שבוע החלל הישראלי הוא הזדמנות נהדרת לסקרנים חובבי האסטרונומיה להתפעל מנפלאות היקום ולגלות את סודותיו. לכבוד שבוע החלל הישראלי נגלה את סודות הכתם הגדול של צדק ונצלול למעמקי ענק הגזים. והפעם הכנו פעילות מיוחדת לשבוע החלל כולל ניסוי מדעי שאפשר לעשות גם בבית.
שבוע החלל הישראלי
שבוע החלל הישראלי הוא הזדמנות נפלאה לחגוג את הישגי האנושות בחקר החלל ולעורר סקרנות ועניין. אחד הנושאים המרתקים ביותר שכדאי לחקור במסגרת שבוע החלל הישראל הוא מערכת השמש שלנו, ובפרט כוכב צדק, הגדול והמגוון מכוכבי הלכת.
שבוע החלל הישראלי הוא הזדמנות נפלאה לכל הסקרניסטים להתעדכן בגילויים החדשים בתחום האסטרונומיה והפעם נדבר על כוכב צדק והכתם האייקוני שמתערבל בתוכו כבר יותר מ- 300 שנה.
חשיפת המסתורין של צדק בשבוע החלל הישראלי
כוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש שלנו, שבה זה מכבר אסטרונומים וחובבי חלל בזכות גודלו מעורר ההשתאות ותכונותיו הייחודיות.
בין שלל התופעות המסקרנות שלו, אי אפשר לפספס את הכתם האדום הגדול שמעטר את צדודיתו. אנחנו לא יודעים כמה זמן באמת הכתם האדום נמצא שם, אבל אנחנו כן יודעים שב- 1664 רוברט הוק טען שכוכב הלכת צדק מסתובב על צירו והוא תיאר כתם על הכוכב. כמו גם ידוע על תיאור כתם על גבי צדק של האסטרונום האיטלקי ג'ובאני קססיני.
הכתם האדום כפי שאנחנו מכירים אותו כיום, צויר לראשונה בשנת 1831 על ידי האסטרונום הגרמני סמואל היינריך שוואבה. שוואבה, מוכר בזכות גילוי המחזוריות של 11 שנים בהופעת כתמי השמש.
מאז התצפיות של האסטרונום האמריקאי קאר וולטר פריצ'ט ב- 1878, אנחנו עוקבים אחר כל שינוי והתפתחות בכתם האדום הגדול. תמונות ראשונות מעוררת השראה סיפקו לנו החלליות וויאז'ר 1, וויאז'ר 2 וקססיני, כאשר חלפו ליד הכוכב הענק.
הצטרפו לקבוצת הוואצאפ שלנו לילדים סקרנים וקבלו תכנים בלעדיים וניסויים שימשיכו לעורר בכם את הסקרנות
כמה פרטים על כוכב שבוע החלל - צדק
צדק, הקרוי על שמו של מלך האלים הרומיים בלועזית יופיטר, הוא ענק גז בעל מסה הגדולה פי 300 מזו של כדור הארץ. מראהו המהפנט מאופיין ברצועות צבע שונות הנעות לרוחבו של הכוכב, ועננים מסתחררים בגוונים עזים. גודלו העצום של כוכב הלכת והשדה המגנטי רב העוצמה הופכים אותו לנושא מחקר מרכזי בתחום האסטרונומיה.
מאפיינים עיקריים של כוכב צדק
גודל: צדק הוא כוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש, קוטרו כ- 142,900 קילומטרים. הנפח של צדק יכול להכיל כ- 1000 כוכבי ארץ בתוכו.
אטמוספירה: האטמוספירה של צדק, המורכבת בעיקר ממימן והליום, נראית כתבניות מורכבות של עננים ומערכות מזג אוויר דינמיות.
שדה מגנטי: צדק מתהדר בשדה מגנטי רב עוצמה, המשפיע על סביבתו, כולל על ירחיו וזוהר הקוטב האייקוני בקטבים שלו.
