למה מאדים אדום והירח לבן? / בלדד השוחי

בלדד עונה לשאלות על צבעי גרמי שמיים, ונאלץ להודות שאין לו מושג מהו כוח המשיכה

 

 

היי בלדד

השאלה שלי היא בקשר למה שבעצם מחזיק אותנו פה, כדור הארץ: מה גורם לו להקיף את השמש וגם להסתובב? האם ישנו סיכוי שהוא יסטה ממסלולו?

ועוד שאלה: מה בעצם הופך את פני השטח של מאדים לאדומים? ואת הירח ללבן?

תודה, אלמוני




אלמוני יקר,

שאלת כמה שאלות נפרדות, ואני אנסה לענות על כולן, אבל ברשותך אני לא אענה עליהן לפי הסדר.

 

צבעים בשמי הליל

 הירח. לבן. (באדיבות נאסא)   

פני הירח מרוצפים בסלעים אפרפרים העשירים מאד בדו-תחמוצת הצורן (סיליקה), חומר שמחזיר אור מצוין. הירח פשוט מחזיר אלינו את אור השמש, וכשהאור הזה מגיע אלינו הוא מכיל, פחות או יותר, את כל קשת הצבעים. במלים אחרות - הירח לבן.

 

 מארס. אדום (באדיבות אוניברסיטת דרום קליפורניה)   

לפעמים, בעיקר כשהירח קרוב לאופק, הוא נראה צהבהב או אפילו אדמדם. זו אותה תופעה שגורמת לשקיעה להראות אדומה, ואתה יכול לקרוא עליה עוד (ואפילו לערוך ניסוי מענין) בתשובה הזו.

גם מאדים מחזיר את אור השמש, אבל פני השטח שלו עשירים בתחמוצת הברזל - מה שנקרא בעברית פשוטה "חלודה" - ותחמוצת הברזל בולעת חלקים ניכרים מאור השמש, ומחזירה אלינו בעיקר את החלק האדום שלו. בשל צבעו דמוי הדם, מאדים נקרא בלע"ז "מארס", על-שם אל המלחמה הרומי.

 

מה מסובב את העולם?

 שני גופים משפיעים זה על זה. קנה המידה אינו מדויק.   

תנועה סיבובית היא תופעה מקובלת מאד ביקום, והאחראים עליה הם עקרון ההתמדה וכח-המשיכה. כח המשיכה הוא הכח שמושך עצמים בעלי מסה אחד אל-עבר השני, ועקרון ההתמדה אומר שגוף הנמצא בתנועה שואף להתמיד בתנועה שלו. די פשוט, בעצם.

ברגע שגוף בעל מסה מתחיל לנוע, הוא ישאף להמשיך ולנוע בהתאם לעקרון ההתמדה, אבל אם הוא יתקרב מספיק לגוף אחר בעל מסה, כח-המשיכה יגרום למסלול שלו להתעקם. וברגע ששני גופים מתחילים לנוע במסלול עקום אחד מסביב לשני - יש לנו תנועה סיבובית!

וזה בדיוק מה שקורה בין כדור-הארץ לשמש. כח-המשיכה מושך את כדור-הארץ אל-עבר השמש, אבל התנופה שלו דוחפת אותו הלאה, בניצב לה. התוצאה של שני הכחות הללו יחד היא מסלול עגול מסביב לשמש. אפשר להגיד שכדור-הארץ נופל אל עבר השמש ללא הרף, אבל בגלל התנופה שלו הוא תמיד מפספס אותה.

שים-לב שכדור-הארץ נע בריק של החלל, מה שאומר שאין התנגדות לתנועה שלו, ולכן אין שום כח חיצוני שעלול לעצור את התנופה.

 

 פרסום 

אגב, אין זה מדויק לומר שכדור-הארץ מסתובב סביב השמש. למעשה הן השמש והן כדור-הארץ מסתובבים יחד מסביב למרכז המסה המשותפת שלהם. בגלל שהמסה של השמש כל-כך גדולה ביחס לזו של כדור-הארץ, הנקודה הזו נמצאת לא רחוק ממרכז השמש. ואף-על-פי-כן, גם השמש האדירה מסתובבת לה במעגל קטן בהשפעת כח-המשיכה הארצי.

 

וסביב עצמו?

כדור-הארץ עצמו (כמו שאר מערכת השמש), נוצר כנראה מענן מסתובב של חומר. למה הענן הזה היה ענן מסתובב? כנראה שמאותן סיבות המצוינות מעלה. חוקי הפיזיקה מעודדים תנועה סיבובית. בכל-אופן, הענן הזה הצטופף והתרכז והפך לגופים שמימיים - ותודות לעקרון ההתמדה, הם ממשיכים להסתובב עד עצם היום הזה.

אגב, דווקא יש כמה דברים שמפריעים לסיבוב כדור-הארץ סביב עצמו. כח-המשיכה של הירח, למשל. ואכן, מהירות הסיבוב של כדור-הארץ סביב עצמו הולכת ופוחתת בהשפעת אותם גורמים.

 

מה זה, בעצם, כוח המשיכה?

שלום. נושא כוח המשיכה מאוד מעניין אותי. האם יש לנו מושג כל שהוא מה זה בכלל.

תודה.עופר.



אנחנו יודעים שכוח-המשיכה הוא אחד מכחות היסוד של הטבע, אנחנו יודעים שהוא גורם לגופים בעלי מסה להמשך זה אל עבר זה, אבל אין לנו מושג מה המכניזם שעומד מאחוריו. בעיה זו נחשבת לאחת הבעיות הגדולות העומדות בפני הפיזיקה המודרנית, וחלק גדול מהתיאוריות הפיזיקליות המפורסמות עוסקות בדיוק בנושא הזה.

תאוריה אחת שצוברת פופולאריות לאחרונה, היא שהאנרגיה של כח-המשיכה עוברת דרך חלקיקים קטנים בשם "גראביטונים". הצרה היא שאף-אחד עדיין לא הצליח לגלות גראביטון כזה, או להסביר איך הוא פועל.

בקיצור, התשובה לשאלתך היא לא. אין לנו שמץ של מושג.

בלדד השוחי