שביט האלי

תבנית:גוף פלנטרי שביט האלי, המסומל באופן רשמי כ-1P/Halley, הוא שביט מחזורי תבנית:אנ מפורסם שזמן ההקפה שלו סביב השמש הוא בין 72 ל-80 שנה.^[1] זמן ההקפה אינו קבוע בשל השפעות כבידה של הפלנטות.^[2] כששביט האלי מתקרב לשמש הבהירות נראית שלו עולה באופן ניכר, והוא נראה בעין בלתי מזוינת.

החזרות התקופתיות של האלי למערכת השמש הפנימית נצפו ותועדו על ידי אסטרונומים ברחבי העולם מאז שנת 240 לפני הספירה, אך רק בשנת 1705 הבין האסטרונום האנגלי אדמונד האלי כי הופעות אלו הן הופעות חוזרות של אותו שביט. וחזה את שנת הופעתו הבאה. כתוצאה מגילוי זה, נקרא השביט על שמו, שביט האלי.

ב-1986 ביקר האלי במערכת השמש הפנימית, והפך לשביט הראשון שנצפה בפירוט על ידי מספר גשושיות. תצפיות אלה סיפקו מידע רב על מבנה גרעין השביט ותרמו רבות להבנת התהליכים שיוצרים את ההילה ואת הזנב. תצפיות אלו תמכו במספר תיאוריות של מבנה שביט, ובפרט מודל "כדור השלג המלוכלך", שחזה כי האלי מורכב מאבק ומקרח נדיף המורכב בעיקר ממים, מפחמן דו-חמצני ומאמוניה. כעת ידוע כי פני השטח של האלי מכוסים ברובם באבק ובחומרים בלתי נדיפים, ושרק חלק קטן ממנו הוא קרח.

הביקור הבא של האלי במערכת השמש הפנימית צפוי להיות באמצע 2061.

מסלול

תבנית:תמונות מרובות זמן המחזור המסלולי של האלי השתנה מאז שנת 240 לפני הספירה בין 74 ל-80 שנים.^[3] מסלולו סביב השמש הוא אליפטי ביותר, עם אקסצנטריות מסלולית של 0.967 (למסלול מעגלי אקסצנטריות 0, ולמסלול פרבולי אקסצנטריות 1). בפריהליון, מרחקו אל השמש הוא 0.59 יחידות אסטרונומיות (כ-88 מיליון ק"מ), בין המסלולים של כוכב חמה ונוגה. באפהליון מרחקו אל השמש הוא 35 יחידות אסטרונומיות (כ-5.2 מיליארד ק"מ), בערך המרחק המסלולי של פלוטו. שלא כמו הרוב המכריע שלגופים במערכת השמש, האלי סובב לאחור במסלול כלומר הוא מקיף את השמש במגמה הפוכה לזו של הפלנטות.^[4] המסלול נוטה ב-18° למישור המילקה.^[5] לעיתים מציינים את נטיית המסלול כ-162°, כדי להדגיש את העובדה שמגמת הסיבוב של האלי הפוכה לזו של הפלנטות.^[6] המעבר ב-1910 היה במהירות יחסית של 70.56 קמ"ש. מכיוון שמסלולו מתקרב למסלולו של כדור הארץ בשני מקומות, האלי מקושר לשני מטרות מטאורים: האטא-אקוורידים בתחילת מאי, והאוריונידים בסוף אוקטובר.^[7]

האלי מסווג כשביט מחזורי, כלומר, שביט בעל מסלול שמשכו 200 שנים או פחות.^[8]^[9] לשביטים מחזוריים נטיית מסלול ממוצעת של כעשר מעלות בלבד ביחס למישור המילקה, וזמן מחזור ממוצע של כ-6.5 שנים, כך שמסלולו של האלי אינו טיפוסי.^[10]

האלי נמצא במסלולו הנוכחי ככל הנראה במשך 16,000–200,000 שנים, אם כי ניתן לבצע אינטגרציה של המסלול על פני כמה עשרות התגלויות לכל היותר, ואת ההתקרבויות שלו לשמש לפני שנת 837 לספירה ניתן לאמת רק מתצפיות שתועדו בעבר.^[11] ההשפעות הלא-גרביטציוניות עלולות להיות קריטיות;^[11] כאשר האלי מתקרב לשמש, סילוני גז שנפלטים מפני השטח שלו, מסיטים אותו מעט ממסלולו. שינויים אלו גורמים לשינויים של ארבעה ימים בממוצע במעבר הפריהליון שלו.^[12]

הרכב

גשושיות וגה (1984) וג'וטו (1986) סיפקו את המבט הראשון אל פני השטח והמבנה של האלי. הגרעין הוא קונגלומרט של קרח ואבק, המכונה לעיתים קרובות "כדור שלג מלוכלך",^[13] שפני השטח שלו מכוסים בחומר כהה עשיר בפחמן. מתוך החומר שנפלט מהשביט, 80% הם מים, 10% פחמן חד-חמצני, ו-2.5% תערובת של מתאן ואמוניה. פחממנים, ברזל ונתרן נמצאו בכמויות מזעריות, כמו גם גז ציאנוגן.