חשיבות צדק באסטרונומיה
חשיבותו של צדק באסטרונומיה משתרעת מעבר לגדולתו השמיימית. המחקר מספק תובנות חיוניות על היווצרות כוכבי לכת, דינמיקה אטמוספרית והבנה רחבה יותר של ענקי גז. יתר על כן, ירחיו של צדק, כמו אירופה ואיו, עוררו עניין בחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ, והוסיפו ממד מסקרן לרלוונטיות האסטרונומית שלהם.
מה היה ידוע בעבר על הכתם האדום הגדול?
הכתם האדום הגדול, סערה אדירה על פני השטח של צדק, היה נושא מרתק במשך מאות שנים. הסערה ככל הנראה קיימת לפחות 350 שנה.
מהתצפיות של טלסקופ החלל האבל במשך השנים, ניתן ללמוד שהכתם האדום מתכווץ ומשנה את צבעו. בעבר הסופה הייתה רחבה מספיק כדי לבלוע בתוכה שלושה כדורי ארץ וכיום היא ברוחב כדור ארץ אחד. תצפיות קודמות גילו כי הכתם האדום הענק הוא סופה אנטי-ציקלונית, המתהדרת במהירות רוח של עד 430 קמ"ש. בהמשך לתגליותיו של טלסקופ האבל לומדים שצורת הסופה משתנה מצורה אליפטית לעגולה יותר.
מנתוני האבל משנת 2018 עד 2020 למדנו שמהירות הרוח בקצוות הכתם האדום גדלה ב- 8%.
אך, יש גבול למה שאנחנו יכולים ללמוד ממרחק של כ- 700 מיליון קילומטרים. לכן בשנת 2011 נאס"א שיגרה את החללית ג'ונו שעיקר משימתה הייתה לחקור מקרוב את הכוכב הענק במערכת השמש.
משימת ג'ונו: חשיפת הסודות של צדק
בשנת 2011 שיגרה נאס"א את החללית ג'ונו, שיצאה לטיסה של 5 שנים בחלל בדרכה לפגוש את כוכב הלכת הענק.
אחת ממשימות החלל היקרות והמורכבות ביותר שנאס"א שיגרה לחלל בעלות של יותר מ- 1.5 מיליארד דולר.
ביום קיץ חם ב 5/8/2011 נאס"א שיגרה את ג'ונו למסע לעבר צדק.
ג'ונו מצוידת בשלל מכשירים מדעיים, תוכננה במיוחד כדי לחשוף את התעלומות הנסתרות של כוכב הלכת ולספק נתונים חסרי תקדים עבור אסטרונומים וחוקרים. בו זמנית היא גם בנויה בצורה חזקה שתוכל לעמוד בפני הסביבה הקשה של הכוכב.
המסע לכוכב החמישי במערכת השמש לא היה פשוט ודרש מסלול מורכב שהתחיל במסלול לכיוון מאדים אחר-כך ביצעה החללית הטיה במסלול כדי להיעזר בכוח המשיכה של כדור הארץ לצורך קבלת מהירות מספיקה להמשך המסע. כך באוקטובר 2013 חלפה ג'ונו על פני כדור הארץ כדי לבצע מקלע כבידתי סביב כדור הארץ כדי לקבל האצה במהירות ביותר מ- 3.9 ק"מ לשנייה אז קבעה מסלול לצדק במהירות של 15 אלף קילומטר לשעה. כך הפכה להיות החללית המהירה ביותר בהיסטוריה האנושית.
ג'ונו המשיכה במסע של יותר משנתיים לעבר צדק, במהלכם הייתה במצב של תרדמה שבו המערכות הלא חיוניות היו כבויות. לבסוף בינואר 2016 ג'ונו החלה בהתקרבות הסופית לצדק במהלך זה היא צילמה את סרטון הוידאו המרהיב של צדק ו 4 הירחים הגליליאניים. הוידאו הורכב מסדרת תמונות שנלקחו 5 ימים לפני שהגשושית הגיעה לצדק במרחק של 4.8 מיליון קילומטר.
