הפנינה הכחולה: כדור הארץ המופלא - חלק א’

התורה מלמדת אותנו שהעולם בתחילתו היו תוהו בוהו, עד שאלוקים יתברך יצר ותיקן את התנאים בעולמנו, הפריד מים ממים, גילה את היבשה, ברא את הצמחים, תיקן את המאורות במערכת השמש שלנו, ובכך למעשה הכין את כדור הארץ בעבורנו, אשר בתחילתו לא היה מסוגל להכיל חיים.

רבים אינם יודעים עד כמה מדהים עולמנו. יש הסבורים בעקבות מספר הכוכבים האדיר ביקום כי ייתכנו עוד כוכבי-לכת מאפשרים חיים.

בשנות השבעים המוקדמות, מדענים רבים סברו שכל מה שנדרש לקיום חיים הוא רק מרחק מתאים מן השמש. אך כאשר המדע התקדם בחקר כדור הארץ, החוקרים גילו יותר ויותר תנאים מדוייקים הנדרשים לקיומנו, שאם ייחסר אחד מהם לא יוכלו להתקיים בו חיים.

תחום מחקר חדש זה נקרא בשם "אסטרוביולוגיה". אסטרוביולוגים גילו שאפילו בהערכות "אופטימיות" נדרשים למעלה מ-50 מרכיבים שונים שיופיעו בו-זמנית כדי שכוכב-לכת יהיה מסוגל לקיים בו חיים (לא זו בלבד, אלא גם התברר שרוב הגלקסיה אינו יכולה לאפשר קיום חיים בגלל שהקרינה בה חזקה מידי), מה שהופך את מציאותו של כדור הארץ שלנו לנדיר מאין כמותו ביקום.

פרופ' נסים וידאל הוא אסטרופיזיקאי ישראלי שחזר בתשובה, והיה בעברו אסטרונום בכיר במצפה הכוכבים המלכותי גריניץ באנגליה. הוא כתב על ממצאים אלה בספרו המומלץ "צבא השמים: אסטרונומיה".

כתבה זו תערוך ציטוטים מדעיים שלו ושל כותבים שונים, כדי להציג מקצת התנאים המדהימים שתיקן ה' בכדור הארץ המופלא, מתוכם נתחזק במאמר הפסוק: "עושה גדולות עד אין חקר, ונפלאות עד אין מספר" (איוב ט, י).

* * *

1. מרחק מתאים מקרינה:

בראש ובראשונה, כדור הארץ צריך להיות במרחק מתאים ממרכז הגלקסיה כדי שיוכל לקיים בו חיים. צפיפות השמשות במרכז הגלקסיה גורמת לכך שאזור זה רווי בקרינה מסוכנת. אילו כדור הארץ היה קרוב מדי למרכז הגלקסיה, כמות הקרינה שהיתה מגיעה אליו היתה מונעת כל קיום חיים.

2. מרחק מתאים מהשמש:

אילולא חום השמש, לא היו חיים על כדור הארץ. כדור הארץ נמצא במרחק 150,000,000 ק"מ מהשמש. לקיום החיים נחוץ כידוע מרחק מדויק יחסית מהשמש. מרחק גדול או קטן מדי ימנע קיום מים במצב צבירה נוזלי. אין כאן הרבה מקום למשחק: שינוי של 5 עד 15 אחוז במרחק של כדור-הארץ מהשמש יגרום לקפיאת או התאדות כל המים. אך יותר מכך, צריך לדעת שיש מעטפות הקיימות בשמש אשר מונעות ממנה להפיץ קרני גאמא שיכלו לכלות כל יצור חי.

הטמפרטורה הממוצעת בכדור הארץ נעה בין 20-30 מעלות, והיא האידיאלית ביותר לקיום חיים על פני כדור הארץ. בשאר הכוכבים הטמפרטורה גבוהה מאוד או קרה מאוד. אפילו בירח אנו מוצאים 120 מעלות חום!

