יום רביעי, 2 בנובמבר 2011

כדור הארץ

כדור הארץ הוא הבית שלנו. הנה עובדות מרתקות על כדור הארץ - כוכב הלכת השלישי במערכת השמש. שמו לרוב הוא ארץ בלבד. בימי קדם טיבו של הכוכבים לא היה ברור וכולם היו חלק מהשמיים. המקום היחידי בו הייתה ארץ כונה כך מאז. שימו לב גם לדמיון בין השם העברי ארץ למילה Earth . מאחר ולמילה ארץ בעברית שימושים רבים מאד, התקבל המונח כדור הארץ לתיאור כוכב הלכת שלנו.

צורת כדור הארץ
למרות המשתמע משמו כדור הארץ לא ממש עגול. בכלל העיגול המושלם נדיר מאד בגרמי השמים. סיבוב של כל גוף סביב צירו יוצר פחיסות מסוימת והמרחק בין קטבי כדור הארץ קטן יותר מאשר היקפו (במילים אחרות. אורכו של קו אורך ממוצע גדול יותר מאורכו של קו המשווה). רדיוס כדור הארץ הוא 6,378 קילומטרים  בקו המשווה ובקטבים קצת פחות. בכל זאת כדור הארץ הוא מוצק והפחיסות קטנה. בכוכבים גזיים כדוגמת צדק, ההבדלים גודלים הרבה יותר. היקף כדור הארץ הוא כ-40,000 קילומטר.
דווקא ההרים ומעמקי הים לא מאד פוגעים בצורת הכדוריות. אם גובה האוורסט הוא כמעט 9 קילומטרים ומעמקי האוקינוס מגיעים לעומק של 11 קילומטרים, הרי שמדובר ב-20 קילומטרים המהווים כשישית האחוז מקוטר כדור הארץ.
לשימושים מדוייקים במיוחד (רק אם אתה מהנדס טילים) מתייחסים לכדור הארץ כגאואיד, צורה לא מוגדרת (הדומה לכדור) ומחשבים בכל מקום על פניו את חוזק כוחות הכבידה (למעשה את שדה הכבידה). גם הרכבו של כדור הארץ אינו אחיד והרכב זה משפיע על כח הכבידה.

מבנה כדור הארץ
מהו מבנה כדור הארץ? ממה הוא עשוי? שאלות מצוינות. כדור הארץ מורכב מהרבה מאד דברים, למעשה כל 92 היסודות הקיימים בטבע נמצאו עליו ולכן אפשר להגיד שהוא מורכב מהכל... אבל ננסה לדייק יותר
  • החלק הפנימי ביותר של כדור הארץ מכונה ליבה. רדיוס הליבה כ-3500 קילומטר והיא עשויה ממתכות ובעיקר מברזל וניקל. לליבה שני חלקים, הפנימי מוצק ואילו החיצוני, קר במעט, נוזלי. אם קראתם היטב שמתם לב שהחלק החיצוני קר יותר ולמרות זאת הוא נוזלי, בניגוד מסוים להיגיון. אתם צודקים, אבל עמוק בתוך כדור הארץ הפיזיקה מתחשבת בגורמים נוספים, החומר במרכז הליבה צפוף בהרבה ונתון בלחץ הרבה יותר גבוה. חומר בלחץ גבוה, נוטה להיות מוצק.
  • לאחר הליבה באה המעטפת. שכבה עבה נוספת ברדיוס של כ- 2800 קילומטרים המורכבת בעיקר מסלעים שונים. שוב, חלקה העליון של המעטפת מצוי בטמפרטורות גבוהות ויכול להיות במצב נוזלי
  • החלק השברירי ביותר של כדור הארץ הוא הקרום. עוביו של חלק זה נע מ-5 קילומטרים בודדים בקרקעית האוקינוס ועד ל-60 קילומטר יציבים של סלע. הקרום רגיש וסדיק, ואופיו גורם לתופעות של הרי געש ורעידות האדמה.
  • מעל הקרום יש את האיזור שאנו חיים בו. מים, אדמה ושמים. הם כבר לא חלק מכדור הארץ אבל הם (ובעצם גם אנחנו) נמצאים על כדור הארץ. האדמה מורכבת בעיקר מסלעים וחול. המים מורכבים בעיקר מ.... מים, והאוויר מורכב מתרכובות של חנקן וחמצן ועוד כמה דברים (היסוד השלישי בשכיחותו באטמוספירה הינו דווקא ארגון...)
כדור הארץ מהחלל - אפולו 17
כדור הארץ מהחלל - אפולו 17


איך נוצר כדור הארץ
כדור הארץ נוצר כחלק ממערכת השמש. ענני גז ואבק וחומרים מוצקים קטנים, שארית של התפוצצויות סופרנובות רחוקות החלו בהשפעת כוחות כבידה להסתחרר ולהתקבץ. בכל מקום בו הייתה הפרעה בכבידה נוצר גוף מקומי. הגוף הגדול ביותר הוא השמש העשויה מגז בלבד, חלק מאותם חומרים יצרו את כדור הארץ. כדור הארץ עבר שינויים רבים במהלך השנים. היסודות הכבדים ביותר שקעו פנימה (ויצרו את ליבת הברזל שלו) והיסודות האחרים הקלים יותר וגם הצפופים פחות נשארו במעטפת. שינויים בקרום כדור הארץ חלים כל הזמן ומדענים משערים שגם בליבה הפנימית העשויה ברזל יש שינויים, כולל כאלו המשנים את כיוון השדה המגנטי של כדור הארץ.


איך הגיעו מים לכדור הארץ
מים הם יסוד נפוץ מאד ביקום. לא יודעים איך הם נוצרו מלכתחילה אבל מים נמצאים בגרעיניהם של כוכבי שביט, בירחים ובאסטרואידים. ההשערה היא שמעט לאחר היווצרת כדור הארץ התנגש בו כוכב שביט או אסטרואיד מלא מים. חלק מאדי המים התפזרו לחלל אולם חלק אחר נשאר על פני כדור הארץ ויצר את מערכת המים הגדולה שלו (בתהליך איטי של מיליוני שנים).

למה דווקא על כדור הארץ יש חיים
זו שאלה קשה ברמות תיאולוגיות, פילוסופיות ומדעיות. בכיוון המדעי, החיים כמו שאנו מכירים אותם, דורשים מספר תנאים, וכדור הארץ, הוא בדיוק מתאים. מקובל לקרוא לזה אפקט זהבה על שם זהבה ושלושת הדובים. הוא לא קר מדי והוא לא חם מדי, יש עליו שפע של מים חמצן ופחמן. מדענים המחפשים חיים במקומות אחרים ביקום, מחפשים חיים הדומים לכדור הארץ. צורות חיים שונות (שלא מבוססות על תאים למשל), אולי אפשריות אך הן שייכות יותר לכיוון המדע הבדיוני. בהיבטים הפילוסופים והתיאולוגיים לא נעסוק.

התחממות כדור הארץ
בשנים האחרונות אנו נחשפים לבעיה שמכונה התחממות כדור הארץ. כדור הארץ עצמו לא מתחמם (למעשה כדור הארץ פולט את האנרגייה הפנימית שלו לחלל כל הזמן, ונמצא בתהליך ארוך מאד של התקררות). מה שמתחמם הוא האוויר באטמוספירה, או מי הים (זיכרו שהמים והאוויר, אינם חלק מכדור הארץ, אלא הם נמצאים עליו). החששות הם שהתיעוש המודרני ופליטת גזי חממה מונעים יציאה של חום לחלל החיצון (מחוץ לאטמוספירה) והחום נשאר בתוך האטמוספירה וגורם לעליית הטמפרטורה. מדידות מראות שהטמפרטורה הממוצעת (ומאחר וקשה מאד להגדיר מהי טמפרטורה ממוצעת על כדור הארץ) עלתה בכמעלה אחת. אמנם זה נראה מעט, אולם עלייה נוספת אפשרית, ובמירקם האיזון העדין של החיים בכדור הארץ היא משמעותית. לגזי החממה אפקט נוסף והוא שהם גורמים לעלייה בחומציות של הים. הים משמש כמנקה העיקרי של האוויר אולם גם הקיבולת שלו מוגבלת ויכולתו לקלוט פחמן סופית. יותר מיד פחמן גורם לעלייה בחומציות של מי הים ולפגיעה ביצורים זעירים, באלמוגים ובכך בשרשרת המזון הימית כולה. לחילופין יש טענות שההתחממות היא תופעה טבעית ושכדור הארץ ידע תקופות התחממות והתקררות. המחלוקות עזות והן לא רק מדעיות אלא גם פוליטיות. בכל מקרה, גם אם ההתחממות טבעית, בוודאי פליטה מוגברת של גזי חממה אינה טובה מסיבות רבות של חומציות האוקינוסים, זיהום האוויר לנשימה ועוד.

יום כדור הארץ
כדי להעלות את המודעות לנושא כדור הארץ קמו מיזמים שונים כדוגמת יום כדור הארץ. יום כדור הארץ הוא מיזם ותיק. מאז שנת 1970, כאשר עוד לא דיברו על ההתחממות הגלובלית. מאז הוא מצוין רשמית ב-22 לאפריל של כל שנה ועוסק בעיקרו בצורך להגן על הסביבה ולשמור על כדור הארץ.

שעת כדור הארץ
יוזמה אחרת ידועה היא "שעת כדור הארץ". זוהי שעה אחת בערים מרכזיות בעולם בהם מנסים להמעיט בצריכת האנרגיה ולהגביר מודעות לנושא. בישראל למשל, מכבים את האורות בבנין עזריאלי. בעיני, שעה זו הינה גימיק מוחלט ובסך הכל עושה יחסי ציבור לגופים המשתתפים. אם רוצים לחסוך באנרגיה, ניתן ורצוי  לאסור על הארת מגדלים כלל בתאורה שכל מטרתה להאיר את המגדל. את התאורה שמותר לשים, חובה לשים מלמעלה למטה (לא לפזר את האור לחלל, אלא ליצור תאורה חסכונית וממוקדת). כך החיסכון יהיה על פני כל השנה ולא על פני שעה בלבד. גם מערכות לכיבוי אורות בבניני משרדים, או בנייה חכמה המאפשרת כניסת אור שמש למבנים (בניגוד לציפוי בחלונות כהים, החוסמים אור ומעלים מאד את טמפרטורות הבניין) יחסכו רבות. כל מי שרוצה לחסוך יכול להתחיל בביתו: הקפדה על כיבוי אורות ומכשירים, החלפה לנורות חסכוניות, בדיקת צריכת האנרגייה כאשר קונים מכשירי חשמל חדשים ועוד.

מאמרים נוספים על כדור הארץ
כדור הארץ מהחלל - תמונות מרהיבות של כדור הארץ מחלליות רחוקות
אם לכדור הארץ היו טבעות - סרטון המדגים איך כדור הארץ נראה עם טבעות כמו של שבתאי

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה