKING של כמה תמונות עוקבות אחת על השניה וגם הרקע יתקבל כהה יותר. שיטה זו מומלצת מאד לצילום ברקים ביום בהם חשיפות ארוכות ישרפו כליל את התמונה וגם מאפשרת לראות את התפתחות הברק. מומלץ מאד לנסות את שתי השיטות במקביל עם שתי מצלמות! סערות ברקים טובות יש מעט פעמים בשנה.


צילום ברקים
צילום ברקים

צילום ברקים
צילום ברקים

סערת ברקים
סערת ברקים


בכל מקרה היכונו גם לאכזבות. עד שתחליטו ששווה לקום בלילה כי יש אחלה ברקים, הסערה תעבור, ברק גדול ומרשים יהיה מחוץ לפריים של התמונה ויראו רק איזה קצה זנב דק או שבדיוק הסתכלתם על הברק שיצא בתמונה הקודמת ופספסתם אחד אחר. אין מה לעשות זה חלק מהענין. לא להתייאש ולהמשיך.
בהצלחה!







הנה דוגמה לסרט וידאו. הסרט המצולם הוא ארוך ויש לעבור עליו להוריד קטעים ולהשאיר רק את הברקים (אפשר אפילו בתוכנת windows movie maker החינמית). שימו לב שהפוקוס לפעמים זז ולא כל מצלמה מאפשרת צילום וידאו במצב של זום ידני.






יצירת סרטון מתמונות בודדות

אפשרות אחרת היא לקחת את תמונת הסטילס וליצור מהן טיימלאפס בתוכנה או בנייד.








יום ראשון, 3 באוקטובר 2021

הרצאה בנושא קידוש החודש לפי הראייה

קידוש החודש לפי הראייה

במשך מאות שנים נוהל לוח השנה העברי לפי ראיית הירח והחלטת בית הדין לקביעת החודשים. בכל ראש חודש היה בית הדין מתכנס ומחכה לעדים שיבואו, בוחן את עדותם ומחליט האם לקדש את החודש. אם קודש החודש, הועברה ההודעה לכל עם ישראל. קידוש החודש לפי הראייה הוחלף בלוח קבוע המבוסס על פי חישובים וכך הדבר כבר כמעט 1700 שנה. במשנה מוזכרים פרטים רבים על קידוש החודש לפי הראייה, אולם כדרכה של המשנה היא מקמצת בפרטים ומניחה שהלומד מכיר את רובם. התלמוד מוסיף עליהם, אך עדיין הדברים אינם ברורים דים.

בהרצאה נעמיק בכל פרטי קידוש החודש לפי הראייה, ונרחיב גם בדברים שאינם מופיעים כלל במקורות והנוגעים לצפייה עצמה וההסברים האסטרונומיים הנדרשים. נסביר מדוע היה צריך לבדוק את העדים, מה היו החובות המוטלות על בית הדין, ומדוע ענייני הלוח גרמו מחלוקות גדולות כל כך.


בין היתר נדון במפורט בנושאים הבאים:

  • מקורות בתורה לקביעת הלוח
  • מאפייני לוח הראייה ובעיית ראש השנה
  • מבט מגבוה על משניות מסכת ראש השנה
  • מעולם האסטרונומיה  – צפייה וראייה –מהלכו של הירח בשמיים –ראיית הירח –קריטריונים לראיית הירח
  • בדיקת העדים- מה עושים בבית הדין
  • שיקולים נוספים בקביעת החודש
  • האם אפשר לחזור ללוח לפי הראייה

ההרצאה מואמת לכל קהל יעד ואינה דורשת ידע מוקדם כלשהו

לפרטים נוספים וקבלת הצעת מחיר פנו לגדי בטלפון 050-7325927 gadieide@yahoo.com


להרצאות נוספות אותן אני מעביר