אפופיס (אסטרואיד)

אפופיס
**Apophis ‏99942**
	האסטרואיד 99942 אפופיס
כוכב האם
כוכב אם	השמש
מידע כללי
סוג	אסטרואיד
סיווג ספקטרלי	אסטרואיד טיפוס-S
קטגוריה	אסטרואידי אטן
מיקום	מערכת השמש הפנימית, מסלול חוצה ארץ
תאריך גילוי	19 ביוני 2004
מגלה	דיוויד ת'ולן, פבריציו ברנרדי, רוי טאקר
על שם	אפופיס
מקום גילוי	מצפה הכוכבים הלאומי קיט פיק
מאפיינים מסלוליים
אפואפסיד	164,351,000 ק"מ; (1.099 AU)
פריאפסיד	111,633,000 ק"מ; (0.746 AU)
ציר חצי-ראשי	137,980,000 קילומטר, 0.9227218395002351±0.0000000016226 יחידה אסטרונומית
אקסצנטריות	0.191
זמן הקפה	323.587 ימים
	מהירות מסלולית
‑ ממוצעת	30.73 ק"מ/שנייה
נטיית מסלול	3.331°
מאפיינים פיזיים
ממדים	0.27 ק"מ
מסה	‎2.7×1010‎ ק"ג
זמן סיבוב עצמי	0.32555 יום ימים
אלבדו	0.33
בהירות נראית	21.69
בהירות מוחלטת	19.7
טמפרטורה ממוצעת	290~ K

אפופיס (שם מלא: 99942 אפופיס; באנגלית: Apophis ‏99942) הוא אסטרואיד ממשפחת הגופים קרובי הארץ ונמנה עם אסטרואידי אטן. קוטרו כ-270 מטרים ומסתו היא כ-27 מיליון טונות. מסלולו של האסטרואיד סביב השמש חוצה את מסלולו של כדור הארץ פעמיים בשנה, והוא צפוי להימצא במרחק קטן מאוד במונחים אסטרונומיים מכדור הארץ ב-13 באפריל 2029 וגם שבע שנים בדיוק לאחר מכן, ב-13 באפריל 2036 - תאריך בו העריכו בעבר שישנו סיכון קטן (אך לא זניח) להתנגשות האסטרואיד בכדור הארץ.

עובדות מהירות כוכב האם, כוכב אם ...

סגירה

החל מינואר 2013 תצפיות של מרכז גולדסטון לתקשורת חלל עמוק בשילוב מידע ממצפים נוספים מעריכים את אפשרות ההתנגשות ב-2036 כזניחה ביותר והלכה למעשה שוללים אותה.‏^[1]

אם הייתה מתרחשת התנגשות, מהירות הפגיעה צפויה הייתה להיות 45,300 קמ"ש והאנרגיה המשוחררת מהפגיעה הייתה שקולה לפיצוץ של כ-510 מגהטון TNT.‏^[2] בהתאם לכך קרוי האסטרואיד על שם עאפפ (ביוונית: אפופיס), אל החשיכה והרשע במיתולוגיה המצרית.

נתונים בסיסיים

אפופיס שייך לקבוצת אסטרואידים הקרויה אסטרואידי אטן, כלומר אסטרואידים שרדיוס מסלול ההקפה שלהם סביב השמש קטן מיחידה אסטרונומית אחת. אפופיס מקיף את השמש במשך 323.59 יממות, והוא חוצה את מסלולו של כדור הארץ פעמיים בשנה. מדידות המסלול, שהתבססו תחילה על תצפיות אופטיות, נערכות בעיקר על סמך נתוני מכ"ם המתקבלים מהרדיו-טלסקופ במצפה ארסיבו שבפוארטו ריקו. לפי החישובים הנוכחיים, אפופיס יימצא בסבירות גבוהה במרחק של 31,300 ק"מ מכדור הארץ ב-13 באפריל 2029,^[3] כעשירית מהמרחק בין כדור הארץ והירח, ובהירות נראיתו תגיע בשיאה ל-3.3+, בהירות הקרובה לגלקסיית אנדרומדה. אסטרואיד בסדר גודל כזה חולף כה סמוך לכדור הארץ רק אחת ל-1,300 שנים.