ביולי 2016 לאחר מסע ארוך של 5 שנים ג'ונו הגיעה לצדק. בשלב זה, ג'ונו היתה החללית המהירה ביותר בהיסטוריה האנושית ולכן היה צורך להאט את מהירותה, תוך סידרה של תמרונים שהובילו את ג'ונו למסלול אליפטי סביב צדק. המסלול תוכנן להשאיר את ג'ונו במרחק בטוח מהקרינה המזיקה של צדק וקרוב מספיק כדי לייצר תצפיות מדויקות.
באוגוסט 2016 ג'ונו סיימה הקפה ראשונה סביב צדק. היא לכדה כמה מהתמונות המהפנטות ביותר של צדק כולל תמונות משופרות החושפות את מבנה העננים הייחודי שלא קיים באף כוכב לכת אחר במערכת השמש. ג'ונו גם לכדה בתמונות את הזוהר בקוטב הדרומי של צדק באור אינפרה אדום שאינו נראה בעין האנושית.
חשיפת תגליות חדשות עם משימת ג'ונו
לצדק יש את זוהר הקוטב החזק ביותר במערכת השמש. ג'ונו חשפה את העובדה שזוהר הקטבים בצדק בניגוד לזוהר הקוטב בכדור הארץ אינו נובע מאור השמש אלא מתהליכים המתרחשים במעמקי הכוכב.
המסלול של ג'ונו סביב צדק מאפשר לה להתקרב מאוד לאטמוספירה של הכוכב לפעמים ג'ונו טסה במרחק של 5000 קילומטר בלבד מקצה העננים. לכן ג'ונו אספה מידע מדויק על האטמוספירה והעננים של צדק.
התמונות שצולמו על ידי החללית חשפו שטיח צבעוני ומורכב ביותר של עננים אדירי ממדים המולכים סביב הכוכב שעשוי כולו גז ללא ליבה מוצקה. העננים הענקיים המוצגים בתמונות מתארכים לתוך הכוכב ומגיעים לאורכים של קילומטרים רבים. העננים מורכבים בעיקר ממלחי אמוניום.
ג'ונו גם צילמה את הקוטב הצפוני של צדק בדרך שלא נראתה מעולם. תמונת האינפרה אדום חשפה סערה כאוטית גדולה בקוטב הצפוני, מוקפת בטבעת של 8 סופות ציקלון קטנות. כל אחת מהסופות האלה גדולה מספיק כדי להכיל את כל צפון אמריקה.
ג'ונו חשפה בפעם הראשונה שדה מגנטי מחוץ לכדור הארץ. החללית זיהתה את השדה המגנטי הפנימי של צדק.
תגליות חדשות על הכתם האדום הגדול
הרכב ומבנה
ממצאים אחרונים ממשימת ג'ונו חשפו פרטים מסקרנים על הרכבו ומבנהו של הכתם האדום הגדול. באמצעות הדמייה מתקדמת וניתוח ספקטרלי בעזרת גלי מיקורוגל, אסטרונומים הבחינו כי הסופה משתרעת עמוק לתוך האטמוספירה של צדק, המגיעה לעומק השווה ל-100 פעמים עומק האוקיאנוסים בכדור הארץ. בכתם תצורת עננים סבוכה ופעילות הסעת חום, תנועה של חום כמו בסיר אדים ענק, שגורמים לכך שהסופה מתמשכת במשך מאות שנים. יתר על כן, הרכב ליבת הסופה היה נושא לבדיקה אינטנסיבית, וחשף דפוסים מורכבים של גזים אטמוספריים וחלקיקי חומר.
התנהגות ודינמיקה
התצפיות המדויקות של ג'ונו סיפקו תובנות חסרות תקדים על ההתנהגות והדינמיקה של הכתם האדום הגדול. בניגוד להנחות הראשוניות, תנועותיה המורכבות של הסופה והתהליכים הפנימיים שלה הציגו רמת מורכבות שלא נראתה קודם לכן. הממציאים של ג'ונו העלו שהנקודה האדומה היא סופה אנטיציקלון עם הבדלי חום שונים מהמצופה, קרים יותר בחלק העליון. כמו כן ג'ונו גילתה שהטמפרטורה מרכז של הכתם היא כ- 330- מעלות צלזיוס בעוד הטמפרטורה באטמוספירה הסובבת אותו היא כ- 160- מעלות צלזיוס. בנוסף, יחסי הגומלין בין הסופה לבין הדינמיקה האטמוספרית של צדק היוו מוקד מחקר, ושפכו אור על המנגנונים המורכבים השולטים בתכונות המהפנטות של כוכב הלכת.
פעילות לשבוע החלל
אנחנו מציעים לכם 2 פעילויות מיוחדות שמתאימות לשבוע החלל או לכל הזדמנות אחרת כדי לעורר סקרנות ועניין במדעי החלל. כדי להמחיש את המאפיינים המיוחדים של כוכב צדק אתם מוזמנים להכין את המובייל של צדק וירחיו ולעשות ניסוי שמדגים סופת ציקלון בפעולה. שנתחיל?
ניסוי לשבוע החלל - ניסוי סופת ציקלון בפעולה
מה צריך לניסוי:
בלנדר או בלנדר מוט
כוס גבוהה או צנצנת
תוספת אפשרית: כפית חלב או שוקו
מה עושים בניסוי:
נפעיל את הבלנדר במהירות איטית עד שנקבל סיחרור במרכז הצנצנת ונגביר את המהירות נוציא את הבלנדר מהכוס או נסגור את המכשיר נוכל להבחין בעמוד סופת הציקלון שמתחבר לקרקעית הכוס.
להגברת האפקט נבצע שוב את הערבול עם הבלנד והפעם כאשר נוציא את הבלנד מהכוס נוסיף במהירות 2 טיפות חלב למרכז הסערה ונוכל לראות היטב את עמוד הסופה מתחבר לקרקעית הכוס.
ניסוי זה ממחיש בצורה ויזואלית את תכונות סופת הציקלון כפי שהיא מתקיימת במשך מאוד שנים בכוכב צדק. הסופה בכוכב צדק כל כך עוצמתית ועמוקה שעמוד הציקלון מגיע עד לעומקי הכוכב.
פעילות לשבוע החלל יצירה-הכנת מובייל כוכב צדק
מה צריך לפעילות:
דגם המובייל להדפסה
2 שיפודים
דבק סלוטייפ
דבק סטיק או נוזלי
חוט ניילון או כל חוט אחר
מה עושים:
נוריד את הקובץ של מובייל כוכב צדק ונדפיס.
זה הזמן ליצירתיות: נצבע את כוכב צדק והירחים נוכל לעשות צביעה לפי צבעי הכוכב והירחים או מהדימיון
נגזור את העיגולים של הכוכב והירחים ואת דף עיגולי השמות
נגזור חוטים באורכים שונים
נדביק את קצה החוט בעזרת סלוטיפ לחלק האחורי של עיגול השם
נדביק כל ירח ואת כוכב צדק לעיגול השם שלו
נחבר באלכסון את השיפודים על ידי קשירת חוט ניתן לחזק גם עם סלוטייפ.
נשאיר חוט על מנת לחבר את המובייל
נקשור את החוט של כוכב צדק למרכז המובייל ונחבר את חוטי הירחים מסביב
הצלחנו! יש לנו מובייל מפואר של צדק ו 4 ירחים סובבים אותו.
לסיכום
התגליות החדשות מספקות לנו הבנה טובה יותר של הכתם הגדול האדום ומסבירות גם תופעות דומות בענקי גזים אחרים כמו נפטון, אך עדיין התגליות מעלות שאלות חדשות שמדענים מנסים להבין, כמו הבנת המנגנון שגורם לכתם ומאפשר לו להישאר פעיל במשך מאות שנים.
אוהבים ניסויים ? נסו את ערכות הניסויים לילדים של שיגעון המדעים