הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > אסטרונומיה [מדעי החלל] > גרמי שמים > מערכת השמש
מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכיתאוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי



תקציר
על צדק כוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש.



כוכב הלכת צדק
מחבר: יואב יאיר


צדק הוא כוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש. זהו כוכב לכת גזי, המורכב בעקרו מהגזים מימן והליום.

תעודת זהות

שם: צדק (יופיטר)
סוג: כוכב-לכת, החמישי במערכת השמש
קוטר בקו-המשווה: 142,984 ק"מ, פי 11 מכדור-הארץ
מסה: פי 318 ממסת כדור-הארץ
צפיפות: 1.33 גרם/סמ"ק
כוח-משיכה: פי 2.54 מזה של כדור-הארץ
מרחק ממוצע מהשמש: 778 מיליון ק"מ
הרכב: גזי (בעיקר מימן והליום)
זמן הסיבוב העצמי (אורך היממה): 9 שעות ו-50 דקות
זמן הקפה סביב השמש (אורך השנה): 11.8 שנות ארץ
ירחים: ידועים 16
טמפרטורה: בפסגות העננים: -150 מעלות

גודלו של צדק

צדק הוא כוכב-הלכת הגדול ביותר במערכת השמש. צדק גדול כל-כך, עד כי היינו יכולים לשים לאורך הקוטר שלו אחד-עשרה כדורי-ארץ זה בצד זה, ועוד היה נשאר מקום להכניס גם את הירח שלנו!

לצדק צורה מיוחדת: הוא פחוס מעט בקטבים, ואין לו אותה צורה כדורית שיש לכוכבי-הלכת הסלעיים.
המסה העצומה שלו גדולה מסכום המסות של כל שאר כוכבי הלכת האחרים במערכת השמש יחדיו.

הרכבו של צדק

צדק שייך לקבוצת כוכבי-הלכת המכונה "הענקים הגזיים". הרכבו דומה יותר להרכב השמש מאשר להרכבו של כדור-הארץ.
השכבה העליונה היא אטמוספירה של מימן ושל הליום, ומתחתיה מעטפת חיצונית של מימן ושל הליום במצב נוזלי. ככל שמעמיקים לתוך צדק, הלחץ והטמפרטורה עולים, ובמעטפת הפנימית המימן הופך למתכתי. ייתכן שבלבו של צדק יש גם ליבה סלעית קטנה.
לצדק אין פני שטח מוצקים - הוא עשוי כולו גז. כלומר, אי אפשר להנחית עליו חללית, ולא כל שכן - ללכת עליו!
לתרשים המתאר את הרכבו של צדק

כוח משיכה

על אף שצדק מורכב ברובו מגזים ומנוזלים המסה שלו היא הגדולה ביותר במערכת השמש.
כמו בכל כוכבי-הלכת הגזיים מקובל לחשב את כוח-המשיכה בגובה שבו הלחץ האטמוספירי זהה לזה שבפני כדור-הארץ, כלומר:1 אטמוספירה.
משערים שכוח-המשיכה האדיר של צדק מנע את היווצרותו של כוכב-לכת נוסף בין מסלולו לבין מסלולו של מאדים, וכתוצאה מכך נשארו באזור זה מאות אלפי רסיסים: אלה הם האסטרואידים.
כוח המשיכה של צדק מחזיק סביבו 16 ירחים, כמעין מערכת שמש קטנה.

מסלולו של צדק

מרחק מהשמש - צדק הוא החמישי במרחקו מהשמש. בינו לבין כוכב-הלכת הרביעי, מאדים, מפריד מרחב גדול מאוד, שבו נמצאת חגורת האסטרואידים.
המרחק של צדק מן השמש כ-5.2 יחידות אסטרונומיות. מרחק זה גדול יותר מפי 5 ממרחקו של כדור-הארץ מן השמש.
זמן ההקפה סביב השמש (אורך שנה)- מסלולו של צדק, כמו מסלולם של כל כוכבי-הלכת, אליפטי מעט, והוא משלים הקפה אחת סביב השמש במשך כמעט 12 שנות ארץ.
זמן הסיבוב העצמי (אורך היממה)- צדק משלים סיבוב סביב צירו בכל 10 שעות בערך. זהו קצב הסיבוב המהיר ביותר בכל מערכת השמש! כלומר, היממה בצדק קצרה מאוד: כעשר שעות!
לתמונה של מסלולם של כוכבי הלכת סביב השמש

