ירחי צדק - תצפית בהתכסויות, ליקויים, תופעות הדדיות ומיקום

מתוך אסטרופדיה
גרסה מ־08:28, 21 באפריל 2010 מאת Eran (שיחה | תרומות) (ראו גם)
(הבדל) → הגרסה הקודמת | הגרסה האחרונה (הבדל) | הגרסה הבאה ← (הבדל)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

ירחי צדק, התכסויות, ליקויים, תופעות הדדיות ומיקום (באנגלית: Jovian Satellites, Occultations, Eclipses, Mutual phenomenas, and Position ):

הירחים הגליליאנים של צדק, איו, אירופה, גנימד וקליסטו אותם גילה גלילאו בינואר 1610, בהירים וניתן לראות אותם בטלסקופים קטנים. הירחים הללו מציגים מגוון תופעות של התכסויות מאחורי צדק, כניס לצל של צדק, מעבר על פני צדק והטלת צל על צדק. בנוסף אחת לכ 6 שנים (מסיבות שיופרטו בהמשך) הירחים עשויים להראות תופעות הדדיות בהן הם מכסים ומלקים זה את זה - מגוון התופעות הנ"ל מתואר במאמר זה.


הקדמה

ארבעת הירחים הגדולים ביותר של צדק נתגלו ע"י גלילאו גליליי (ומכאן כינויים: הירחים הגליליאניים) בינואר שנת 1610 באמצעות טלסקופ בקוטר של כ-40 מ"מ. הבהירות הגבוהה שלהם 5.02, 5.29, 4.61, 5.65, דרגות בהירות (בפילטר V) בעת הניגוד, עבור איו, אירופה, גנימד וקליסטו בהתאמה, מאפשרת, תיאורטית, להבחין בהם אף בעין בלתי מזוינת. אולם, בהירותו הגבוהה של צדק עצמו מאפילה עליהם והופכת את ההבחנה בהם ללא אמצעי תצפית לבלתי אפשרית (זאת למרות שיתכן שצופים בעלי ראייה מצוינת יצליחו להבחין בירחים). משקפת שדה טובה או טלסקופ קטן יגלו בקלות את הירחים הגליליאניים בהגדלה נמוכה. ארבעת הירחים יופיעו כנקודות אור בוהקות המסודרות בקירוב בקו ישר.

צדק מקיף את השמש אחת לכ-12 שנה במסלול הנטוי בזווית של כ-1.3 מעלות ביחס למסלול כדור הארץ סביב השמש (ראו: אלמנטים של מסלול ומילקה). מישור הסיבוב שלו סביב עצמו, עליו נעים גם הירחים הגליליאנים, נטוי בזווית של 3.13 מעלות ביחס למישור שבו מקיף צדק את השמש. מאחר וזוויות נטייה אלו קטנות, צופה מכדור הארץ רואה את הירחים הגליליאנים על אותו קו בקרוב. בנוסף הקו הדימיוני שעליו מצויים בקרוב הירחים מתלכד עם חגורות האטמוספרה של צדק (ראו: תצפית בכובב הלכת צדק). כאשר הירחים הללו עוברים לפני צדק, הם מטילים צל על צדק, נראים עוברים על פניו ואילו כאשר הם חולפים מאחוריו הם נראים נכנסים או מגיחים מצילו של צדק או נכנסים/מגיחים משפתו.

איו, אירופה, גנימד וקליסטו מקיפים את צדק בזמני מחזור של כ 1.769, 3.551, 7.155 ו 16.69 יום, בהתאמה. על כן, מגוון התופעות הללו מתרחש בתדירות גבוהה, וכאמור ניתן לראות אותן באמצעות טלסקופים קטנים.

אחת לכ-6 שנים (חצי זמן הקפה של צדק את השמש), מתיישרים בדיוק מישורי המסלול של הירחים עם השמש וכדור הארץ ואז ניתן להבחין בתופעות הדדיות של ירחי צדק , הכוללות ליקויים והסתרות. תופעות אלו קשות יותר לתצפית בטלסקופים קטנים.

