לזינה, כוכב הלכת העשירי, יש ירח – גבריאל

קוטרו של הירח המכונה גבריאל Gabrielle (על שם חברתה נושאת כליה של זינה מסדרת הטלוויזיה) עשירית מקוטרה של זינה (בערך 2,700 ק”מ – קוטרו של פלוטו 2,274 ק”מ)

מאת: מיכל לוינשטיין, האגודה הישראלית לאסטרונומיה

כוכב הלכת העשירי שהתגלה – 2003 UB313 – נראה יותר ויותר כמו השחקנים העיקריים במערכת השמש. יש לו משקל כמו כוכב לכת רגיל (מעריכים שגדול ב-20% מזה של פלוטו), שם קליט – Xena (על שם כוכבת סדרת הטלוויזיה זינה הנסיכה הלוחמת) ושיא גינס משל עצמו – מרחק של 97 יחידות אסטרונומיות או 9 ביליון מיילים מהשמש (העצם המרוחק ביותר במערכת השמש). ועתה גילו אסטרונומים מהמכון הטכנולוגי בקליפורניה California Institute of Technology ועמיתיהם שיש לו גם ירח.

הירח – חיוור פי 100 מזינה – מקיף את כוכב הלכת מדי כמה שבועות. הוא התגלה ב-10/9/05 באמצעות טלסקופ Keck II ממצפה W.M. Keck Observatory בהוואי ע”י פרופ' לאסטרונומיה פלנטארית מיכאל אי. בראון Michael E. Brown ועמיתיו מ-Caltech, the Keck Observatory, Yale University, and the Gemini Observatory בהוואי. המחקר מומן בחלקו ע”י NASA.

“מיום שגילינו את זינה, השאלה הגדולה הייתה האם יש לה ירח” אומר בראון. ” להיות בעל ירח זה 'גזעי' ולכוכבי לכת מכובדים יש ירחים משלהם – טוב לראות שלכוכב לכת הזה יש ירח משלו”.

בראון מעריך שקוטרו של הירח המכונה גבריאל Gabrielle (על שם חברתה נושאת כליה של זינה מסדרת הטלוויזיה) עשירית מקוטרה של זינה (בערך 2,700 ק”מ – קוטרו של פלוטו 2,274 ק”מ).

כדי לדעת את גודלו של גבריאל במדויק צריכים החוקרים לדעת את ההרכב שלו – מה שעוד לא נקבע עדיין. רוב העצמים הנמצאים בחגורת קוויפר Kuiper Belt, המשתרעת מעבר לנפטון עד לאזורי השוליים של מערכת השמש, עשויים בחציים מסלע ובחציים מקרח-מים. כיוון שמשטח העשוי גם מסלע וגם מקרח-מים מחזיר כמות צפויה של קרני שמש – ניתן לעשות הערכה כללית של גודלו. מכל מקום – עצמים שעשויים ברובם מקרח מחזירים כמות גדולה של אור (בהירים יותר) ולכן יכולים להצטייר כגדולים יותר מעצמים זהים בגודלם העשויים ברובם מסלע.

תצפיות נוספות בירח ע”י טלסקופ החלל האבל Hubble Space Telescope מתוכננות לנובמבר ולדצמבר. הן יאפשרו לבראון ולעמיתיו להצמיד במדויק את מסלולו של גבריאל מסביב לזינה. על ידי נתונים אלה הם יוכלו לחשב את המסה של זינה באמצעות נוסחא שפותחה כבר לפני 300 שנה ע”י אייזיק ניוטון.

“השילוב בין מסלול הירח מסביב לכוכב לכת ומהירותו בהקפת כוכב הלכת אומר במדויק מהי מסת כוכב הלכת” אומר בראון. “אם כוכב הלכת מסיבי במיוחד – הירח יסתובב סביבו מהר מאד. אם הוא פחות מסיבי – הירח יסתובב סביבו לאט יותר. זו הדרך היחידה שבה נוכל למדוד את מסתה של זינה, כיוון שיש לה ירח.”

החוקרים גילו את הירח גבריאל באמצעות שימוש במערכת חדשה Laser Guide Star Adaptive Optics system שצויד בה הטלסקופ Keck II. אופטיקה הניתנת להתאמה Adaptive Optics היא טכניקה שמסירה את הטשטוש מהמערבולת האטמוספרית ויוצרת תמונות חדות כמו אלה שמתקבלות מטלסקופ המוצב בחלל. מערכת Laser Guide Star System מאפשרת ליצור “שמש” מלאכותית ע”י הקפצת אלומת לייזר לגובה 75 מייל מעל הקרקע. שמשות בהירות הממוקמות ליד האובייקט שאותו רוצים לבדוק משמשות כנקודות התייחסות Reference Points לתיקונים במערכת ה- Adaptive Optics. כיוון שאין שמשות בהירות ליד זינה, המערכת לא תוכל לעבוד ללא ההדמיה הזו (השמשות המלאכותיות).

“עם המערכת הזו הצופים לא רק יקבלו רזולוציה גבוהה יותר, אלא גם ריכוז טוב יותר של אור ממקורות אור חיוורים בשמיים – ועל ידי כך יגלו אובייקטים חיוורים” אומר מרקוס ואן-דאם Marcos van Dam – טכנאי המערכת במצפה Keck.

השיטה החדשה אפשרה לבראון ולצוותו בחודש ינואר האחרון לצפות בירח של 2003 EL61 המכונה “סנטה” Santa – אובייקט גדול חדש שהתגלה בחגורת קוויפר. לעומת זאת, לא התגלה כל ירח מסביב ל- 2005 FY9המכונה “ארנב חג הפסחא” Easter Bunny – האובייקט השלישי בגודלו שהתגלה ע”י בראון וצוותו באמצעות שימוש בטלסקופ 48 אינץ' ב-Samuel Oschin Telescope במצפה פאלומר Palomar Observatory .

הנוכחות של ירחים סביב ל-3 עצמים גדולים מחגורת קוויפר – זינה, סנטה ופלוטו – קוראת תיגר על הרעיונות הקונבנציונאליים איך השיגו עולמות בסביבת מערכת השמש לוויינים משלהם. החוקרים האמינו עד עתה שאובייקטים בחגורת קוויפר משיגים להם ירחים על ידי משיכה גרביטציונית Gravitational Capture – 2 עצמים מגיעים לקרבה כזו שהם נמשכים הדדית זה לזה בחיבוק גרביטציוני. רעיון זה נראה היה נכון לגבי תושבים קטנים בחגורת קוויפר, אך לא עבור פלוטו. ירחו המסיבי של פלוטו – כרון Charon – נוצר כתוצאה משבירת חלק מפלוטו עקב התנגשות באובייקט אחר לפני ביליוני שנים. הירחים של זינה וסנטה יכול להיות שמקורם באירועים דומים.

“פלוטו נחשב כאובייקט ייחודי ומוזר בשולי מערכת השמש” אומר בראון, “אך עתה אנו רואים שהוא וזינה משתייכים למשפחה מגוונת של אובייקטים גדולים – בעלי תכונות, היסטוריה וגם ירחים דומים – המלמדים אותנו על מערכת השמש יותר ממה שאובייקט מוזר אחד יעשה אי פעם”.