מה קורה לשר הטבעות?
השבוע נראה כוכב הלכת שבתאי במיטבו, אך מי שיביט בו ישים לב שטבעותיו המפורסמות הולכות ונעלמות. למה זה קורה? הטור השבועי של ד"ר יגאל פת-אל
אין ספק שאחת האטרקציות הגדולות ביותר המתגלה מבעד לעינית הטלסקופ היא דמותו של כוכב הלכת שבתאי על טבעותיו המרהיבות המקיפות אותו. אין לך איור הקשור באסטרונומיה שלא יימצא בו איור של כוכב מוקף טבעת.
השבוע מצוי שבתאי במיטבו – הוא היה בניגוד ב-8 במרס וזה אומר שהוא מצוי מול השמש – זורח בעת שקיעתה ושוקע בעת זריחתה ולפיכך נראה בכל שעות החשיכה. יתר-על-כן, בעת הניגוד המרחק בין כדור הארץ לשבתאי הוא מינימלי ולכן שבתאי אמור להראות במיטבו. אך השנה לא כך הדבר – מדוע?
ובכן, כל מי שהספיק להציץ השנה מבעד לטלסקופ ראה ששבתאי אינו נראה כתמול שלשום; במקום טבעות מרהיבות העוטפות את כוכב הלכת המפורסם נראה פס דק החוצה את דיסקת כוכב הלכת. למעשה, מי שיתמיד לצפות בכוכב הלכת מעתה ועד חודש ספטמבר השנה, יראה שהטבעות הופכות לדקיקות יותר ויותר עד שבתחילת ספטמבר הן תעלמנה כליל ושבתאי ייראה כדיסקה קטנה, כאחד מכוכבי הלכת, ממש כטווס שנוצותיו נמרטו ממנו.
הסיבה לתופעה זו נעוצה הן במבנה טבעותיו של שבתאי והן במצב ההדדי של כדור הארץ, שבתאי והשמש. טבעותיו של שבתאי מורכבות מאינספור רסיסי קרח המקיפים את שבתאי באלפי מסלולים שנראים יחדיו כטבעת שטוחה. בעוד שרוחבן הכולל של הטבעות הוא כמה עשרות אלפי ק"מ, הרי שעוביין הוא בסדר גודל של מטרים! יתכן והטבעות נוצרו כאשר גוף העשוי רובו ככולו קרח התקרב יתר על המידה לשבתאי, עד למרחק שבו כוחות הגאות של שבתאי קרעוהו לרסיסים שמאז ועד עתה סובבים סביבו.
מגליליאו עד וויג'ר
הראשון שהביט בשבתאי מבעד לטלסקופ היה גלילאו אך הוא לא הבחין בטבעות, אולי בגלל איכותו הירודה של הטלסקופ, אם כי לפי שרטוטים שנעשו בידו כמעט ברור שהוא הבחין בטבעות אך לא הבין את פשרן.
הוא ראה בשבתאי גוף עגול שמשני צידיו גופים קטנים יותר. הראשון שהבחין שמדובר בטבעות היה האסטרונום ההולנדי הויחנס. כ-20 שנה מאוחר יותר, בשנת 1675 הבחין בהן גם האסטרונום קסיני, שאף הבחין שהטבעות אינן מקשה אחת אלא שתי טבעות זו בתוך זו.
המרווח הגדול בטבעות שבתאי קרוי מרווח קסיני על שמו. קסיני זכה לכבוד נוסף כאשר החללית קסיני, המקיפה בעצם הימים האלה את שבתאי קרויה על שמו. גם הויחנס זכה לכבוד משלו והגשושית שנשלחה מהמקפת קסיני ונחתה על ירחו הגדול של שבתאי, טיטאן, קרויה על שמו. מאוחר יותר הובחן רווח נוסף, דק יותר, הקרוי מרווח אנקה. במשך שנים רבות, היה ברור שהטבעות עשויות שלוש טבעות זו בתוך זו.
כאשר קרבה החללית וויאג'ר אל שבתאי הוכו המדענים בתדהמה; טבעותיו של שבתאי לא היו עשויות מ-3 טבעות אם כי מאלפי טבעות דקות. המעבר הקרוב של וויאג'ר לשבתאי גם גילה שלשבתאי יש הרבה יותר ירחים מכפי שנצפו קודם לכן וירחים אלה אחראים לרווחים שבין הטבעות, בגלל השפעת הכבידה שלהם על רסיסי הקרח מהם עשויים הטבעות.