בנוסף לתופעות ההדדיות בין ירחי צדק, שכאמור מתרחשות אחת לכ-6 שנים (לתקופה של שנה בערך),.ניתן להבחין באמצעות טלסקופים קטנים בתופעות גאומטריות כגון מעברים, התכסויות, וליקויים של ירחי צדק עם צדק עצמו. התופעות הללו נחלקות לארבעה סוגים (ראה איור):

תופעות ירחי צדק עם צדק

הגאומטריה של תופעות ירחי צדק עם צדק. (1) – כניסה למעבר ירח של צדק על צדק. (2) – יציאה ממעבר ירח של צדק על צדק. (3) – התחלת הטלת צל של ירח של צדק על צדק. (4) – סיום הטלת צל של ירח של צדק על צדק. (5) – כניסה להתכסות של ירח של צדק בצדק. (7) – יציאה מהתכסות של ירח צדק מצדק. (6) – כניסה לליקוי של ירח של צדק בצילו של צדק. (8) – יציאה מליקוי של ירח של צדק בצילו של צדק.

מבדילים בין ארבעה סוגי תופעות: ליקוי, התכסות, מעבר והטלת צל עליהן נרחיב מעט בהמשך. האיור משמאל מדגים את הגאומטריה של התופעות השונות.

  • (1) – כניסה למעבר ירח של צדק על צדק
  • (2) – יציאה ממעבר ירח של צדק על צדק
  • (3) – התחלת הטלת צל של ירח של צדק על צדק
  • (4) – סיום הטלת צל של ירח של צדק על צדק
  • (5) – כניסה להתכסות של ירח של צדק בצדק
  • (7) – יציאה מהתכסות של ירח צדק מצדק
  • (6) – כניסה לליקוי של ירח של צדק בצילו של צדק
  • (8) – יציאה מליקוי של ירח של צדק בצילו של צדק

מעבר ירח על צדק

במעבר חולף הירח על-פניו של צדק. במצב זה קשה מאד, ובדרך כלל אף בלתי אפשרי, להבחין בירח שכן הוא "נבלע" ברקע הדיסק הגדול והבהיר ממנו – צדק עצמו. ככל שצופים בהגדלה חזקה יותר (ואם אפשר גם בטלסקופ גדול יותר) ניתן להבחין בירח כשהוא קרוב יותר אל שפתו של צדק (עם הגדלת ההגדלה וכושר ההפרדה). בצפייה בהגדלה חזקה ותנאי תצפית טובים ייתכן שאפשר יהיה לעקוב אחר הירח גם לאחר שהוא נמצא בקו הראייה של צדק עצמו (תוך מעקב רצוף אשר מתחיל עוד לפני המעבר עצמו).

הטלת צל של ירח על צדק

עם חליפת הירח בין צדק לשמש הוא עשוי להטיל את צִלו על פני צדק. הצל (שהוא בעצם אזור בו, לגבי צופה מצדק עצמו, מתקיים ליקוי חמה) נראה כנקודה שחורה ברורה הנעה באיטיות על פני הדיסקה המוארת של צדק. מפאת מרחקו הרב של צדק מהשמש גודלה הזוויתי של השמש קטן מאד לגבי צופה מצדק והדבר גורם לאזור הצל החלקי באירוע כזה להיות צר מאד. זאת בניגוד למצב במערכת ארץ-ירח, בה אזור הצל החלקי רחב למדי. בטלסקופים בינוניים וגדולים ובהגדלות חזקות מומלץ לשים לב למעבר הצל על פני התופעות השונות באטמוספירה של צדק.

התכסות ירח בצדק

כאשר ירח חולף מעברו השני של צדק הוא מוסתר ע"י כוכב הלכת. בדומה למעבר, שימוש בהגדלה חזקה יאפשר מעקב אחר הירח עד לרגעי ההתכסות עצמה.

ליקוי ירח בצדק

כאשר ירח חולף "מעבר" לצדק הוא עשוי להיכנס אל חרוט הצל העצום שיוצר כוכב-הלכת. במקרה כזה ייעלם הירח בפתאומיות עוד לפני שהגיע לשפתו של צדק. כפי שהוזכר למעלה אזור הצל החלקי צר מאד ולכן היעלמות הירח היא מהירה יחסית. הזמן האופייני שלוקח לירחים להיכנס לצל של צדק (מזמן המגע הראשון עם הצל ועד לליקוי מלא) הוא כ 210, 230, 480 ו 590 שניות עבור איו, אירופה, גנימד וקליסטו, בהתאמה. מאחר והעין רגישה לאור באופן לוגריתמי, אזי בפועל אנו נראה רק את השלבים האחרונים של ההעלמות (או ההתגלות מהצל) והעלמות הנראית תמשך כפחות מדקה.