רדיוסו הממוצע הוערך תחילה ב-415 מטרים בעזרת תצפיות בהירות. בהתאם לתצפיות ספקטרוסקופיות מדויקות יותר שנערכו על ידי טלסקופ נאס"א לצפייה באור תת אדום הממוקם במצפה קק בהוואי, בתוספת שתי תצפיות מכ"ם, חמש תצפיות אפקט דופלר ו-731 תצפיות אופטיות, אורכו מוערך כעת ב-270 מטרים ומסתו ב-‎2.7×10¹⁰‎ ק"ג (27 מיליון טונות).

גילוי האסטרואיד

האסטרואיד התגלה ב-19 ביוני 2004 על ידי רוי טאקר, דייוויד ת'ולן ופבריציו ברנרדי, החוקרים מאוניברסיטת הוואי שהשתמשו בטלסקופ של מצפה הכוכבים הלאומי קיט-פיק שבאריזונה במשך שני לילות כדי לבצע סקר אסטרואידים. מזג אוויר גרוע מנע מהם להמשיך ולעקוב אחר העצם. ב-18 בדצמבר 2004 נראה שוב אותו אסטרואיד על ידי גורדון ג'אראד מאוסטרליה ועל ידי אסטרונומים נוספים מחצי הכדור הדרומי. המרכז לגופים קטנים במערכת השמש איחד את שתי התצפיות והעניק לאסטרואיד את השם הזמני 2004 MN4.

תצפיות במרווח זמן ארוך מספיק, כמו שתי תצפיות בהפרש של חצי שנה, עבור גוף שמסלולו קרוב למסלול כדור הארץ, מאפשרות את מציאת מסלול העצם סביב השמש. כבר בדצמבר 2004 נעשתה השוואה בין מסלולו של 2004 MN4 ובין מסלולו של כדור הארץ, והתגלה שהאסטרואיד יחלוף ליד כדור הארץ בקרבה מעוררת דאגה בשנת 2029. אומנם, בהערכה הראשונית דובר על מרחק מינימלי של 780,000 ק"מ ביניהם, אולם שגיאת המדידה הייתה גבוהה מאוד בשלב זה. על פי סולם טורינו, שמשמש להערכת הנזק האפשרי כתוצאה מפגיעה, קיבל האסטרואיד את הדרגה 2 בסולם של 0 עד 10. על פי חישוב מדויק יותר, שהתבצע כעבור מספר ימים בעזרת מדידות חדשות, ירד המרחק המינימלי באופן משמעותי, והאסטרואיד עלה לדרגה 4 בסולם טורינו. אם ההתנגשות הייתה צפויה להתרחש תוך פחות מעשר שנים, אז דרגה כזו הייתה מחייבת את האסטרונומים במדינות השונות ליידע את גורמי השלטון בדבר הסכנה; פרק זמן ארוך יותר משאיר את שיקול הדעת בידי סוכנות החלל המקומית. כך למשל, סוכנות החלל הישראלית העדיפה להמתין למדידות נוספות לפני הדיווח.

ב-24 בדצמבר 2004 התפרסם המידע על האסטרואיד באמצעי התקשורת השונים, ובאתרים אסטרונומיים מקצועיים באינטרנט הוא היה מצוי כבר קודם לכן. באופן אירוני, דווקא רעידת האדמה באוקיינוס ההודי שאירעה יומיים לאחר מכן, וגרמה לנפגעים רבים כתוצאה מגלי צונאמי, משכה את תשומת הלב, וסיפורו של האסטרואיד עבר לשולי החדשות. עוד לפני סוף 2004, נבירה בתצלומים ישנים יותר גילתה שאותו אסטרואיד נראה כבר בחודש מרץ 2004. בעזרת אוסף התצפיות הטלסקופיות, יחד עם מדידות מכ"ם חדשות, ניתן היה להקטין את השגיאה בחישוב המסלול ולחשב שוב את המרחק המינימלי בעת המעבר של האסטרואיד בסמוך לכדור הארץ בשנת 2029. השגיאה הנמוכה בחישוב החדש אפשרה להוריד את האסטרואיד לדרגה 0 בסולם טורינו.

