כיצד נוצרות פאזות הירח ולמה הן מניעות את גאות הים של האוקיינוסים
פורסם:
בקצרה
פאזות הירח משתנות כי אור השמש פוגע בחלקים שונים של פני השטח שלו כשהוא מסתובב סביב כדור הארץ, לא בגלל הצל של כדור הארץ; מחזור שלם אחד של פאזות, הנקרא חודש סינודי, הוא בממוצע 29.5 ימים. הירח עצמו גם משך את אוקיינוסי כדור הארץ בכוח כבידה לא שווה, ויוצר שני גאות גבוהים ושני גאות נמוכים בערך כל 24 שעות ו-50 דקות, כאשר השמש מחזקת או מחלישה את המשיכה הזו פעמיים בחודש.
גרסה זו היא תרגום מכונה של המקור (English). לקריאת המקור
מה גורם לירח להיראות כאילו הוא משנה את צורתו
הירח לא מייצר את האור שלו. הוא משקף אור שמש, וכשהוא מסתובב סביב כדור הארץ הזווית בין השמש, הירח וכדור הארץ ממשיכה להשתנות. הגיאומטריה המשתנה הזו אומרת שחתך אחר של חצי הירח המואר מופנה אל כדור הארץ מלילה ללילה, לפי מעבדת הנעה סילוני של נאס"א. השינוי הגלוי אינו נגרם מצל של כדור הארץ; זה קורה רק במהלך ליקוי ירח.
מחזור שלם אחד של פאזות, מירח חדש חזרה לירח חדש, נקרא חודש סינודי. מחלקת היישומים האסטרונומיים של משרד הצי של ארה"ב מגדירה את החודש בדיוק על ידי ההפרדה הזוויתית בין הירח והשמש לאורך האקליפטיקה: ירח חדש ב-0 מעלות, רבע ראשון ב-90 מעלות, ירח מלא ב-180 מעלות ורבע אחרון ב-270 מעלות. אורך ממוצע של מחזור זה הוא 29.5 ימים.
שמונה הפאזות בסדר
ירח חדש — הירח יושב בין כדור הארץ לשמש; הצד שפונה לכדור הארץ אינו מואר
הלל גדל — פרוסה דקה של אור גדלה בקצה הימני (לצופים בחצי הכדור הצפוני)
רבע ראשון — חצי ימין של דיסק הירח מואר
קמור גדל — יותר מחצי מואר, אבל עדיין לא מלא
ירח מלא — כדור הארץ שוכן בערך בין השמש והירח, כך שהכל הפנים הגלוי מואר
קמור קטן — החלק המואר מתחיל להצטמצם
רבע אחרון (שלישי) — חצי שמאל מואר
הלל קטן — הלל דק נשאר לפני שהמחזור חוזר לירח חדש
כיצד הירח משך את אוקיינוסי כדור הארץ
גאות לא נגרמות על ידי משיכה פשוטה של הירח למים. חטיבת המדע של נאס"א מסבירה שהכבידה של הירח חזקה מעט יותר בצד של כדור הארץ הקרוב ביותר אליו וחלשה יותר בצד הרחוק. ההבדל הזה במשיכה — הנקרא כוח גאות — מותח את המים של כדור הארץ (וביותר מעט מעט, את גופו המוצק) לצורה מוארכת, מייצרת בליטה של מים בצד הפונה לירח ובליטה שנייה בצד ההפוך.
כאשר כדור הארץ מסתובב מתחת לשתיהן בליטות אלו, רוב חופי הים עוברים דרך גאות גבוה, אחריו גאות נמוך, בערך פעמיים בכ-24 שעות. שירות הלוויין הלאומי, נתונים ושירות מידע סביבתי של נאס"א (NESDIS) קובע שזה מייצר שני גאות גבוהים ושני גאות נמוכים בערך כל 24 שעות ו-50 דקות — מעט יותר מימום 24 שעות כי הירח עצמו גם נע בממלכתו.
למה גאות הם לפעמים גדולים יותר: גאות רבייה וגאות חדשים
השמש משכה גם על אוקיינוסי כדור הארץ, אבל כי היא בערך 390 פעמים יותר רחוק מהירח, נאס"א מציינת את כוח יצירת הגאות שלה הוא קצת פחות מחצי של הירח. האם המשיכה הסולארית הזו מוסיפה או מחסרת מהמשיכה של הירח תלויה בהשקפה של שלושת הגופים, החוזרת על קצב כ-שבועות מחובר לפאזות הירח.
גאות רבייה מול גאות חדשים
תכונה
גאות רבייה
גאות חדשים
מתי זה קורה
ירח מלא או ירח חדש
רבע ראשון או רבע אחרון
יישור שמש-ירח-כדור ארץ
בשורה (סיזיגיה)
בערך בזוויות ישרות
השפעה על כוח כבידה
כוח שמש וירח משלב
כוח שמש מבטל חלקית כוח ירח
טווח גאות וגאות מתוצאה
גאות גבוה יותר, גאות נמוך יותר
הבדל קטן יותר בין גאות גבוה לנמוך
תדר
בערך כל שבועיים
בערך כל שבועיים, משנה מגאות רבייה
NOAA ונאס"א שניהם מתארים גאות רבייה כמתרחשים במהלך פאזת הירח המלא או החדש, כאשר כדור הארץ, השמש והירח מתיישרים והשפעות הכבידה של שני הגופים משתלבים. גאות חדשים עוקבים בערך שבועות מאוחר יותר, סביב פאזת הרבע הראשון או האחרון, כאשר השמש יושבת בזוויות ישרות בערך לירח כפי שנראה מכדור הארץ ומבטלת חלקית את הירח, מייצרת פער קטן יותר בין מים גבוה ונמוך.
