זה הזמן להביט במאדים

מחר יהיה מאדים במרחק הקרוב ביותר לכדור הארץ במחזור ההקפה הנוכחי סביב השמש. אז הרימו מבט וחפשו את מאדים

צילום: שאטרסטוק
צילום: שאטרסטוק
7 באפריל 2014

כל מי שמביט לכיוון מזרח בשעות הערב המוקדמות, בימים אלה של החודשים מרץ ואפריל 2014, אינו יכול שלא להבחין בכוכב זוהר, הבולט באורו האדום. זהו מאדים. ב־8 באפריל השנה יגיע מאדים למרחק הקרוב ביותר בינו לבין כדור הארץ במחזור זה של ההקפה סביב השמש. מצב זה, שבו כוכב לכת מצוי במרחק מינימלי מכדור הארץ, מכונה ניגוד (Opposition). בעת הניגוד, כוכב הלכת זורח בעת שקיעת החמה ושוקע עם זריחתה, ולכן הוא נראה במשך כל הלילה. מסיבות אלה, הניגוד של כוכב לכת הוא התקופה הטובה ביותר לצפות בו.

כאמור, מאדים נראה בימים אלה ככוכב זוהר בצבע צהוב־כתום באופק הדרום מזרחי, מיד לאחר השקיעה בקבוצת הכוכבים בתולה שמכסה שטח ניכר משמי הקיץ. הניגוד הוא פרק הזמן שבו אפשר לראות פרטים על פני המאדים גם בטלסקופים קטנים, כאלה שבידי חובבים מתחילים. כאשר מאדים נמצא בנקודות אחרות של מסלולו, הוא כה זעיר, וגודלו הזוויתי אינו עולה בהרבה על גודלו הזוויתי של אורנוס המרוחק!

צילום: שאטרסטוק
צילום: שאטרסטוק

כאן המקום להסביר כיצד אנו מודדים את גודלו של גרם שמים. כיוון שאנו לא יכולים לאמוד את גודלו של הכוכב על כיפת השמים במילימטרים או במטרים, אנו אומדים את גודלו הזוויתי – הזווית שהוא יוצר עם העין. ככל שגודלו הפיזי של הגוף גדול יותר, וככל שמרחקו קטן יותר, הזווית שהוא ייצור תהיה גדולה יותר. אנו מודדים זוויות ראייה במעלות קשת – כאשר במעגל יש 360 מעלות, בכל מעלה 60 דקות קשת, ובכל דקה 60 שניות קשת. לשם השוואה, גודלו הזוויתי של הירח הוא כחצי מעלה, או 30 דקות קשת, או 1,800 שניות קשת. בעת הניגוד הנוכחי יגיע גודלו הזוויתי של מאדים לכ־15 שניות קשת, פי 120 קטן יותר מאשר הירח.

בעת הניגוד הנוכחי יגיע מרחקו של מאדים מכדור הארץ ל־92 מיליון ק"מ. מרחק זה גדול בהרבה מהמרחק המינימלי של 56 מיליון ק"מ, שהיה בין כוכבי הלכת ארץ ומאדים בזמן הניגוד הטוב ביותר בשנים האחרונות, בשנת 2003. אי סדירות של מרחק בין הארץ והמאדים בעת הניגוד נובעת מהמסלול האליפטי מאוד של המאדים. רק בשנת 2018 ישוב המאדים לקרבה כזו, 60 מיליון ק"מ לכדור הארץ. מרחקו הממוצע של מאדים מכדור הארץ נע בין 80 מיליון ל־380 מיליון ק"מ (תלוי במיקומם של שני כוכבי הלכת ובמסלוליהם סביב השמש).

