מדוע כדור הארץ עגול?
מדוע צורתו של כדור הארץ (וכמעט כל כוכבי הלכת וכוכבי השבת) היא כצורת כדור ?
ומדוע הכדור אינו מושלם (היקפו בקו המשווה גדול מהיקפו בקטבים) ?
התשובה
כדור הארץ הוא כנראה עגול היות
והיה בילדותו מותך למחצה.
גוש מוצק של סלע אינו הופך עגול בהשפעת
הכבידה, כפי שקל להבחין מהסתכלות על צורת סלעי
הענק המרכיבים את חגורת האסטרואידים.
חומר רך
או/ו נוזלי מתעוות בהשפעת הכבידה עד שפניו
הופכים שווי גובה. כך,
ניתן ליצור ערימה תלולה
של חול או של סלעים, לא ניתן ליצור ערימה של
מים.
?
כדור הארץ, ושאר כוכבי הלכת, כנראה שנוצרו
מתוך מערבולת גדולה של אבק וגזים אשר היוותה
את מערכת השמש הקדמונית.
בהשפעת הכבידה
והכוחות הבין מולקולריים התגבשו בהדרגה מתוך
האבק סלעים אשר נמשכו זה לזה וחברו יחדיו
ליצירת גושים קדמוניים.
היות וגוש שכזה היה
מורכב ממספר רב של סלעים שנמשכו למוקד
גרוויטציוני מרכזי, סביר שצורתו הכללית לא
היתה מאוד שונה מכדור,
אולם סביר גם להניח שלא
נוצר בצורה אקראית משטח כדורי.
זמן קצר לאחר התגבשותו כנראה שכדור הארץ הותך,
לפחות בצורה חלקית. היתוך זה גרם לפניו להפוך
חלקים וצורתו נעשתה כדורית יותר.
היתוך זה גם
גרם לחומרים הצפופים לשקוע למרכז כדור הארץ
ולחומרים הצפופים פחות לצוף מעלה
(דיפרנציאציה).
כך נוצר גלעין כדור הארץ
שצפיפותו כ 11 גר/סמק, מעטפת כדור הארץ
שצפיפותה 4.5 גר/סמק וקליפת כדור הארץ
שצפיפותה 2.8 גר/סמק בלבד.
הסיבה להתכה הראשונית של כדור הארץ (שהתרחשה
לפני כ 4.5 מילארד שנה) אינה ודאית.
יש
הסבורים שהתנגשות ודחיסת גושי הסלע אשר יצרו
את הכוכב הספיקה בפני עצמה
לחמם אותו עד התכה
(אנרגיה קינטית וגרוויטציונית ההופכות
לאנרגיית חום). יש הסבורים כי התנגשות עצם
שמימי אדיר גרמה לחימום פתאומי (ואולי גם זרקה
אל מחוץ לכדור הארץ גושי סלע אשר לאחר מכן
הפכו לירח).
וייתכן גם שהתפרקויות
רדיואקטיביות טבעיות בתוך הסלעים גרמו לחימום
במידה מספקת.
היות וכדור הארץ מסתובב, הוא לא רכש בשלב זה
צורה עגולה לחלוטין אלא צורה הדומה לאלפסואיד
(גוף הנוצר מאליפסה אשר מסובבים
אותה סביב אחד
מצירי הסימטריה שלה): רדיוסו המשווני של כדור
הארץ הוא 6378 קמ, רדיוסו
הקוטבי הוא 6356 קמ
בלבד (היקפו של קו אורך קטן יותר מהיקפו של קו
המשווה). עוד ניוטון, לפני שהיו בנמצא מדידות
מדויקות, העריך שאין כדור הארץ ממש כדור.
הסיבה לכך: בגוף מסתובב נוצר כוח מדומה כלפי
חוץ הנקרא הכוח הצנטריפוגלי.
ככל שהסיבוב מהיר
יותר כוח מדומה זה חזק יותר (שימו לב לתחושתכם
בעת נסיעה במכונית כשהיא נכנסת מהר מדי
לסיבוב?).
היות ובאיזור קו המשווה מהירותו
המשיקית של כדור הארץ סביב צירו היא הגדולה
ביותר שם האפקט הצנטריפוגלי הוא החזק ביותר.
צורתו של כדור הארץ דומה לפיכך לכדור אשר פחוס
מעט. בכוכבי לכת אחרים הכוחות הצנטריפוגליים
חזקים יותר ולפיכך צורתם פחוסה יותר, לדוגמה
שבתאי.
חזרה