3. קרינת שמש מתאימה:

רבים אינם יודעים זאת, שרוב השמשות ביקום אינן פולטות אנרגיה המאפשרת קיום חיים. כדי לאפשר חיים, השמש חייבת להיות בעלת פלט-אנרגיה יציב (כלומר, בעלת פליטת אנרגיה יציבה וקבועה ללא שינוי). אם פלט האנרגיה של השמש היה קטן יותר, אפילו לתקופה קצרה (תופעה לא נדירה כפי הנראה ביקום), כל המים על-פני כדור הארץ היו קופאים. מצב זה הוא בלתי הפיך, מאחר שלאחר הקפיאה, פני השטח הלבנים של כוכב-הלכת יגרמו להחזרת אנרגית השמש, והקרח לא יפשיר שוב! כמובן שאם פלט האנרגיה של השמש יגבר, אפילו לתקופה קצרה, כל האוקיינוסים יתאדו והמים יברחו מהאטמוספירה, גם תופעה זאת אינה הפיכה.

כמו כן, התגלה שקיימת שכבה בולמת בשמש הנמצאת עמוק בתוכה, וקרויה בשם "אזור הקרינה". שכבה זאת מקיימת את הלחץ הנחוץ בליבת השמש כדי לשמור על רציפות התהליך התרמו-גרעיני שבה. אילו יצאה הליבה מתוך שכבה זו - היתה השמש מתפוצצת ומתפזרת בחלל.

4. חגורות ואן אלן:

התגלה שכדור הארץ הוא למעשה מגנט בעל ממדי ענק, המוקף שדה מגנטי חלש. קווי הכוח של השדה הזה נפגשים בשני הקטבים המגנטיים של כדור הארץ, הצפוני והדרומי. בשדה המגנטי של כדור הארץ ישנן שתי חגורות שמגנות על כדור הארץ מפני החלקיקים החשמליים המכונים "חגורות ואן אלן". החללית "אקספלורר אחד" (1958) היא שגילתה את שתי שכבות החלקיקים, שהם למעשה קרינה רדיואקטיבית מסוכנת, שנפלטו מן השמש, ונלכדו על ידי השדה המגנטי של כדור הארץ בשתי חגורות אלו. האחת במרחק של 15-25 אלף קילומטר, והשניה במרחק 1-5 אלפים קילומטר. לולא חגורות הגנה אלה, היו החלקיקים מגיעים לכדור הארץ והורסים את החיים בו.

5. גודלו של כדור הארץ וגודלה של השמש:

לא רק הגנה מהקרינה נדרשת לקיום חיים. התברר שגם גודלו של כדור הארץ וגודלה של השמש צריכים להיכנס לנתון זה. מסתבר שהשמש צריכה להיות בעלת מסה מתאימה לקיום חיים. שמש מסיבית מידי פולטת קרינה אולטרה-סגולה רבה מידי שאינה מאפשרת קיום חיים. שמש בעלת מסה קטנה מידי תדרוש מכוכב-הלכת להיות קרוב אליה בכדי לקיים מים נוזליים, מצב שאליו נלוות סכנות רבות מידי, כמו ''נעילת מסלול'' (בו רק צד אחד של הכוכב פונה אל השמש, כפי שקרה לירח בסיבובו סביב כדור-הארץ). במצב כזה צד אחד הופך לוהט, השני קופא, והאטמוספירה כולה מתנדפת לחלל החיצון! ראו באיזה מצב עדין אנו שרויים.

כמו כן, כדור הארץ חייב להיות במיקום הולם סביב השמש. כדור הארץ לא יוכל לשמור על אטמוספירה אם המסה שלו תהיה קטנה מידי, ומנגד זאת ימשוך אסטרואידים רבים אם המסה שלו תהיה גדולה מידי.

6. נחיצותו של הירח:

אך מסתבר שגם קיום ירח גדול וקרוב אלינו הכרחי לקיומנו העדין. הירח של כדור הארץ הוא יוצא דופן בגודלו ובקרבתו. שני הירחים של מאדים, לשם השוואה, הם סלעים זניחים. מה לכך ולקיום חיים? מתברר כי הירח שמר (ועודו שומר) על יציבות זווית הסיבוב של כדור הארץ סביב עצמו, ביחס למישור הסיבוב שלו סביב השמש. ללא הירח, זווית זו היתה עוברת שינויים רבים במהירות רבה, ולכן לא יכול היה להתקיים אקלים יציב.