שפע ירחים

לצדק יש לפחות 16 ירחים. את ארבעת הגדולים שבהם גילה גלילאו גליליי, ולכן הם נקראים "הירחים הגליליאניים". שאר הירחים קטנים יותר, ומשערים שלפחות אחדים מהם הם אסטרואידים, שנלכדו על-ידי כוח-המשיכה של צדק.

גנימד- גנימד הוא הגדול בירחיו של צדק. קוטרו 5,262 קילומטרים, גדול יותר אף מכוכב חמה. פני השטח של גנימד הם תערובת של קרח וסלעים. החללית "גלילאו" שידרה תצלומים ומידע רב על גנימד. מסתבר שלירח זה יש ליבת ברזל היוצרת שדה מגנטי עצמאי. פני השטח שלו מנומרים במכתשים רבים ונמצאו עדויות על פעילות רבה - תזוזה, הרס ויצירה.

אירופה- הירח אירופה נראה כמו כדור חלק של קרח לבן, שעליו פסים וכתמים כהים. קוטרו 3,138 קילומטרים, והוא קטן במקצת מהירח שלנו. אירופה מקיף את צדק במרחק של 671,000 קילומטרים, ומשלים הקפה כל 3 ימים ו13:14 שעות. החללית "גלילאו" צילמה את משטחי הקרח שעל פני אירופה וגילתה שהם סדוקים, ותחתיהם מסתתר כנראה אוקיינוס של מים נוזליים (כמו באוקיינוס הקרח הצפוני אצלנו). זו הפעם הראשונה שנתגלו מים נוזליים מחוץ לכדור-הארץ! נראה שירח זה של צדק טומן בחובו עוד הפתעות...

איו- המקום הגעשי ביותר במערכת השמש הוא הירח איו, אחד מארבעת הירחים שגילה גלילאו. איו גדול מאירופה אך בתמונה הוא נראה רחוק. קוטרו הוא 3,630 קילומטרים, והוא מקיף את צדק במהירות רבה: פחות מיומיים אורכת הקפה אחת. בשל קרבתו לצדק, פועלים על איו כוחות גיאות ושפל אדירים, אשר גורמים להתפרצויות געשיות עזות. וויאג'ר וגלילאו צילמו מזרקות של גז ואפר, הנישאות מלועות הרי הגעש לגבהים של מאות קילומטרים. האפר והגז קופאים וצונחים חזרה על פניו של איו, ויוצרים מרבדים מוזרים וססגוניים של תרכובות גפרית.

קליסטו- קליסטו, הירח השני בגודלו המקיף את צדק, עשוי מתערובת של קרח וסלעים. פני השטח שלו מכוסים במכתשים רבים, עדות לתקופה בה פגעו מטאוריטים רבים בכל הגופים במערכת השמש. קוטרו של קליסטו הוא 4,800 קילומטרים וסימן ההיכר הבולט שלו הוא מערכת צלקות עגולות. צלקות אלה נגרמו מפגיעה של מטאוריט ענק, שהותירה אחריה טבעות עגולות, המונצחות לעד בקרקע הקפואה של קליסטו, כמו גלים המתפשטים בשלולית מים לאחר פגיעה של אבן.

מזג אוויר על פני צדק

סערות בצדק
צדק מצטיין באטמוספרה סוערת- רוחות עזות, מערבולות עננים וסופות ברקים.


בכל התצלומים נראה צדק כשהוא מכוסה כולו בפסים ובחגורות צבע "מקושטות" בכתמים צבעוניים ובמערבולות. אלה העננים, הנמצאים בגבהים שונים באטמוספירה שלו.
ממה העננים מורכבים? עננים אלה מורכבים מגבישי קרח, מטיפות מים ומתרכובות שונות, המעניקות לעננים את צבעיהם האדומים-צהובים.
חלליות וויאג'ר מצאו גם שבענניו של צדק מתרחשות סופות ברקים חזקות. עוצמתן של סופות אל הגדולה בהרבה מסופות הברקים בכדור הארץ.