מאדים משלים הקפה סביב השמש אחת ל־686 יום, אולם כיוון שגם כדור הארץ חג סביב השמש, מאדים מגיע לקרבה מרבית לכדור הארץ רק אחת ל־780 יום בקירוב. הקרבה המרבית בין מאדים לכדור הארץ סמוכה לניגוד של המאדים עם השמש – כלומר, הנקודה שבה כדור הארץ נמצא בין מאדים לשמש. הסיבה להפרש בין זמן ההקפה של מאדים את השמש לפרק הזמן שבין שני ניגודים נעוצה בעובדה שגם כדור הארץ נע סביב השמש. מדידות הפרש הזמן שבו מאדים משלים הקפה שלמה ביחס לכיפת השמים, ופרק הזמן העובר בין שני ניגודים שלו עם השמש, היו הבסיס התצפיתי שלפיו קפלר ניסח את החוק הראשון שלו, הקובע שכוכבי הלכת מקיפים את השמש במסלולים אליפטיים. קפלר הבחין כי מאדים מגיע לקרבה מרבית לכדור הארץ מדי 780 יום (כ־24 חודשים). אולם גם כאשר מאדים מגיע לקרבה המרבית מדי כשנתיים עוצמת אורו אינה זהה, ובין נקודות אלה קיימת קרבה מרבית שהיא הגדולה מכולם, המתרחשת אחת ל־15 שנה בקירוב, אז המאדים נראה זוהר באופן מיוחד. תלמי, שדגל בשיטה הגיאוצנטרית, שלפיה הארץ היא במרכז וכל כוכבי הלכת, הירח והשמש חגים סביבה, ניסה להסביר את ההבדלים בין מופעי מאדים בניגודים השונים, בכך שכדור הארץ אינו נמצא במרכז המסלול המעגלי שבו מאדים מקיף את כדור הארץ, אלא מוסח מעט ממרכז המעגל (אֶקסצֶנטר). קפלר האומלל, שדגל באדיקות בגישה הפיתגוראית, שלפיה המעגל הוא הצורה המושלמת המגלמת את ההרמוניה של היקום, נאלץ לקבל את העובדה המרה שכוכבי הלכת מקיפים את השמש באליפסות.

כיום אנו יודעים כי אחת ל־15 שנה בקירוב, נמצא מאדים בניגוד, כאשר הוא קרוב לפֶּריהֶליוֹן של מסלולו (פריהליון – הנקודה הקרובה ביותר לשמש במסלולו של כוכב לכת), ואילו כדור הארץ קרוב לאַפְּהֶליוֹן (אפהליון – הנקודה הרחוקה ביותר מהשמש במסלולו של כוכב לכת) של מסלולו. אז המרחק בין שני כוכבי הלכת הוא הקטן ביותר, כ־60 מיליון ק"מ בלבד, ומאדים נראה בשיא גודלו הזוויתי – כ־15 שניות קשת. כאמור, הפעם האחרונה שבה היו שני כוכבי הלכת קרובים במידה כזו, היתה בשנת 2003 והפעם הבאה בשנת 2018.

בזכות גודלו הזוויתי של מאדים הוא נוח לתצפית ואפשר להבחין גם בכיפות הקרח שלו וב"מדבריותיו" הכהים גם בטלסקופים קטניםצילום: שאטרסטוק
בזכות גודלו הזוויתי של מאדים הוא נוח לתצפית ואפשר להבחין גם בכיפות הקרח שלו וב"מדבריותיו" הכהים גם בטלסקופים קטנים
צילום: שאטרסטוק

איך צופים במאדים?

מאדים הוא כוכב לכת קטן, גדול אך במעט מהירח שלנו. כאשר מאדים נמצא במרחק הגדול ביותר מכדור הארץ, הוא נראה בקושי רב גם בטלסקופים גדולים. הזמן הטוב ביותר לתצפית במאדים הוא כאמור, בניגוד שחל השנה בתחילת חודש אפריל, בעת שכדור הארץ ומאדים מצויים זה לצד זה במסלולם סביב השמש. בתקופה זו, מאדים מצוי בניגוד והוא זורח בדיוק בעת שקיעת החמה. אז, בזכות גודלו הזוויתי, הוא נוח לתצפית ואפשר להבחין גם בכיפות הקרח שלו וב"מדבריותיו" הכהים בטלסקופים קטנים, אם כי השנה זהו אינו ניגוד קרוב והמרחק בין שני כוכבי הלכת גדול יחסית למרחקם בניגודים אחרים.