כמו כל השביטים, כשהאלי מתקרב לשמש, התרכובות הנדיפות שמרכיבות אותו מתחילות להמריא מעל פני השטח.^[14] זה גורם לשביט לפתח הילה שרדיוסה עשוי ל-230,000 קילומטרים.^[15] ההמראה של הקרח המלוכלך המרכיב את השביט משחררת חלקיקי אבק, הנעים עם הגז הרחק מהגרעין. מולקולות גז בהילה קולטות את קרינת השמש ופולטות אותו כקרינה באורכי גל שונים, תופעה המכונה פלואורסצנציה. לעומת זאת חלקיקי אבק מפזרים את אור השמש. שני התהליכים אחראים יחד להפיכת ההילה לגלויה.^[16] מכיוון שחלק ממולקולות הגז בהילה מיוננות על ידי קרינת השמש האולטרה סגולה,.^[16] לחץ של רוח השמש הודף את היונים בהילה מושך את יוני ויוצרת זנב שעשוי להגיע לאורך של 100 מיליון קילומטרים ויותר.^[17] שינויים בזרימת רוח השמש עלולים לגרום לאירועי ניתוק, שבהם הזנב מתנתק לחלוטין מהגרעין.^[18]

למרות גודלה העצום של ההילה, הגרעין של האלי קטן יחסית וצורתו מאורכת, כשל בוטן.^[19] אורכו כ-15 ק"מ, רוחבו כ-8 ק"מ ועוביו כ-8 ק"מ.^[20] מסתו היא בערך תבנית:SN ק"ג, וצפיפותו הממוצעת כ-0.55 גרם לסמ"ק.^[21]^[22]^[23] הצפיפות הנמוכה מצביעה על כך שהוא עשוי מגושים קטנים, קשורים יחד בצורה רופפת.^[24]

תצפיות קרקעיות שהתבססו על בהירות ההילה, הסיקו כי האלי סובב סביב צירו כל כ-7.4 ימים. אך מניתוח של תצלומים שצילמו הגשושיות ווגה וג'וטו, יחד עם תצפיות על סילוני הגז הנפלטים מהשביט, הסיקו מדענים כי זמן המחזור של סיבוב השביט סביב צירו הוא 51-52 שעות בלבד, הרבה פחות ממה שסברו בתחילה.^[25]^[26] בהתחשב בצורתו הלא רגולרית של הגרעין, סביר להניח שהאלי מסתחרר בתנועה מורכבת, הכוללת פרצסיה ונוטציה.תבנית:הערה

תמונות שצולמו על ידי הגשושיות חשפו טופוגרפיה מגוונת ביותר, הכוללת גבעות, הרים, רכסים, שקעים ולפחות מכתש אחד.^[25]

הגשושית ג'וטו סיפקה את העדויות הראשונות התומכות בהשערת "כדור השלג המלוכלך" של פרד וויפל של מבנה שביטים; וויפל הניח ששביטים הם עצמים קפואים שמתחממים כשהם מתקרבים למערכת השמש הפנימית, מה שגורם לקרח על פני השטח שלהם להמריא, ולסילוני חומר נדיף להתפרץ וליצור את ההילה. התצפיות אישרו כי עיקרי המודל הם נכונים, בכפוף לשינויים מסוימים. האלבדו של האלי, למשל, הוא כ-4%, כלומר הוא מחזיר רק 4% מאור השמש הפוגע בו, כלומר פני השטח של האלי הם שחורים כפחם.^[27]^[28] בחלק מפני השטח של גרעין השביט מכוסים עטוף בשכבה מבודדת שאינה מאפשרת לקרח מתחתיה להמריא.^[29] תצפיות אלו גילו גם כי האלי מורכב בעיקר מחומרים לא נדיפים.^[25]^[30]

היסטוריה מוקדמת

ב-1705 פרסם האסטרונום האנגלי אדמונד האלי קטלוג של 24 שביטים. חישוביו הראו כי המסלול של השביט של 1682 היה כמעט זהה למסלולים של השביטים שהופיעו ב-1531 (אותו תיעד פטרוס אפיאנוס תבנית:אנ) וב-1607 (אותו תיעד יוהאנס קפלר בפראג). הוא הסיק ששלושת השביטים היו בעצם אותו גרם שמימי שחזר כל 76 שנה. לאחר הערכה גסה של הסטיות במסלולו שהשביט יצבור בשל השפעת משיכת הפלנטות, בספרו Synopsis Astronomia Cometicaeתבנית:כ (1705), הוא ניבא כי השביט ישוב בשנת 1758. נבואתו אכן התגשמה, אף על פי שהשביט לא נראה עד 1758 והגיע לפריהליון שלו רק במרץ 1759. כוח המשיכה של צדק ושבתאי גרמו לסטיה של 618 יום, כפי שחישבו המתמטיקאים הצרפתים אלכסיס קלרו, ז'רום לאלנד, וניקול-ריין לפו לפני שובו. האלי לא זכה לראות את שובו של השביט: הוא נפטר בשנת 1742.^[31]

חישוביו של האלי איפשרו למצוא את רישומי הופעותיו הקודמות של השביט בעבר:

כשהשביט הגיע בשנת 1456, הוא עבר קרוב מאוד לכדור הארץ. זנב השביט נמשך לאורך יותר מ-60° מהרקיע, בצורת חרב מעוקלת.
בשנת 1066 השביט נחשב לאות: מאוחר יותר באותה שנה נהרג הרולד השני בקרב הייסטינגס. השביט תועד בשטיח באייה, והעדויות שנשתמרו מאז אומרות כי השביט נראה גדול פי ארבעה מנוגה, ואורו זהר בכרבע מעוצמת האור המוחזרת מהירח.
חישובים הראו כי השביט עבר במרחק של 0.03 יחידות אסטרונומיות מכדור הארץ בשנת 837.
סברה מקובלת היא כי הופעת השביט בשנת 12 לפנה"ס הייתה מה שמתואר ככוכב בית לחם. הצייר ג'וטו ככל הנראה ראה את השביט בשנת 1301 והציור שלו שכולל את כוכב בית לחם המתאר את סצנת הולדת ישו בקפלת ארנה, שהושלם בשנת 1305, מתאר את הופעת השביט.
יש הסוברים שדברי רבי יהושע בן חנניה בתלמוד הבבלי: "כוכב אחד לשבעים שנה עולה ומתעה את הספנים"תבנית:הערה מתייחסים לביקור השביט בשנת 66.תבנית:הערה

בעת החדשה

בעת החדשה הופיע שביט האלי בשנים 1531, 1607, 1682, 1759, 1835, 1910 תבנית:הערה ו-1986.

הופעת השביט בשנת 1910 הייתה משמעותית בשל מספר סיבות: זו הייתה הפעם הראשונה שהשביט הופיע לאחר המצאת הצילום. המעבר היה קרוב יחסית לכדור הארץ, מה שהפך את השביט למראה מרהיב. ב-19 במאי עבר השביט על פני דיסקת השמש, וכדור הארץ עבר דרך זנבו. רבים חששו ממעבר זה שכן היה ידוע שהזנב מכיל גז ציאנוגן רעיל. עם זאת, הגז הפך כל כך דליל באטמוספירה, כך שלא נגרם שום נזק מהמעבר של כדור הארץ דרך הזנב.^[32]

בשנת 1986 הופעתו של השביט לא הייתה מוצלחת מבחינת הצופים על כדור הארץ: השביט לא זהר בעוצמה כמו במעברים קודמים, וזיהום האור מהערים גרם לכך שרוב האנשים לא ראו את השביט. עם זאת, נשלחו מספר רכבי חלל לעבר השביט. הבולט שבהם היה רכב החלל ג'וטו, שנשלח על ידי סוכנות החלל האירופית, ועבר במרחק של 596 ק"מ מגרעין השביט. עוד נשלחו וגה 1 תבנית:אנ ווגה 2 תבנית:אנ (תוכנית וגה) על ידי ברית המועצות, שעברו במרחק של 8,890 ו-8,000 ק"מ בהתאמה מהשביט. שתי החלליות היפניות - סויסיי ו-Sakigake תבנית:אנ, שתוכננו כמשימות לחקר השביט, חלפו במרחקים גדולים בהרבה מהשביט, 151,000 ו-6.99 מיליון ק"מ בהתאמה.

שביט האלי צפוי להופיע שוב בשנת 2061.

תאריכי פריהליון

את שביט האלי ניתן בדרך כלל לראות בעין בלתי מזוינת במשך מספר חודשים בתקופת הימצאו בפריהליון. השביט הגיע לפריהליון בתאריכים הבאים:

האלי חזוי לחזור בתאריכים הבאים:

28 ביולי 2061
27 במרץ 2134