מחקר

התצפית ששינתה את האסטרונומיה
גלילאו גליליי היה הראשון שהביט אל השמים בטלסקופ, ובשנת 1609 החל בסדרה של תצפיות על כוכב-הלכת צדק. גלילאו גילה שצדק מוקף ב-4 לוויינים: אלה הם הירחים איו, גנימד, קליסטו ואירופה. הייתה זו הפעם הראשונה שנתגלו ירחים סביב כוכב-לכת.
התצפית זעזעה את הכנסייה, שלפי השקפתה כדור-הארץ הוא מרכז היקום והכול סובב סביבו. ירחיו של צדק היוו הוכחה לכך שישנם גופים שאינם מקיפים את כדור-הארץ.

מה גילו הטלסקופים הגדולים?
תצפיות בטלסקופים גדולים ומשוכללים וברדיו-טלסקופים אפשרו למדענים לגלות את המבנה הפנימי של צדק ואת החומרים הנמצאים בו. ב-1955 נקלטה קרינת רדיו מכיוון צדק, והיא שהביאה להשערה שלצדק יש שדה מגנטי, בדומה לכדור-הארץ. עוד גילו התצפיות שצדק פולט חום בכמות כפולה מזו שהוא מקבל מקרינת השמש.

התנגשות שביט בצדק
בחודש יולי 1994 התנגש השביט שומייקר-לוי-9 בכוכב-הלכת צדק. היה זה מאורע נדיר: שביט, שבדרך כלל מקיף את השמש, נלכד והוסט ממסלולו על-ידי כוח-המשיכה החזק של צדק.
ההתנגשות גרמה להתפוצצויות ענק, וכדורי אש שגודלם אלפי קילומטרים התנשאו מעל האטמוספירה. למדענים, שצפו בהשתאות ב"רכבת" רסיסי השביט הפוגעת בצדק, הייתה הזדמנות נדירה לחקור מה באמת קורה בעת התנגשויות כאלה.

חלליות
צדק הוא אחד מ"אתרי התיירות" האהובים על חוקרי החלל: עד כה נשלחו אליו חמש חלליות על-ידי סוכנות החלל האמריקנית (נאס"א).

החלליות פיוניר 10 ופיוניר 11
פירוש המילה "פיוניר" באנגלית הוא "חלוץ", "ראשון". ואכן, שתי החלליות הראשונות שנשלחו לצדק היו פיוניר 10 ו-11. הן יצאו לדרכן ב-1972 וחלפו ליד צדק ב-1973. חלליות אלה גילו שלצדק יש שדה מגנטי חזק מאוד ומצאו בו עדויות לקרינות חזקות וקטלניות ביותר לאדם.

החלליות וויאג'ר 1 ו-2
צמד החלליות הבא - וויאג'ר 1 ו-2 - שוגרו בשנת 1977 למסע ארוך ומופלא עד לקצה מערכת השמש.
לצדק הגיעו החלליות רק כעבור שנתיים, בשנת 1979, ושיגרו ממנו ומירחיו שפע של מידע ותצלומים.
תצלומים אלה אימתו את קיומן של טבעות המקיפות את כוכב-הלכת, והם אף גילו ירחים נוספים של צדק.
כמו כן נמצא כי הכתם האדום הוא בעצם סופה ענקית באטמוספירה שלו. אורך הכתם כ-25,000 קילומטרים ורוחבו כ-15,000 קילומטרים. מערבולת הכתם נעה בכיוון הפוך למחוגי השעון, ומשלימה סיבוב שלם ב-6 ימים.

החללית גלילאו
החללית גלילאו שוגרה לצדק ב-1989. לחללית נתנה נאס"א את השם "גלילאו", לאות הוקרה על פועלו של גלילאו גליליי באסטרונומיה ולזכר תגליותיו על צדק. משימתה של החללית גלילאו היתה לחקור את הירחים המקיפים את צדק, האטמוספרה, והרכב כוכב הלכת ולשלוח צילומים ומידע על כוכב הלכת.
החללית גלילאו הגיעה לצדק בראשית דצמבר 1995 ונכנסה למסלול הקפה סביבו. גשושית מחקר שנשאה עמה החללית הוצנחה לתוך האטמוספירה של צדק וביצעה מדידות של העננים, של הברקים ושל הרוחות הסוערות.

