פיזיקה להמונים

כולנו מכירים את התיאוריה הרווחת שהתנגשות אסטרואיד ענקי בכדור הארץ היא זו ששמה קץ לעידן הדינוזאורים. מאות של ספרים, סרטים ומאמרים מתארים את האפשרות שקטסטרופה כזו תתרחש שוב ותשנה את עולמנו בצורה דרסטית. הרשו לי להרגיע אתכם, לפחות חלקית, יש מי שפוקח עיניים עבורנו!

מן הראוי לאמר כבר בהתחלה, בכל יום נתון עשרות (אם לא מאות) של גופים סלעיים חודרים אל האטמוספירה של כדה"א. רובם אינם מורגשים כלל מכיוון שגודלם הוא כשל אדם או אף פחות מכך. כאשר גופים זעירים אלו נעים במהירות רבה דרך מעטה הגזים הצפוף העוטף את פלנטת הבית שלנו, נוצר חום רב כתוצאה מהחיכוך והגופים נשרפים כליל. במידה והגוף גדול מספיק, נוצר בתהליך הבזק אור לאורך המסלול שאנו מכנים "כוכב נופל". כל מה שדרוש על מנת לראות כוכב נופל הוא ללכת למקום חשוך במיוחד, הרחק מהעיר, לבהות בנתח גדול ככל האפשר של השמים ולהמתין. במספר לילות קבועים במשך השנה ניתן לצפות בעשרות של כוכבים נופלים בכל שעה! אלו הם מטרי המטאורים הנוצרים כאשר כדור הארץ חולף במסלולו במקום בו עבר פעם כוכב שביט והותיר את שאריותיו.

אך מה קורה עם האסטרואיד גדול יותר? בגודל של בנין מגורים? או עיר שלמה? כאן כבר טמונה סכנה אמיתית. גופים כאלו, אם ינועו לעבר כדור הארץ במהירות מספיקה, יכולים לשרוד את הבעירה במעבר דרך האטמוספירה. שאריותיו של אסטרואיד שהגיעו לפני הקרקע מכונים "מטאוריטים". ישנם עשרות גופים שנמצאו בכדור הארץ ואושרו בתור מטאוריטים, כמו מטאוריט וויליאמט, הגדול ביותר שנמצא בתחומי ארצות הברית. אנו למדים מכך שכדור הארץ יכול לספוג פגיעה של עצמים עד לגודל מסויים, במהירות התנגשות מתאימה.

בימינו קיימים מספר פרוייקטים שתפקידם לאתר אסטרואידים הנמצאים בסכנת התנגשות עם כדור הארץ ולעקוב אחריהם באדיקות. פרוייקט NEO (Near Earth Object) של נאס"א הוא המקיף ביותר בתחום.

אנשי הפרוייקט מקבלים מידע הנאסף כל רחבי העולם ומשתמשים באמצעים המשוכללים העומדים לרשותם בכדי לבנות תמונה מדוייקת ככל האפשר של מסלול האובייקט. לאחר מכן, מתבצעת הערכה של סיכויי ההתנגשות של האובייקט עם כדור הארץ בהתאם לקריטריונים של "סולם טורינו" ו"סולם פאלרמו".

בשנת 2004, נעשו חישובים שהראו כי לאסטרואיד בשם 99942 Apophis יש סיכוי של כ-2.7% להתנגש בכדור הארץ בשנת 2029. האסטרואיד, שאורכו כ-270 מטרים, אמור לעבור כל כך קרוב אלינו עד כי כוח הכבידה בין שני הגופים עלול לגרום לשינוי במסלולו של הראשון ובכך להעלות משמעותית את הסיכוי להתנגשות עתידית. הפרטים הללו גרמו לאסטרואיד "לזכות" בדירוג 4 בסולם טורינו, הדירוג הגבוה ביותר שנרשם מאז הוא נוסד. מדידות נוספות הרגיעו את הציבור וההערכה נכון לימינו היא שהסיכוי להתנגשות בשנת 2036 הוא כ-1:250,000. בשרטוט מטה מוצג מסלולו המשוער של האסטרואיד בחודש אפריל 2029 יחד עם מסלול הירח מסביב לכדור הארץ. הפס הלבן מייצג את חוסר הוודאות הנוכחי לגבי המרחק המינימלי מכדור הארץ בו יעבור האסטרואיד.

ב-8 בנובמבר 2011 יעבור אסטרואיד נוסף בשם 2005 YU55 במרחק 325,00 ק"מ מכדור הארץ. זהו אסטרואיד גדול במיוחד, באורך של כ-400 מטרים. במהלך מעברו הקרוב האסטרואיד יהיה ניתן לצפיה בשמים באמצעות משקפת פשוטה או טלסקופ רחב. עוד לפני כן, ב-17 באוקטובר יעבור במרחק מעט גדול יותר מכדור הארץ אסטרואיד זעיר – בגודל של כ-10 מטרים.

ומה לגבי העתיד?