ב-24 ביוני 2005, לאחר שחושב מסלולו המדויק של האסטרואיד, ניתן לו המספר הסידורי הקבוע 99942. מאוחר יותר, ב-19 ביולי 2005, הוא קיבל בנוסף את השם אפופיס. השם אפופיס נבחר מבין מספר אפשרויות, לא רק בהיותו מתאים לאסטרואיד שעלול להתנגש בכדור הארץ ולזרוע חורבן, אלא גם בגלל חיבתם של שניים מהמגלים, רוי טאקר ודייוויד ת'ולן, לסדרת הטלוויזיה סטארגייט SG-1, שבה מופיעה דמות של חייזר מסוכן בשם "אפופיס"^[4].

פגיעה אפשרית

Thumb — מסלולו של האסטרואיד אפופיס (אדום) בין מסלולי כדור הארץ לנוגה

אסטרואיד כמו אפופיס הפוגע בכדור הארץ, עלול ליצור פיצוץ בעוצמה שוות ערך לפיצוץ תרמו-גרעיני בעוצמה של 510 מגהטון TNT. לשם ההמחשה, זהו פיצוץ המשתווה בעוצמתו לפיצוצן של כ-34,000 פצצות מהסוג שהוטל על הירושימה, או פי עשרה מפצצת הצאר, הפצצה העוצמתית ביותר שנוסתה אי פעם, אך עם זאת, לא רדיואקטיבי. אם יפגע ביבשה, הוא יכול למחוק מעל פני האדמה מדינה קטנה. פגיעה בים עלולה לחולל גלי צונאמי בגובה של 250 מטרים ואף יותר.

תצפיות אחרונות שביצעה נאס"א שוללות אפשרות להתנגשות ב־2029, וההערכה היא שהאסטרואיד יחלוף במרחק של לפחות מ־29,451 ק"מ מכדור הארץ (לשם השוואה, הירח נמצא במרחק הנע בין 360,000 ק"מ עד 400,000 ק"מ מכדור הארץ). סביר מאוד שהמפגש הקרוב ב־13 באפריל 2029 יגרום לאפופיס לשנות את מסלולו, וייתכן שהוא יהפוך לאסטרואיד אפולו, כלומר כזה שמרחקו הממוצע מהשמש גדול מיחידה אסטרונומית אחת ובכל זאת חוצה בדרכו את מסלול כדור הארץ.

נכון לינואר 2013 תצפיות של מרכז גולדסטון לתקשורת חלל עמוק, בשילוב מידע ממצפה הכוכבים מגדלנה בניו מקסיקו שבארצות הברית ומערכת Pan-STARRS בהוואי, הורידו את הערכת הסיכוי להתנגשות ב-2036 ל-1:10,989,000.

בעבר העריכו מדענים שאם אפופיס ייכנס דרך אזור בחלל המכונה "חור המנעול", כלומר הוא יעבור במרחק המוערך בתור 30,399 ק"מ מפני כדור הארץ, בסטייה של 800 מטרים לכל היותר, הוא יילכד בכוח הכבידה של כדור הארץ, וייכנס איתו לתהודה מסלולית, שתגרום להתנגשות כמעט ודאית ב-13 באפריל 2036, אחרי שש הקפות של אפופיס סביב השמש ושבע הקפות של כדור הארץ סביבה. אך התצפיות החדשות נכון למרץ 2018 הראו שהסיכוי להתנגשות בשנת 2036 לא קיים, ובערך 1:333,000 בשנת 2068.

עם זאת, הטווח הקטן באופן יחסי וקרבת האירוע מחייבים את מקבלי ההחלטות להתחיל להתכונן להתמודדות אפשרית עם האסטרואיד. כדי למנוע כל סיכוי שאפופיס אכן יעבור דרך "חור המנעול" יש לטפל בו עד שנת 2029, משום שאם האסטרואיד אכן יעבור דרך "חור המנעול", יהיה קשה ביותר למנוע את הפגיעה בכדור הארץ 7 שנים לאחר מכן, ולא תהיה ברירה אלא לתכנן מבצע פינוי ענק מאזור הפגיעה הצפוי. יש לזכור כי לסוכנויות החלל השונות, ובראשן נאס"א, יידרשו מן הבחינה הטכנית מספר שנים כדי לבנות חללית שתגיע לאפופיס ותבצע את הפעולה הנדרשת.

משום שהרכבו של אפופיס וצורתו המדויקת עדיין לא ידועים, לא ניתן לדעת בוודאות כיצד המעבר בסמוך לכדור הארץ ישפיע עליו, גם אם הוא לא יעבור דרך "חור המנעול". בפרט, קשה לשער את השפעת כוחות הגאות והשפל על צורתו, ואף ייתכן שהוא יתפרק לחלקים כפי שקרה לשביט שומייקר-לוי 9 לפני שהתנגש בכוכב הלכת צדק כאשר עבר את גבול רוש. אחד האתגרים בחקר החלל בשנים הקרובות יהיה למדוד בדיוק רב יותר את מסלולו של אפופיס ולנסות להבין את הרכבו. לשם כך יהיה צורך לבנות גשושית שתתקרב אליו^[5] וייתכן שתצטרך אף לנחות עליו. טכנולוגיית נחיתה על אסטרואיד כבר קיימת. הגשושית היאבוסה נחתה על 25143 איטוקוואה ב-26 בנובמבר 2005, וחזרה לכדור הארץ ב-13 ביוני 2010.

מניעת ההתנגשות

ראו גם – הסטת אסטרואידים

קיימות מספר חלופות כיצד למנוע מאפופיס להתנגש בכדור הארץ^[6]:

התנגשות - התנגשות באסטרואיד בעזרת חללית בעלת מסה של כטון. אנרגיה קינטית של טון אחד במהירות של 8,000 קמ"ש, תשנה את מהירותו ב-0.00016 קמ"ש. תוך 3 שנים הוא יסחף ממסלולו בכמה קילומטרים, מחוץ למסלול הלכידה הכבידתית. יש לנאס"א יכולת לבצע תמרון זה. ב-4 ביולי 2005 התנגשה במכוון הגשושית פגיעה עמוקה (Deep Impact) בכוכב השביט טמפל 1. מניתוח צילומים של סילון האבק שנפלט לאחר הפגיעה התברר כי פני השטח שלו גרגיריים ורופפים מאוד עד לעומק של כמה עשרות מטרים. אומנם ייתכן שזה לא המרקם של אפופיס, אבל יש חשש כי יעילותה של דרך פעולה זו נמוכה. אפופיס יכול להתבקע לכמה שברים או שהתנגשות שלא במרכז תגרום לסיבוב האסטרואיד במקום להיסחפותו.
דחיפה - הצמדת רקטה לאסטרואיד שתגרום לו לסטות ממסלולו. כך למשל, הפעלה במשך מספר חודשים של רקטה מונעת במנוע יונים, שמקור האנרגיה שלה הוא סולארי או גרעיני, תגרום לאפופיס להאיץ למהירות הרצויה. טכנולוגיה זו כבר נוסתה על ידי נאס"א ב-1998, אולם הנחתת רקטה כזו ועיגונה על פני האסטרואיד היא משימה מסובכת.
גרירה - כוח הכבידה בין האסטרואיד ובין חללית שתרחף מעליו ימשוך את החללית אליו. כשהחללית תפעיל מנועים על מנת שלא ליפול על האסטרואיד, חוק שימור התנע יגרום למערכת חללית-אסטרואיד לשנות מעט את מסלולה. לשם כך דרושה חללית במסה של טון בערך שתרחף מעל האסטרואיד בגובה של כ-250 מטר. גרירה תמנע את סכנת סחרור האסטרואיד משום שלא יהיה מגע עמו, וכן תוצאות הפעולה ניתנות לשליטה. אולם, ריחוף מעל אסטרואיד אינו פשוט, ויידרש דלק רב על מנת לייצב את החללית. ככל שמסתה של החללית גבוהה יותר כך יגדל כוח הכבידה, והשיטה תהיה יעילה יותר. אם אפופיס מכיל מים בצורת קרח או כמים הספוחים לחומרים אחרים, ניתן יהיה לאייד אותם תוך שימוש בחום, ולהקפיא אותם חזרה בתוך החללית, בכך תגדל מסתה של החללית, ותקטן מסתו של האסטרואיד.
פיצוץ - פצצה גרעינית שתוחדר לחור שייקדח באסטרואיד תפוצץ אותו לאלפי חלקים קטנים, ובכך תקטין את יכולתו לגרום נזק חמור. אולם, טכנולוגיית קדיחה בחלל עדיין אינה קיימת וגם כלל לא בטוח שאלפי גופים קטנים ורדיואקטיביים יהיו פחות מסוכנים מאסטרואיד אחד גדול. אפשרות אחרת היא לפוצץ פצצה גרעינית מעל פני השטח. פיצוץ כזה יכול יגרום לאפופיס לשנות את מסלולו, אך כרגע, על פי אמנת החלל החיצון, אסור לפוצץ מתקנים גרעיניים בחלל. בנוסף, יהיה קשה לוודא שהפיצוץ יגרום לאסטרואיד לסטות בכיוון הנכון ובמידה הנכונה.

קיימות בנאס"א תוכניות לשגר חללית מאוישת לאפופיס. לדעתם, תכנון טיסה מאוישת לאסטרואיד יגרור שיגור גשושיות כהכנה למבצע זה, ובכך יאיץ את מחקר האסטרואידים^[7].

גופים קרובי ארץ וסכנות פגיעה

גופים שמימיים קטנים שהפריהליון שלהם קטן מ-1.3 יחידות אסטרונומיות קרויים גופים קרובי ארץ, ומתוכם אלו שצפויים להתקרב לכדור הארץ עד כדי 0.05 יחידות אסטרונומיות וקוטרם גדול מ-150 מטר נחשבים למסוכנים^[8]. 99942 אפופיס נמנה עם גופים אלו, ונכון לשנת 2007 הוא הגיע לרמה הגבוהה ביותר בסולם טורינו אי פעם, כאשר בסוף שנת 2004 קיבל את הערך 4 שמצביע על אפשרות של נזק אזורי וסיכוי פגיעה גדול מ-1%. סיכויי הפגיעה הוערכו באותו זמן ב-2.7%.

מומחים לחקר אסטרואידים בעולם החלו לשכנע ממשלות רבות להקצות יותר משאבים בתוכניות לחקר אסטרואידים, בתוכניות הגנה ובמחקר בסיסי של שביטים ואסטרואידים. עד שנת 2012 השקיעה נאס"א 4.1 מיליון דולר בכל שנה בחיפוש אחר אסטרואידים המסכנים את כדור הארץ. מחקר בסיסי של הרכב האסטרואידים יכלול משימות רובוטיות, תצפיות מטלסקופים קרקעיים ומחקרים תאורטיים^[7]. עדיין לא הוקצו תקציבים לחקר האפשרויות להסרת האיום אם יתגלה. לפני שהמדענים יוכלו לדעת כיצד לעשות זאת, יש צורך ביותר מידע אודות השכיחות של עצמים קרובים לכדור הארץ והרכבם, וייתכן שהופעתו של 99942 אפופיס תאיץ את השקעת המשאבים במחקרים אלו.

אם 99942 אפופיס יתנגש בעתיד בכדור הארץ אז עוצמת הפגיעה תגרום כנראה לנזק אזורי, כלומר נזק מיידי בטווח של מאות עד אלפי קילומטרים ונזק כלל עולמי בתהליכים משניים כמו רעידות אדמה, גלי צונאמי בגובה מאות מטרים או יצירת שכבת אבק כלל עולמית. הנזק צפוי להיות גדול הרבה יותר מאשר אירוע טונגוסקה שאירע בלב יער הטונדרה בסיביר בשנת 1908. האירוע גרם להרס סביבתי עצום, ואולם בשל ריחוק המקום ממקום יישוב, לא אבדו חיי אדם. עוצמת הפיצוץ מוערכת ב-10 עד 20 מגהטון TNT. משערים שהאירוע נגרם כתוצאה מפיצוץ של אסטרואיד או חלק משביט בגובה של מספר קילומטרים מעל פני השטח. גודלו של הגוף שהתפוצץ מוערך במספר עשרות מטרים, כלומר גוף הרבה יותר קטן מאפופיס. הנזק הצפוי כתוצאה מהתנגשות עם אפופיס צפוי להיות גדול אף יותר מההתפרצות הקטלנית של הר הגעש קרקטואה ב-1883, אשר ענני האפר והפיח שלה החשיכו קמעה את שמי כדור הארץ במשך 2–3 שנים, ועוצמתה מוערכת ב-200 מגהטון TNT.

עם זאת, לא צפויה להיגרם הכחדה המונית כמו הכחדת קרטיקון-פלאוגן שאירעה לפני כ-65 מיליון שנה, כנראה בעקבות פגיעת אסטרואיד גדול. משערים שפגיעתו יצרה את מכתש צ'יקשולוב הקבור מתחת לחצי האי יוקטן במקסיקו. עצמת הפגיעה, שיצרה מכתש בקוטר של 10 ק"מ, מוערכת ב-100 טרהטון TNT, או פי 200,000 מפגיעתו של אפופיס, אם יפגע. פגיעה זו חוללה גלי מגה צונאמי שהתפשטו לכל עבר, וסביר להניח שהכו בחופי הים בכל העולם. האבק והחלקיקים התפזרו לכל עבר תוך שהם מסתירים את עין השמש, וגורמים לשינויי אקלים דרסטיים בדומה לחורף גרעיני. תופעה זו נמשכה מספר שנים וגרמה לירידה ניכרת בטמפרטורת כדור הארץ. באירוע זה נכחדו כ-50% מן המינים שחיו על פני כדור הארץ באותה תקופה, בהם הדינוזאורים, ויותר מ-80% מכלל היצורים. הכחדה זו השפיעה באופן לא אחיד על קבוצות בעלי חיים שונות – חלקן נכחדו לחלוטין, אחרות נפגעו קשה, וקבוצות אחרות הושפעו באופן קל בלבד.

בספרות ובקולנוע

הנושא של התנגשות אפשרית בין אסטרואיד ובין כדור הארץ נפוץ למדי בסוגת המדע הבדיוני. כך למשל, "פטיש השטן", ספרם של לארי ניבן וג'רי פורנל משנת 1976, עוסק בפגיעת אסטרואיד בכדור הארץ. הספר דן בנזקים הפיזיים שעלולים להיגרם כתוצאה מהפגיעה, כמו רעידות אדמה וגלי צונאמי, וגם בהיבטים החברתיים של ההתמודדות עם הנזקים.

ארתור סי. קלארק כתב שני ספרים בהם הוא מספר על מפגש של אסטרואיד עם כדור הארץ. הראשון, "מפגש עם ראמה", בו מתואר כיצד בעקבות מפגש קטלני שכזה הוקמה סוכנות מיוחדת לבחינת עצמים המסכנים את כדור הארץ. השני, "פטיש האלוהים" משנת 1993 מתאר ניסיון להסיט אסטרואיד ממסלול התנגשות עם כדור הארץ. סטיבן ספילברג רכש את זכויות ההסרטה של הספר, אך לעלילת הסרט שהופק לבסוף ב-1998, "פגיעה קטלנית" (Deep Impact) אין קשר לסיפור המקורי של קלארק. בסרט מתואר משלוח של ספינת חלל בשם "משיח" לפוצץ כוכב שביט המצוי במסלול התנגשות עם כדור הארץ.

התרחשות דומה תוארה בסרט הפעולה ההוליוודי "ארמגדון" בכיכובו של ברוס ויליס. בסרט מתגלה אסטרואיד שנמצא במסלול התנגשות ישיר עם כדור הארץ ולרשות נאס"א עומד פרק זמן של 18 ימים בלבד על מנת למנוע את ההתנגשות. כיוון שאין דרך להסיט אותו ממסלולו, ננקט בסרט פתרון של הנחתת שני צוותים מאוישים על האסטרואיד הנע במהירות של 50 אלף קמ"ש. צוותים אלה קדחו באסטרואיד קידוח בעומק 250 מטרים, ופוצצו בקרקעית בור הקידוח פצצה גרעינית. הפיצוץ חילק את האסטרואיד לשני חלקים נפרדים שעקפו את כדור הארץ משני צדדיו. במציאות, פיתוח טכנולוגיה שתאפשר הנחתה בטוחה של אנשים על אסטרואיד, שלא לדבר על קידוח בו, עדיין רחוק מאוד. בנוסף, שיטה זו לא יכולה למנוע בוודאות התנגשות של חלקי האסטרואיד בכדור הארץ.