הכבידה של הירח משך את כדור הארץ, הוא מעביר את המסה של כדור הארץ, עיוות את צורתו קצת מאוד לזה של כדור רגל — מוארך בקו המשווה וקצר בקטבים.
— מדע נאס"א (science.nasa.gov)
שאלות
כמה זמן מחזור מלא של פאזות ירח לוקח?
מחזור שלם מירח חדש לירח חדש, הנקרא חודש סינודי, הוא בממוצע 29.5 ימים, לפי משרד הצי של ארה"ב.
למה יש שני גאות גבוהים ביום במקום אחד?
המשיכה הכבידה הלא שווה של הירח יוצרת בליטה מימית בצד של כדור הארץ הפונה לירח ובליטה שנייה בצד ההפוך; כאשר כדור הארץ מסתובב דרך שתי בליטות אלו, רוב החופים מקבלים שני גאות גבוהים ושני גאות נמוכים בערך כל 24 שעות ו-50 דקות, לפי NOAA NESDIS.
האם השמש משפיעה על גאות וגאות, או רק הירח?
שניהם משפיעים על גאות וגאות. נאס"א קובע שכוח יצירת הגאות של השמש הוא קצת פחות מחצי של הירח בגלל המרחק הרבה יותר שלה, אך הוא עדיין מחזק גאות וגאות במהלך ירחים מלאים וחדשים (גאות רבייה) ומחליש אותם במהלך ירחים רבעיים (גאות חדשים).
מה ההבדל בין גאות רבייה לגאות חדשים?
גאות רבייה מביאים את הגאות הגבוה ביותר והגאות הנמוך ביותר והם מתרחשים בירח מלא או חדש, כאשר שמש, כדור ארץ וירח מיושרים. גאות חדשים הם מתונים יותר ומתרחשים בערך שבוע מאוחר יותר, ליד פאזת הרבע הראשון או האחרון, כאשר המשיכה של השמש מבטלת חלקית את משיכת הירח.
האם צל הירח על כדור הארץ גורם לפאזותיו?
לא. פאזות הירח נגרמות על ידי שינוי זוויות אור שמש על פני השטח של הירח כשהוא מסתובב סביב כדור הארץ, לא על ידי צל של כדור הארץ; צל של כדור הארץ משפיע רק על הירח במהלך ליקוי ירח, אירוע נפרד ופחות תכוף בהרבה.
טלסקופי רדיו אוספים גלי רדיו בעלי עוצמה קיצונית בעזרת מגבות גדולות או רשתות של אנטנות, ואז מגברים ומשלבים את האותות—לפעמים קושרים כלים בחצי עולם עם תיימינג של שעון אטומי—כדי לחשוף פרטים בלתי נראים לטלסקופים רגילים. גישה זו הניבה את התמונה הראשונה של חור שחור, מצאה יותר מאלף פולסרים עם מגבה יחידה, ותפסה מאות הבזקי רדיו מהירים שנמשכים שברירי שנייה.
כוכבים נוצרים כאשר כוח הכבידה קורס ענני גז וחול קרים עד שליבה מגיע לסביבות 10 מיליון קלווין, טמפרטורה גבוהה מספיק כדי להדליק היתוך מימן. משם, המסה של כוכב קובעת הכל אחר: כמה זמן הוא זורח, כיצד הוא מת, ואם הוא משאיר מאחוריו ננס לבן, כוכב ניוטרונים, או חור שחור.
רקטות נעות על ידי הדחת פליטות בכיוון אחד כדי שהכלי יידחף בכיוון השני, בהתאם לחוק השלישי של ניוטון. הדחף תלוי בכמה מסת פליטה זורמת החוצה לשנייה וכמה מהר היא עוזבת את הזרבובית, בעוד שהישארות במסלול תלויה באיזון בין מהירות קדימה למשיכת הכבידה. עיצובים בעלי מספר שלבים וללא כמה משימות, הנעה חשמלית משמשים לניהול הכמות הענקית של דלק שטיסת חלל דורשת.
הכשרת אסטרונאוטים היא תהליך רב-שנתי המתחיל בבדיקת סינון לבחירה לחינוך, ניסיון וכושר גופני, ואחר כך עובר לשנים של הכשרה קרקעית לפני כל טיסה. לפי נאסא וסוכנות החלל האירופית (ESA), מועמדים לומדים מערכות חלליות ומתרגלים הליכות בחלל תחת מים, ומועמדי ESA גם לומדים רוסית, בעוד שהחיים על תחנת החלל הבינלאומית (ISS) רצים לפי לוח זמנים יומי קבוע של עבודה, תרגול וישינה.
