על אסטרואידים משמידי חיים, על הדרך לגלותם ועל אפשרויות למיגור הסכנה מהם. כתבה ראשונה בסדרה מאת ד”ר נח ברוש
פורסם בגליליאו – גיליון 96, אוגוסט 2006
קרוב לחצות הליל, ביום שישי ה-13 באפריל 2029 (לא “יום שישי שחור” המביא מזל רע, אלא ההפך, כפי שיתברר בהמשך), יזכו הצופים בשמי ישראל לראות גרם שמימי הנע במהירות בין הכוכבים. אף שהגוף לא יהיה בהיר במיוחד, ואולי לא ייראה כלל מלב עיר גדולה ומוארת, הוא ייראה היטב לצופה הנמצא במקום חשוך, כאילו היה עוד אחד מהלוויינים המלאכותיים הנראים לאחר רדת החשכה או לקראת עלות השחר. הבהירות הנראית של הגוף תהיה כמו של אחד הכוכבים החיוורים של “העגלה הגדולה”, קבוצת כוכבים ידועה בחלקם הצפוני של השמיים.
הלוויינים המלאכותיים נראים לעינינו אחרי שקיעת החמה או לפני זריחתה מכיוון שהם מחזירים אלינו את אור השמש: לוויין בגובה 800 ק”מ מעל הקרקע מואר באור שמש אף שהנקודה על הקרקע שממנה הוא נראה נמצאת בחשכה. ההבדל בין הגוף שייראה ב-13 באפריל 2029 לבין הלוויינים הרגילים הוא במרחקו מאיתנו: באותו מועד, מרחקו מהארץ ישתנה באורח בולט. התנועה הנראית, של 42 מעלות לשעה, תהיה אטית יותר מזו של הלוויינים הנמוכים, אך מהירה עבור גוף המרוחק יותר מ-30,000 ק”מ מפני הארץ. בהתקרבות המרבית, כאשר הגוף ייראה כמו כוכב בבהירות 3 או 4, יימצא הגרם השמימי “רק” 36,350 ק”מ מעל לקרקע, קצת יותר גבוה מרמת הלוויינים הגאו-סינכרוניים (35,786 ק”מ) המשלימים הקפה אחת סביב כדור-הארץ בדיוק ביממה, ולכן הם נראים כעומדים מעל נקודה קבועה בקו המשווה.
גרם השמיים המוזר זכה לשם “אַפּוֹפִיס” (Apophys). פירוש השם, והקשר בינו לבין טבע הגוף, יתבררו בהמשך. אך כבר כאן חשוב להזכיר שהמחקרים הנמרצים שנעשו לגבי אפופיס מראים בבירור שה-13 באפריל 2029 הוא, במקרה זה, יום בר-מזל באופן יוצא מן הכלל לתושבי כדור-הארץ! הסלע החללי, שגודלו כמה מאות מטרים ומהירותו יחסית לארץ תהיה במועד זה גדולה מ-10 ק”מ לשנייה, לא יתנגש בכדור-הארץ, אלא יחלוף לידו במרחק בטוח. לו היתה מתרחשת התנגשות, אמנם לא היינו סובלים מ”הכחדת דינוזאורים” מחודשת, כפי שהתרחשה לפני 65 מיליוני שנים, אלא רק מאסון בקנה מידה “מקומי”: מכתש שקוטרו קילומטרים אחדים ועומקו כקילומטר אחד היה נבעה בקרקע, הרס כבד היה נגרם לבניינים במרחק של עשרות רבות של קילומטרים ממקום הפגיעה, הרעש העז של החדירה לאטמוספרה והפגיעה בקרקע היה גורם לכאבי אוזניים באותו הטווח, וכן הלאה. פגיעות מסוג זה בכדור-הארץ מתרחשות מדי כמה עשרות אלפי שנים, כלומר, אין מדובר באירוע נדיר בתולדותיו. יחד עם זאת, לאחר סדרת האסונות שהתרחשה לאחרונה (הצונאמי בדרום-מזרח אסיה, הצפות ענק עקב סופות ההוריקן בדרום-מזרח ארצות-הברית) העולם הצפוף של ימינו רגיש אף לפגיעות “מינוריות”.
הגוף שעליו נכתוב כאן שייך למשפחה של גופים שמימיים החברים במערכת השמש שלנו והמכונה משפחת “גופים קרובי-ארץ” (Near-Earth Objects, או NEOs). אלה הם שביטים או אסטרואידים שמסלוליהם שונו בהשפעת כוכבי-הלכת הגדולים במערכת השמש או התנגשויות עם אסטרואידים אחרים, וכעת הם מתקרבים מדי פעם לכדור-הארץ. האסטרואידים הם גופים סלעיים שרובם נעים בין מסלולי מאדים וצדק, אם כי יש כאלה המשייטים במסלולים שונים בהרבה. השביטים הם גופים העשויים בדרך-כלל מקרח של מים ושל גזים קפואים אחרים, שבו מעורבבים גרגרי אבק וסלעים בגדלים שונים. החומרים הקפואים מתנדפים כאשר השביט מתקרב אל השמש לאורך מסלולו האליפטי.
גילוי ואזעקה
מזה שני עשורים העולם האסטרונומי מקדיש תשומת לב רבה לגופים קטנים, המתקרבים במידה רבה לכדור-הארץ. גופים אלה חברים במערכת השמש, יחד עם כוכבי-הלכת, שהארץ שלנו היא אחת מהם. כמו כוכבי-הלכת (או הפלנטות), גם הגופים הקטנים מקיפים את השמש במסלולים אליפטיים (כשהשמש נמצאת באחד ממוקדי האליפסה, כפי שמחייב חוק התנועה הראשון של קפלר). המניע לעניין הרב בגופים הקטנים הוא ההכרה, שגופים המתקרבים מאוד לארץ עלולים לפגוע בה ולגרום נזק חמור, אולי אפילו הכחדת האנושות כולה. למעשה, ההתמקדות בהכחדה הגדולה שהתרחשה לפני 65 מיליוני שנים, כאשר רוב הדינוזאורים עברו מהעולם, העלתה את האפשרות של פגיעה קטלנית מהחלל לתודעת הדרגים הפוליטיים. עזרו לכך גם כמה סרטי אימה (“ארמגדון”, “פגיעה עמוקה”, “מטאור” וכו') יחד עם ספרי מדע בדיוני על נושאים דומים, וכמובן לחץ ציבורי נמרץ.
מאז הכחדת הדינוזאורים הגדולה, היו פגיעות אחדות של גופים שמימיים בכדור-הארץ שתועדו במהלך ההיסטוריה האנושית. אחת מהן, שהתרחשה בסין בשנת 1490, גרמה ככל הנראה להרג של כ-10,000 איש. פגיעה אחרת, קרובה יותר לימינו, התרחשה ב-30 ביוני 1908 מעל סיביר. גוף שמסתו מוערכת בכ-100,000 טונות חדר לאטמוספרה והתפרק בהתפוצצות כשהיה בגובה של כשישה ק”מ. עצים נפלו בשטח של כ-2,000 קמ”ר מתחת לנקודת הפיצוץ, ובשטח גדול כפליים עלו באש גם עצים שנשארו זקופים. האנרגיה שהשתחררה בפגיעה זו שוות ערך לפיצוץ של 50,000 פצצות גרעיניות בגודל פצצת הירושימה (כל אחת בת 5,000 טון טנ”ט). בשנת 2000 חדר גוף קטן הרבה יותר, שקוטרו היה כנראה כ-20 מטרים, מעל צפון קנדה, מעל אגם טאגיש (Tagish). האנרגיה שהשתחררה בפגיעה זו היתה מקבילה לכ-2,000 טון טנ”ט בלבד, אך הפיצוץ, שהתרחש בגובה של כ-25 ק”מ מעל לקרקע, נרשם ברשת החשמל הקנדית.
הלחץ הציבורי שהופעל בארצות-הברית לאור היסטוריה של פגיעות לא-זניחות הביא ב-1998 להחלטת קונגרס להטיל על נאס”א לגלות עד שנת 2008 90% מהגופים במערכת השמש שגודלם עולה על ק”מ אחד, העלולים לפגוע בכדור-הארץ ולגרום לנזק כבד מאוד. החלטה זו, של מיפוי הסכנות מהחלל, היא בבחינת “דע את האויב” עבור האנושות. כדי לעמוד במשימת גילוי זו, התגייסו כמה מצפי כוכבים בארצות-הברית ובעולם במטרה לגלות גופים קרובי-ארץ רבים ככל האפשר. הגילוי נעשה על-ידי צילום קטע מהשמיים וחזרה על אותו הצילום כעבור כחצי שעה וכעבור כשעה שלמה. מהשוואת שלושת הצילומים, ניתן לגלות אם באזור השמיים שצולם נמצא גרם שמיים השייך למערכת השמש ואינו כוכב רחוק הנמצא ברקע; הגוף ייראה בכל אחת מהתמונות במקום שונה, עקב תנועתו סביב השמש ותנועת כדור-הארץ במסלולו (המקום שממנו אנו צופים משתנה). תוכנות מחשב מיוחדות מנתחות “שלשות” של צילומים ומגלות אוטומטית את רוב הגופים הנעים, תוך מדידה מדויקת של מיקומם. המיקום מדווח ל”מרכז לגופים קטנים” (Minor Planet Center, MPC) שהקים האיגוד הבינלאומי לאסטרונומיה באוניברסיטת הרווארד בארצות-הברית. זהו הגוף הרשמי המרכז ומפיץ את התצפיות, ומחשב את המיקום העתידי של הגופים השונים.
התצפיות של מצפה כוכבים אחד חייבות להיערך במשך שני לילות קרובים, אפילו רצופים, שבהם גרם השמיים משנה את מיקומו בהתאם למסלולו סביב השמש ולתנועת כדור-הארץ. בכל לילה יש לאסוף שלשַת תצלומים כדי להבטיח שזהו אמנם אסטרואיד, וכדי לקבל מסלול שמימי מקורב לזה האמיתי. מדידות אלה מאפשרות קביעה מקורבת של מסלול הגוף סביב השמש, שלפיה אפשר לחשב היכן יימצא הגוף שבועות אחדים לאחר מכן – אם כי לא את המסלול המדויק סביב השמש, המאפשר קביעת מיקום בכל מועד שהוא. כדי לקבוע מסלול מדויק יש לערוך עוד תצפיות, במועדים רחוקים ככל האפשר זה מזה.
ב-19 ביוני 2004 הפעילו האסטרונומים האמריקנים רוי טאקר (Tucker), דייוויד תולן (Tholen) ופבריציו ברנרדי (Bernardi) טלסקופ במצפה הכוכבים קיט פיק (Kitt Peak) באריזונה, בחיפוש אחר גופים קרובי-ארץ. בין יתר תגליותיהם באותו לילה היה גוף שזכה מהמרכז לגופים קטנים למספר זמני בלבד, אך לא לשם, כיוון שהוא נצפה במשך שני לילות בלבד (בגלל מזג אוויר גרוע ביתר הלילות). תולן ועמיתיו פנו למחקרים אחרים וזנחו את הגוף שבו צפו במשך שני לילות בלבד. כמחצית השנה לאחר מכן, החל מה-18 בדצמבר ובמהלך חמישה לילות סמוך לחג המולד של 2004, צפו אסטרונומים מאוסטרליה ומשאר העולם בשמיים הדרומיים לעבר אותה מטרה. המרכז לגופים קטנים חיבר את תצפיותיהם לאלה של תולן וחבריו כשהתברר שמדובר באותו הגוף, שזכה אז לכינוי הזמני “2004 MN4”. התצפיות במרווח זמן של שישה חודשים אפשרו לראשונה קביעת מסלול ברמת דיוק סבירה.
המסלול, והתפתחותו הצפויה במשך השנים, הוזנו למחשבים הפועלים במעבדה להנעה סילונית של נאס”א (JPL) ובאוניברסיטת פיזה באיטליה לניבוי התקרבויות אל כדור-הארץ. תפקידו של “המרכז לגופים קרובי-ארץ” ב-JPL הוא לתאם את פעילות הגילוי והמעקב האמריקנית אחר גופים אלה, על פי הנחיית נאס”א והחלטת הקונגרס. תפקיד המרכז באיטליה, המכונה “נאודיס” (NEODYS), הוא לספק נתונים על גופים קרובי-ארץ בצורה נגישה וקלה, תוך חישוב סיכויי הפגיעה. המחשבים בשני המרכזים הראו בצורה בלתי תלויה שהגוף 2004 MN4 מתקרב מאוד לארץ מדי פעם, ושב-13 באפריל 2029 הגוף אף יתנגש בכדור-הארץ…
((((((((המשך בחלק הבא)))))))))
סולם טורינו
קיימת אפשרות להעריך את הנזק הצפוי מהתנגשות של גוף שמימי בכדור-הארץ. החישוב מבוסס על האנרגיה הקינטית שיש לגוף עקב תנועתו וגודלו, ועל צורת המעבר שלו דרך האטמוספרה עד פגיעתו בפני הקרקע. ככל שהגוף מוצק יותר, כך גדל הסיכוי שיגיע כמעט שלם לקרקע, אף שחלק ממנו יתאדה בעת המעבר באטמוספרה. האידוי מתרחש כיוון שגופים מהחלל מגיעים לארץ במהירות גבוהה מאוד. המהירות המזערית היא זו של נפילה חופשית ממרחק אינסופי אל הארץ, 11.2 ק”מ לשנייה, השווה גם ל”מהירות הבריחה” מהארץ. אם נפשט את החישוב, המהירות המרבית, 72 ק”מ לשנייה, היא סכום המהירות הגבוהה ביותר שיכולה להיות לגוף השייך למערכת השמש כשהוא נמצא קרוב לכדור-הארץ (42 ק”מ לשנייה; במהירות זו מסלולו של הגוף אקסצנטרי מאוד) ומהירות כדור-הארץ בהקיפו את השמש (30 ק”מ לשנייה). הסיכום הפשוט של שתי המהירויות נכון אם מסלולי התנועה של הגוף השמימי ושל כדור-הארץ נמצאים באותו מישור ובמגמת תנועה הפוכה, כלומר הגופים נעים זה מול זה – התנגשות חזיתית.
כדי לבטא את צירוף הגורמים של סיכויי הפגיעה יחד עם הסכנות הקשורות בפגיעה זו, נוסחו שני סולמות, שבהם דירוג גבוה יותר מהווה סיבה לדאגה רבה יותר. סולם אחד נוסח בעיר טורינו בכינוס מדענים העוסקים בנושא. בסולם טורינו (Torino), דירוג 0 מוענק למטאורים שכלל אינם מגיעים לקרקע ולגופי חלל שאינם מתנגשים עם הארץ. דירוג 2 עד 5 (מסומן בצהוב בתיאור הגרפי של הסולם) ראוי לתשומת לבם של האסטרונומים, מכיוון שהסיכוי לפגיעה עולה על אחוז אחד ועל פי המאפיינים הידועים של הגוף, הפגיעה עלולה לגרום לאסון אזורי. רמת החומרה עולה עד לדירוגים 8 עד 10 (מסומנים באדום), המבטאים פגיעה ודאית; ברמה 10, הפגיעה עלולה להביא לסיום התרבות האנושית. פגיעה ברמה 10 מתרחשת ככל הנראה מדי 100,000 שנים.
בדרך-כלל, גוף קרוב-ארץ אינו זוכה לדירוג גבוה מ-0. קל להבין את ההתרגשות שאחזה בעולם האסטרונומי כאשר משך ימים מספר, בסוף שנת 2004, הגיע האסטרואיד קרוב-הארץ 2004 MN4 לדירוג 4 המדאיג בסולם טורינו, עם סיכוי התנגשות של אחד מתוך 37!