הפרוייקטים העוסקים בתחום מבצעים עבודה מקיפה ויסודית מדי יום בכדי לזהות את האיומים על תושבי כדור הארץ בזמן. כיום ישנם שני עצמים המקבלים תשומת לב נרחבת וסיכויי ההתנגשות של מוערכים בכ-1:2,000. במידה ויום אחד יתגלה גוף שיהווה סיכון ממשי ישנן תוכניות לנסות להסיט את האסטרואיד ממסלולו או במקרה הגרוע ביותר לפוצץ אותו. דומה שבין כל הסכנות האחרות האורבות לנו בחיים המודרנים, הסכנה הקיצונית ביותר נמצאת תחת פיקוחם של המומחים הטובים ביותר!

מאגר המידע של נאס"א http://neo.jpl.nasa.gov/ca/

דמיינו לעצמכם – איך זה מרגיש ליפול מגובה רב?

אם היתם נופלים בתוך מעלית, למשל, הייתם בהחלט מרגישים שאתם מאיצים לכיוון מרכז כדור הארץ (או "מטה", בשפת היום-יום). אך בעת הנפילה, ללא אפשרות ממשית ללחוץ את עצמכם כנגד דפנות המעלית הסגורה (שכזכור, נופלת גם היא), היתם מקבלים תחושה מדומה של ריחוף שמכונה בשם המטעה "תחושת חוסר משקל". למען האמת, אלברט איינשטיין טען בתורת היחסות הכללית שלו שלא קיים ניסוי בו תוכלו להבחין האם אתם נמצאים במעלית שנופלת בתאוצה קבועה או מרחפים בחלל. עבור תושבי כדור הארץ, תאוצת הנפילה החופשית היא כמעט 10 מטרים לשנייה בריבוע. כלומר, בכל שניה נתונה של נפילה מהירותכם תגבר בכ-10 מטרים לשניה.

לאמיצים שבינכם, מומלץ לנסות את האפשרות של צניחה חופשית. הנפילה מגובה של כ-4 קילומטרים היא חוויה משכרת ומשחררת. אמנם ההתנגדות של האוויר מורגשת היטב במקרה הזה ומורידה את קצב התאוצה, אבל זהו חלק בלתי נפרד מהחוויה.

ואז, יש את ג'ו קיטינג'ר.

לקראת סוף שנות החמישים של המאה הקודמת, כמה מדענים די מטורפים אמרו שצריך לשלוח חיישנים ומצלמות לגובה רב באטמוספירה בשביל לחקור כל מיני דברים שקורים שם. ואז הגיעו כמה מדענים באמת מטורפים והציעו לצרף לכל הסיפור גם מחקר מקיף בנושא השפעת המחסור בחמצן ולחץ אטמוספירי על בני אדם. אז הם החליטו לחבר כמה בני אדם מסכנים (לא פושעים או משהו כזה, סתם טייסי קרב מפוארים) לבלון הליום ממש גדול, מספיק גדול בשביל להגיע לגובה של 30 קילומטרים מעל פני הקרקע – פי 3 מהגובה של טיסה מסחרית רגילה, פי 2 מהגובה של העננים הגבוהים ביותר.

בגובה כזה, האטמוספירה כל כך דלילה עד שבקושי ניתן להבחין בה, החשיכה הדוממת של החלל. דבר מדהים לא פחות היא האפשרות להבחין כי קו האופק אינו ישר לחלוטין – העובדה כי כדור הארץ הוא באמת כדור נחשפת בצורה מרהיבה.

לאנשים שעלו על הנסיעות המצמררות האלו היו שתי דרכים לנסות לשרוד אותן – או להיסחף עם הבלון ולהמתין שהוא ישקע אט אט חזרה אל פני הקרקע, אבל המחסור הממושך בחמצן כנראה היה הורג אותם. הדרך השניה כוללת פעולה שמנוגדת לכל אינסטינקט אנושי – לקפוץ…

ג'ו קיטינג'ר (בתמונה) ביצע את הקפיצה שלו מהגובה הרב ביותר עד כה, 31.3 ק"מ מעל פני הקרקע. הוא הרגיש תחושה של נפילה חופשית אמיתית, ללא התנגדות האוויר. מכיוון שהוא נמצא במרחק רב כל כך מכדור הארץ, לא היתה לו דרך להבחין שהוא בתנועה. מבחינתו, הוא ריחף בחלל ללא חללית ! לאחר שהגיע למהירות הקרובה לאלף קמ"ש הוא נתקל בחומת האוויר הצפוף והחל להאט עד שפתח את המצנח בגובה 5 ק"מ, ודאה בנחת עד לנחיתה הרכה. זמן הנפילה הכולל של קיטינג'ר היה כרבע שעה קסומה של מתיחת גבול היכולת האנושית, ביותר ממובן אחד.

(המסע המופלא של קיטינג'ר)

נזכרתי בעניין הזה השבוע, כששמעתי בחדשות שאדם מניו יורק בשם לוק ג'ייסבולר הצליח לשגר בלון הליום ובו מצלמת HD עד לגובה של יותר מ-30 ק"מ ! הסרטון הבא, שכולל את כל המסע של המצלמה, הוא באמת מרשים.

עמוד הבית של הפרוייקט של לוק.

גם רוברט הריסון הצליח לשגר בלון הליום קטן לאיזור הגובה הזה בתקציב של 700 דולרים בלבד !

כדאי לבדוק את העמוד של הריסון באתר flickr,

תהנו !