החללית ביצעה סדרת מפגשים עם הירחים המוכרים של כוכב הלכת. בכל מפגש חלפה החללית במרחק קרוב לירח, צילמה ומדדה גדלים פיסיקליים ושידרה את התוצאות חזרה לכדור הארץ.
מבין הנתונים החשובים ששיגרה החללית נמצא כי לירח "אירופה" אוקיינוסים של מים במצב צבירה נוזלי.

גלילאו חלפה מאות קילומטרים בלבד מעל פניו הקפואים של אירופה (קרוב מאוד בהשוואה לחלליות וויאג'ר, שחלפו במרחק מאות אלפי קילומטרים ממנו). התצלומים ששלחה גלילאו אל כדור-הארץ כה חדים עד כי ניתן להבחין בפרטי נוף בגודל 70 מטרים בלבד. המדענים סבורים שהפסים הכהים הם חריצים במשטחי הקרח, דרכם מפעפעים זרמים של בוץ ומים חמים, הקופאים על פני אירופה בשל הקור העז.

הימצאות מים מתחת לשכבות הקרח העבות בירח אירופה דומה למתרחש באוקיינוס הקרח הצפוני בכדור-הארץ. ייתכן שהמים החמימים מכילים מינרלים וחומרי מזון, שיאפשרו התפתחותן של צורות חיים פשוטות, כמו בקטריות או אצות, המתבססות על חילוף חומרים ללא חמצן. כמו כן, החללית גלילאו שיגרה צילומים מהירח איו שהראו כיצד השתנה הירח הזעיר מאז חלפה לידו החללית וויאג'ר ב-1979.
לתצלום פני השטח של אירופה : הירח של צדק

בספטמבר 2003 החללית סיימה את תפקידה ורוסקה על כוכב הלכת. משימתה של גלילאו הוגדרה מהמוצלחות שבמשימות נאס"א, ונחשבה כציון דרך בהיסטוריה של חקר החלל.

החללית ג'ימו
מחליפתה של גלילאו, תגיע לצדק בשנת 2018. זוהי תהיה חללית חשמלית שתקבל את החשמל הדרוש לה ממנוע גרעיני קטן. משימתה לחקור את הירחים המקיפים את כוכב הלכת צדק.

אגדות וסיפורים

צדק במיתולוגיה
צדק (בשמו הלועזי: "יופיטר"), הוא אחד מכוכבי-הלכת שהיו ידועים גם לקדמונים.
על אף שהאסטרונומים הקדומים לא יכלו לדעת מהו גודלו של צדק וגם לא שבאטמוספירה שלו מתחוללות סערות וסופות של ברקים, הם בחרו לכנותו בשמו של מלך האלים במיתולוגיה - יופיטר - אשר החזיק בידו שרביט של ברקים.

צדק במדע הבדיוני
צדק הוא גיבור קבוע ביצירות המדע הבדיוני. גודלו העצום, המערבולות שלו וצבעיו האדומים-צהובים שבו את דמיונם של סופרים ושל במאי קולנוע.
בסרט "אודיסיאה בחלל - 2001" מסופר על משלחת של אסטרונאוטים, היוצאת למסע אל צדק. בקרבתו עוברות עליהם הרפתקאות מוזרות... בסרט ההמשך שנקרא "2010" צדק הופך מכוכב-לכת לכוכב. כתוצאה מכך לפתע יש לנו, בכדור-הארץ, שמש נוספת!

ביבליוגרפיה:
כותר: כוכב הלכת צדק
שם  התקליטור: המסע המופלא אל החלל : מסע וירטואלי לחקר היקום
מחבר: יאיר, יואב
עורכת התקליטור: סביר, בילי
תאריך: 2001
הוצאה לאור: מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית; אוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי
הערות: 1. ניהול מדעי ודידקטי : ד''ר רחל מינץ.
2. ניהול הפיתוח: שי ליטבק.
3. תחקיר ועריכה: בילי סביר.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית