הירחים של מאדים

כיצד נראים שמי הלילה לצופה העומד על פני מאדים? תמונת הכוכבים דומה לזו הנראית מכדור הארץ, פרט לכך שהם אינם מנצנצים מכיוון שהאטמוספרה של מאדים דלילה מאוד. אולם במקום הירח המוכר לנו, שני ירחים מיוחדים למדי חוצים את השמים, האחד גדול ומהיר, השני קטן ואיטי יותר.

אחד קטן ומהיר מאוד, האחר קטן עוד יותר ואיטי יותר. פובוס (מימין) ודיימוס בתנועה סביב מאדים | מקור: נאס"א

כאשר אנו אומרים "ירח", אנחנו מתכוונים ללוויין טבעי: עצם הנמצא במסלול סביב כוכב לכת. בשנת 1610 האסטרונום האיטלקי גלילאו גליליי (Galilei) גילה לראשונה לווינים טבעיים סביב כוכב לכת שאינו כדור הארץ – ירחיו של צדק. שנה לאחר מכן האסטרונום הגרמני יוהנס קפלר (Kepler) טבע את המונח "לוויין" (satellite). השם "ירח" (moon) התייחס רק אל הירח של כדור הארץ. שיגורו של "ספוטניק", הלוויין הראשון מעשה ידי אדם, בשנת 1957, הצריך הבחנה בין לוויין טבעי לבין לוויין מלאכותי, ועם השנים המונח "לוויין" יוחד ללוויינים המלאכותיים והמונח "ירח" השתרש כמונח מקובל ללוויינים הטבעיים.

אימה ופחד

למאדים שני ירחים זעירים, אשר מסתובבים סביבו ומלווים אותו במסלולו סביב השמש. הגדול מביניהם נקרא פובוס (Phobos), על שם אל הפחד במיתולוגיה היוונית, והקטן יותר נקרא דיימוס (Deimos), על שם אל האימה, אחיו התאום של פובוס. התאומים היו בניו של אל המלחמה היווני אַרֶס, או בשמו הרומי - מארס, שעל שמו קרוי מאדים, והם ליוו את אביהם במסעות המלחמה, זורים אימה ופחד סביבם.

כבר בשנת 1611 שיער קפלר כי למאדים ישנם שני ירחים. הסופר האנגלי ג'ונתן סוויפט (Swift), התייחס לשני ירחיו של מאדים בספרו הידוע "מסעי גוליבר", שיצא לאור בשנת 1726, ומאפייני הירחים שסוויפט מתאר בספר קרובים מאוד למאפייניהם בפועל.

במהלך המאה ה-19 אסטרונומים חיפשו בקדחתנות את הירחים בטלסקופים שונים, אך רק באוגוסט של שנת 1877, כאשר מאדים היה בנקודה הקרובה ביותר לכדור הארץ ובתנאי התצפית המיטביים ביחס לשמש (מצב שמתרחש פעם בכ-15 שנה), האסטרונום האמריקאי אסף הול (Hall) הצליח לגלותם. הול היה גם זה שהעניק לפובוס ודיימוס את שמותיהם. הסיבה לגילוי המאוחר הייתה קרבתם הרבה של הירחים אל מאדים, אשר הקשתה על הבחנה בין הירחים לבין מאדים עצמו בפענוח התצפיות האסטרונומיות. פובוס נמצא במרחק של פחות מ-10,000 ק"מ ממאדים ודיימוס במרחק של כ-23,000 ק"מ. לשם ההשוואה, המרחק הממוצע של הירח שלנו מכדור הארץ הוא 384,400 ק"מ.

מהיר ומהיר מאוד

ירחיו של מאדים נבדלים בתכונות רבות מירחים של כוכבי לכת אחרים. צורתם אינה כדורית אלא מוארכת, בדומה לתפוח אדמה, והם קטנים מאוד: אורכו של פובוס הוא כ-26 ק"מ ואורכו של דיימוס כ-16 ק"מ בלבד. עקב גודלו הזעיר, כוח המשיכה על פני פובוס קטן פי 1720 מאשר על פני כדור הארץ. להשוואה, כוח המשיכה על פני הירח שלנו קטן רק פי ששה יחסית לכדור הארץ.

פובוס מקיף את מאדים בפרק זמן של 7 וחצי שעות. יממה על מאדים (הזמן שבו מאדים משלים סיבוב מלא סביב צירו) דומה מאוד ליממה שלנו, ונמשכת 24 שעות ועוד כארבעים דקות. לכן בתוך יממה אחת פובוס מספיק להקיף את מאדים 3 פעמים ועוד קצת. על פי הידוע כיום, אין ירח נוסף במערכת השמש שמספיק להשלים הקפה מלאה סביב כוכב הלכת שלו תוך פחות מיממה של כוכב לכת זה.

בתצפיות אפשר לראות בבירור הבדל בין תנועתו המהירה של פובוס לתנועתו האיטית יותר של דיימוס, שמשלים הקפה אחת סביב מאדים ב-30 שעות. תנועתו של דיימוס אמנם איטית יחסית לפובוס, אך עדיין מהירה מאוד אם נשווה אותה לירח שלנו, שזמן ההקפה שלו סביב כדור הארץ הוא כ-27 ימים: חודש שלם.

בדומה לירח שלנו, פני השטח של פובוס ודיימוס מכוסים במכתשים שקוטרם מגיע ל-8-9 ק"מ, ואת פניו של פובוס חורצים גם סדקים רבים.

בדומה לירח שלנו, גם פובוס מפנה למאדים תמיד את אותו הצד, ואילו השמש מחממת פעם את צידו האחד ופעם את האחר. השינויים ביניהם יכולים להיות קיצוניים למדי: הטמפרטורה נעה בין כ-4 מעלות צלזיוס מתחת לאפס בצד המואר לבין כ-112 מעלות צלסיוס מתחת לאפס בצד החשוך.

ההרכב של הירחים אינו ידוע. פני השטח שלהם נראים כסלע המכוסה בשכבה עבה של אבק, אך הצפיפות הנמוכה של הירחים (כמחצית מהצפיפות של מאדים) מעידה על כך שמתחת לשכבת הסלע מסתתר חומר אחר, אולי קרח.

ירחים מסקרנים. דיימוס (מימין) ופובוס בצילומים (נפרדים) של הלוויין MRO | מקור: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

רואים את הסוף

כיצד נוצרו ירחים מיוחדים אלה? על פי אחת ההשערות, פובוס ודיימוס הם אסטרואידים שעברו בסמוך למאדים ונלכדו בשדה הכבידה שלו. השערה מקובלת יותר כיום היא שהם נוצרו מענן הרסיסים שהתפזר כשגוף שמימי כמו אסטרואיד התנגש במאדים. השערה אחרת היא שהם נוצרו עם היווצרותה של מערכת השמש שלנו, כאשר ענן של גז ואבק קרס אל תוך עצמו תוך כדי סיבוב סביב צירו ונדחס לצורת דיסקה. השמש נוצרה במרכז הענן וכוכבי הלכת נוצרו מחלקיקי האבק שהמשיכו להסתובב סביב השמש. חלקיקי אבק נוספים, או רסיסים של כוכבי לכת שהתנגשו והתרסקו, נלכדו בכוח המשיכה של כוכבי הלכת ויצרו את הירחים.

בשנת 1988 שיגרה ברית המועצות שתי חלליות אל פובוס, בניסיון לא רק לצלם אותו מקרוב אלא גם לנחות עליו ולקחת דגימות מהקרקע, אך הקשר עם החלליות אבד והמשימה נכשלה. גם ניסיון נוסף של הרוסים ב-2011 נכשל. סוכנות החלל היפנית הכריזה כי תשגר בשנת 2024 משימה שמיועדת לנחות על פובוס, ואנו מקווים שתצליח יותר.

ומה צופן בחובו העתיד הרחוק? פובוס נמצא במסלול התקרבות אל מאדים, בקצב של כ-2 מטר ב-100 שנה. המדענים מעריכים כי תוך כ-50 מיליון שנה הוא יתנגש עם מאדים ויתרסק. לאחיו התאום בינתיים לא צפויה סכנה זו.