תופעה זו של העלמות הירח בצל של צדק היא קלה יחסית לתצפית וניתן להבחין בה בקלות גם בטלסקופים קטנים.

תופעות הדדיות של ירחי צדק

תופעות הדדיות של ירחי צדק הן התופעות המתרחשות כאשר ירחי צדק מסתירים זה את זה ע"י הטלת צל או בהסתרה ישירה. תופעות אלו מתרחשות רק כאשר כדור הארץ עובר דרך מישור ההקפה של ירחי צדק עם צדק. מאחר ומישור ההקפה של ירחי צדק סביב צדק נטוי בזווית של 3.13 מעלות ביחס למישור שעליו מקיף צדק את השמש וכן מישור ההקפה של צדק את השמש נטוי בזווית של כ 1.3 מעלות ביחס למישור שבו מקיף כדור הארץ את השמש, רק פעמיים בכל שנת צדק (הזמן שלוקח לצדק להקיף את השמש - 11.86 שנה), חוצה כדור הארץ את מישור ההקפה של הירחים את צדק. על כן כל כ 5.9 שנים, לתקופה של כשנה בערך, ניתן לצפות מכדור הארץ בתופעות הדדיות של ירחי צדק.

תצפית בתופעות ההדדיות היא קשה יחסית. כמובן התופעה הקלה ביותר לצפייה היא כניסה של ירח לצילו של ירח אחר. במצב כזה הירח הנכנס לצל יעלם ויופע שוב לאחר זמן מה. תחזיות לתופעות אלו תוכלו למצוא ב"קישורים החיצוניים"

חשיבות התצפית בתופעות ירחי צדק

בעבר תיזמון התכסויות ירחי צדק ע"י חובבי אסטרונומיה ברחבי העולם עזרו על מנת לשפר ולכייל את המודלים הדינמיים שאסטונומים פיתחו על מנת לחזות את מיקום ירחי צדק. בשנות ה-80 וה-90 של המאה הקודמת, לפני הגעתה של החללית גלילאו לצדק היתה חשיבות בתצפיות אלו על מנת לתכנן טוב יותר (מבעוד מועד) את המעברים של החחלית בסמוך לירחי צדק. אך לאחר שהגיעה החללית גלילאו לצדק היא סיפקה מדידות מדויקות יותר של מיקום הירחים, עד כי אין כבר צורך בתיזמון תופעות ירחי צדק עם צדק.

אם זאת תצפיות בתופעות הדדיות של ירחי צדק יכולות לספק מידע מדויק יותר על מיקום הירחים ועדין יש להן חשיבות על מנת לשפר ולכייל את האפימרדים של ירחי צדק. מדידות איכותיות של תופעות הדדיות של ירחי צדק יכולות לספק את מיקום הירחים בדיוק של כ 10 ק"מ.

דיאגרמות המיקום של ירחי צדק

דוגמא לדיאגראמת מיקום ירחי צדק ביחס לצדק עבור ינואר שנת 2009. הקו האדום מסמל את הירח איו, הקו הירוק את אירופה, הקו הכחול את גנימד והקו הצהוב את קליסטו.

נהוג לעיתים להציג את מיקום ירחי צדק ביחס לצדק באופן רציף במהלך חודש אחד. דוגמא לתחזית כזאת ניתן למצוא באיור משמאל. כל קו באיור מסמל את אחד הירחים הגליליאנים ןהקוים השחורים המקבילים מסמנים את צדק. בכל זמן נתון ניתן כך לקרוא את מיקומם היחסי של הירחים ביחס לצדק. הקו האדום מסמל את הירח איו, הקו הירוק את אירופה, הקו הכחול את גנימד והקו הצהוב את קליסטו.

תחזית מיקום ותופעות ירחי צדק

מספר אתרי אינטרנט מספקים תחזית עבור מיקום ירחי צדק, תופעות ירחי צדק עם צדק, ותופעות הדדיות של ירחי צדק. באתר המועדון האסטרונומי של אוניברסיטת ת"א תוכלו למצוא תחזיות עבור מיקום הירחים. דיאגראמות חודשיות של ירחי צדק וכן דף המפרט את זמני התופעות של ירחי צדק עם צדק (ראו קישורים ב"ראו גם"). קישור לתחזית עבור תופעות הדדיות של ירחי צדק ניתן למצוא ב"קישורים חיצוניים" בתחתית דף זה.

ראו גם

הרצאות וידאו

קישורים חיצוניים


ספרות מקצועית

מחברים


אסף ברוולד