אף שמאדים הוא כוכב לכת חיצוני, מרחקו הקטן יחסית מכדור הארץ בעת הניגוד מאפשר לעתים לראות חלק קטן מפני מאדים המופנים מהשמש והלאה. מסיבה זו, מאדים נראה פגום (דומה למופע הירח יום לפני שהוא מלא לחלוטין) בחודשים שלפני ואחרי הניגוד. את התופעה הזו ניתן לראות גם בטלסקופים קטנים יחסית. מאדים עשיר בתצורות נוף מגוונות הנראות, בקלות יחסית, בטלסקופ: אזורים כהים ("מדבריות"), קטבים, סופות חול ועוד. לכן, כדי להפיק את המרב מהתצפית, רצוי מאוד להשתמש במסננים צבעוניים – אדום, ירוק או כחול, המבליטים פרטי נוף שונים על פני מאדים. כדי לראות פרטים, יש להשתמש בהגדלה של x100 לפחות, בטלסקופ שקוטרו 70 מ"מ. כמובן שטלסקופים בקטרים גדולים יותר יאפשרו צפייה איכותית יותר תוך שימוש בהגדלות גדולות יותר.

עם המצאת הטלסקופ, נצפו לראשונה כיפות הקרח על מאדים וכן כתמים כהים על פניו, ששינו את צורתם במשך הזמן. עובדה זו הביאה את האסטרונומים להאמין כי מאדים הוא כוכב לכת, המיושב על ידי יצורים חיים בעלי בינה. אחד האסטרונומים ששקדו על התצפית במאדים בשלהי המאה הקודמת – האיטלקי ג'ובאני שקיאפרלי (Schiaparelli) – אף הגדיל לעשות, ושרטט את מפת מאדים כשהיא מלאה תעלות לאורך ולרוחב. לדעתו של שקיאפרלי, ולדעת רבים וטובים שחקרו את מאדים אחריו, כדוגמת פרסיוול לוול (Lowell) האמריקאי, נועדו התעלות להשקות את שדותיהם הצחיחים של בני מאדים.

צילומים של מאדים מרכב החלל קיוריסטי:

עם השתכללות הטלסקופים הגדולים התחוור כי אותן תעלות מפורסמות, מקורן באשליה אופטית – הכתמים הכהים שכונו מדבריות היו אכן כאלה, מהסיבה הפשוטה שכל פני מאדים הן מדבר צחיח גדול. קטבי מאדים מכילים אמנם מים אך רק בכמות זעירות; מרבית הקרח בקטבים הוא "קרח יבש" הנוצר מקפיאת פחמן דו־חמצני, שהוא הגז השכיח ביותר באטמוספירת מאדים. התברר, כי השינוי בגודלם ובצורתם של המדבריות נעוץ במשטר הרוחות השורר על פני מאדים: רוחות עזות מניעות ענני חול גדולים ממקום למקום וגורמות לשינויים בתצורות הנוף על פני כוכב הלכת הצחיח. גם בצילומים שנעשו מכדור הארץ נראות היטב כיפות הקרח של מאדים. בתקופה זו מפנה אלינו מאדים את כיפת הקרח הצפונית שלו, שאפשר לראותה ככתם בהיר גם בטלסקופים המצויים בידי חובבים. הקרח המצוי בקטבי המאדים הוא קרח יבש, אם כי התגלו שם כמויות קטנות מאוד של קרח מים.

על מאדים יש לועות של הרי געש כבויים, ובהם הר הגעש הגדול ביותר במערכת השמש – הר אולימפוס (Olimpus Mons). הר ענק זה מתנשא לגובה 25 ק"מ מעל המישור, רוחב בסיסו 700 ק"מ ורוחב הלוע הכבוי שלו 90 ק"מ. מסביב ללוע מתנשאת שרשרת צוקים שגובהה 4 ק"מ. הר אולימפוס נראה היטב בתצלומים שנעשו מכדור הארץ באמצעות טלסקופים, ובטלסקופים בינוניים הוא נראה ככתם כהה קטן. מלבדו, מופו יותר מ־400 הרי געש על מאדים.

במאדים מצוי הקניון הגדול ביותר במערכת השמש – וולס מארינריס (Valles Marineris) – המשתרע לאורך של 5,000 ק"מ. כאשר צופים במאדים באמצעות טלסקופ גם הקניון הגדול נראה ככתם כהה מוארך. פני מאדים מלאות במכתשים, וצדו הדרומי של מאדים עתיק יותר מאשר צדו הצפוני: מספר המכתשים במחצית הדרומית של מאדים גדול ממספרם בצדו הצפוני. שלושה מכתשים גדולים מאוד בולטים בצדו הדרומי של מאדים: הלס, איסידיס וארגירה (Hellas, Isidis, Argyre), והגובה הממוצע של הצד הדרומי גבוה בכ־2 ק"מ מאשר הגובה של הצד הצפוני.

במחצית השנייה של המאה ה־20 נשלחו אל המאדים מקפות שצילמו את פניו באופן סדיר, וכן חלליות שנחתו על פניו, בהן רכבי השטח ספיריט ואופורטיניטי וכן הנחתת פניקס. המעבדה הגדולה ביותר הנמצאת כיום על מאדים היא קיוריוסיטי, שמטרתה לבדוק אם פני המאדים יכולים לתמוך, או שתמכו בעבר, בקיום חיים. מכל אלה, עדיין פעילה האופורטיוניטי, המשיגה תוצאות טובות, שנים לאחר שכבר הייתה אמורה להפסיק לפעול, וכן הקיוריוסיטי. מצילומי השטח המרהיבים של המאדים שצולמו במהלך העשורים האחרונים הובהר, כאמור, כי מדובר בכוכב צחיח ושומם וכי כיפות הקרח מכילות, רובן ככולן, פחמן דו־חמצני קפוא (קרח יבש) וכי התעלות המרשימות שראה שקיאפרלי אינן אלא תעתועי ראייה, ואין כל מבנה הנדסי מלאכותי, קטן או גדול, על המאדים. אמנם, נתגלו על פני המאדים עקבות של מים שזרמו על פניו בעבר, אך נכון לכתיבת שורות אלה לא ברור כמה מים זרמו על פניו בעבר, ואם כן, להיכן הם נעלמו. ואולם, כבר עכשיו ברור שהסיכוי לפגוש על המאדים יצורים חביבים (או עוינים), ירוקים או בכל צבע אחר, נמוג. אמנם המדענים משוועים למצוא עדות כלשהי לחיים על המאדים אך כל העוסקים במלאכה מוכנים לחתום ברגע זה גם על גילוי של חיידק, או כל צורת חיים פרימיטיבית אחרת, שיהיו העדות הראשונה לקיום חיים כלשהם מחוץ לכדור הארץ.

מאדים וספיקה

נקודה נוספת הקשורה לצפייה במאדים השנה היא סמיכותו לכוכב השֶבת ספיקה (Spica), אלפא (שהוא הכוכב הבהיר ביותר בקבוצת בתולה). כוכב זה, ששמו העברי הוא שיבולת, אכן מסמן את אלומת החיטים שאוחזת הבתולה בידה. ספיקה הוא כוכב חם וכחול, וצבעו מהווה ניגוד עז לגונו האדמדם של מאדים. מאדים נמצא צפונית לספיקה בעת הניגוד בחודש אפריל, עת הוא נע מצפון לספיקה בכיוון מערב. אולם כמה שבועות לאחר מכן הוא עוצר, ומתחיל לנוע שוב לכיוון מזרח (תנועת נסיגה, משום שכדור הארץ חולף על פניו) וחולף שוב צפונית לספיקה, לכיוון קבוצת הכוכבים מאזניים. כדאי לצפות בשני הגופים במשקפת שדה, שבה נראה היטב ניגוד הצבעים בין שני הגופים.

ד"ר יגאל פת־אל הוא סמנכ"ל קוסמוס טלסקופים, מנהל מצפה הכוכבים בגבעתיים ויו"ר האגודה הישראלית לאסטרונומיה