הירחים נעים אף הם סביב שבתאי והמסלולים בהם רסיסי הטבעות נעים בזמני מחזור שמהוווים שבר פשוט מזמן המחזור של ירח סמוך כלשהו, מתנקים מרסיסים. מסלולים של רסיסים וירח שהיחס בין זמני המחזור שלהם סביב שבתאי הוא שבר פשוט (בו המכנה והמונה הם מספרים שלמים) קרויים מסלולי תהודה.
הירחים הסובבים בתוך מישור הטבעות הם כה קטנים וכה חמקמקים שייתכן וישנם עוד כאלה שלא נתגלו, עובדה שהאחרון שבהם נתגלה רק לפני כמה ימים בלבד! ירחים אלה, המעצבים את המרווחים בין הטבעות, קרויים ירחים רועים (בדומה לכלבי רועים המקבצים את הצאן) והחשוב בהם הוא הירח מימאס האחראי לרווח קאסיני. המראה של טבעות שבתאי, הצל שהן מטילות על פניו כשהן בינו לבין השמש והצל ששבתאי מטיל על הצד המרוחק של הטבעות, הן מראה שאיש אינו יכול לעמוד שווה נפש מולו.
שבתאי על טבעותיו כפי שצולם בנובמבר 2005. משמאל למטה אפשר לראות את הירח דיון ומימין את שני הירחים אנקלדוס ומימס (הימני מבין השניים). רווח קאסיני הוא הרווח הכהה החוצה את הטבעות ואילו רווח אנקה נראה בין רווח קאסיני לשולי הטבעות. מצד ימין אפשר לראות את הצל ששבתאי מטיל על טבעותיו (צילום:ד"ר אנדראס היינדריך)
אולם, אחת ל-15 שנים השמחה מושבתת וכאמור, הסיבה נעוצה בגלל המצב ההדדי של שבתאי, השמש וכדור הארץ. כפי שראינו עוביין של הטבעות קטן מאוד ולכן אם אנו מביטים בדיוק במישור שלהן, ממרחק של למעלה ממיליארד ק"מ שבו מצוי שבתאי, לא נוכל להבחין בהן.
כיוון ששבתאי מקיף את השמש אחת ל-30 שנות ארץ בקירוב, כדור הארץ חוצה את מישור הטבעות אחת ל-15 שנים בקירוב (פעמיים בכל הקפה של שבתאי). הפעם הבאה שבה כדור הארץ יחלוף מבעד למישור הטבעות תהיה בחודש ספטמבר השנה ואז לא נראה את הטבעות בגלל עוביין הדקיק.
מעבר כדור הארץ במישור הטבעות מלווה במעבר של השמש במישור הטבעות והשנה זה קורה חודש קודם לכן, באוגוסט. במצב שבו השמש חולפת במישור הטבעות של שבתאי, הן לא מטילות צל על שבתאי.
כמובן ששבתאי נטול הטבעות הוא מראה מאכזב אך יחד עם זאת יש לזכור כי בכל זאת מדובר בתופעה המתרחשת אחת ל-15 שנים ולראות את שבתאי ללא טבעות או עם טבעות הנראות כפס דקיק גם זו תופעה נדירה הראויה להצצה בטלסקופ.
העלמות הטבעות נותנת הזדמנות גם לצפות בירחי שבתאי הקטנים שבדרך כלל נחבאים באורן הנוגה של הטבעות נראים ביתר קלות ואף מטילים צללים זה על זה (כיוון שאף הם נעים על או סמוך למישור הטבעות). על התופעות ההדדיות של ירחי שבתאי נספר ברשימות הבאות.
שבתאי מצוי בקבוצת אריה בימים אלה, סמוך לגבולה המזרחי והוא זורח מעל האופק המזרחי מיד עם שקיעת החמה ונראה היטב, בודד בסביבתו נטולת הכוכבים הבהירים (ראו מפה). מידע נוסף על התצפית בכוכבי הלכת ועל אירועים אסטרונומיים נוספים אפשר למצוא בלוח השנה האסטרונומי.
ד"ר יגאל פת-אל, מנהל מצפה הכוכבים בגבעתיים ומנהל פורום אסטרונומיה ב- ynet.
לפנייה לכתב/ת 