אם הזווית היתה מתאפסת, רק צד אחד של כדור-הארץ היה פונה (באופן קבוע) אל השמש, תופעה שתוצאותיה הרות האסון.

7. נחיצותו של צדק:

אחת העובדות המפתיעות ביותר, הוא הצורך בכוכב-לכת נוסף וגדול יותר להגן עלינו. התגלה שגם קיומו של כוכב-הלכת "צדק" הכרחי לקיום החיים בכדור הארץ! כוכב צדק הענק, בעל המסה המרשימה, מושך אליו אסטרואידים רבים שבלעדיו היו עשויים לפגוע בכדור הארץ ולהוביל לכליון החיים. נשאלת השאלה, האם יכולים להתקיים חיים בכוכב-לכת שאין "צדק" במערכת שלו, והוא נתון להפגזה חוזרת ונשנית של גופים אחרים? מצד שני, כוכב כמו צדק, אם יהיה גדול מדי או קרוב מדי לשמש, יגרום לאי יציבות במערכת ולקריסתה, או יזרוק את הכוכבים האחרים אל החלל הקר!

על כל אלה יש להוסיף שמספר רב של אסונות אזוריים יכולים להוביל למחיקה כללית של החיים כולם. בין האסונות האפשריים: סופר-נובה (פיצוץ של שמש) בסביבה הקרובה, פגיעה מסיבית של אסטרואיד, שינויי אקלים קיצוניים המובילים לאפקט חממה מוחלט או לעידן קרח אינסופי, וכן הלאה. רוב היקום הוא למעשה עויין, מה שהופך את קיומנו לנדיר מאין כמותו.

8. מהירות סיבובו של כדור הארץ:

כדור הארץ סובב סביב עצמו ומשלים סיבוב שלם ב-24 שעות לערך, מה שיוצר את תופעת היום והלילה. כדור הארץ מקיף את השמש אחת ל-365 יום בערך. אם המהירות היתה נמוכה יותר, לדוגמה 170 קמ"ש, היה אורך היממה מגיע ל-240 שעות, 120 שעות יום ו-120 שעות לילה כך שחיים לא היו יכולים להתקיים בכדור הארץ. לו היה אורך היום 120 שעות רצופות, השמש היתה גורמת להתייבשות כל הצמחיה. מצד שני באותם 120 שעות לילה רצופות, הצמחיה היתה נובלת מחוסר אפשרות להשתמש בקרני השמש.

9. ציר הסיבוב:

הציר של כדור הארץ נמצא בשיפוע של 23.5 מעלות. זוהי זוית של 23.5 מעלות שבין ציר הסיבוב העצמי, לבין מישור הסיבוב סביב השמש, כל אלה יוצרים את תופעת עונות השנה, קיץ וחורף. אם הציר היה ישר, העולם היה נהפך למדבר ענק, וסמוך לקטבים קרחוני ענק!

10. כח המשיכה:

כוח המשיכה מאפשר לנו יציבות עמידה על פני הקרקע, ובלעדיו לא היינו יכולים לבצע את הפעולות הבסיסיות ביותר, כי היינו מרחפים כפי שקורה על הירח. אך אילו כח המשיכה היה גדול יותר, היינו כבדים כל כך, שהיינו נעשים כולנו מוגבלים בתנועתנו, כפי שקורה בכוכב צדק. כח המשיכה נמצא במינון הנחוץ לקיומנו על פני הקרקע, עובדה התלויה לא רק בחוק הטבע המדוייק של הגרביטציה, אלא גם בכמות המסה של כדור הארץ.

העולם דומה אפוא למגדל גבוה בנוי לתלפיות. בראש המגדל נמצא האדם, אך כל המגדל הזה, אם תחסר בו קומה אחת, כל המגדל יקרוס ואיננו. אמר דוד המלך ע"ה: "מה רבו נפלאותיך ה', כולם בחכמה עשית, מלאה הארץ קניינך"! (תהילים קד, כד).

לקריאת חלק ב' בכתבה לחצו כאן.