כמה כוח המשיכה במאדים חזק?

Send

לכוכב הלכת מאדים יש מעט דברים משותפים. לשני כוכבי הלכת יש בערך אותה שטח שטח, כובעי קוטב מתמשכים, ולשניהם יש הטיה דומה בצירי הסיבוב שלהם, מה שמקנה לכל אחד מהם שונות עונתית חזקה. בנוסף, שני כוכבי הלכת מציגים עדויות חזקות לכך שעברו שינויי אקלים בעבר. במקרה של מאדים, ראיות זו מצביעות כלפיו כאשר יש פעם אווירה בת-קיימא ומים נוזליים על פני השטח.

יחד עם זאת, שני כוכבי הלכת שלנו באמת שונים למדי, ובמספר דרכים חשובות מאוד. אחד מאלה הוא העובדה שכוח המשיכה במאדים הוא רק חלק מהממצאים כאן על פני כדור הארץ. הבנת ההשפעה שיש להניח על בני אדם היא בעלת חשיבות עליונה כאשר הגיע הזמן לשלוח משימות צוותיות למאדים, שלא לדבר על קולוניסטים פוטנציאליים.

מאדים בהשוואה לכדור הארץ:

ההבדלים בין מאדים לכדור הארץ חיוניים לקיומם של החיים כפי שאנו מכירים אותם. לדוגמא, לחץ אטמוספרי על מאדים הוא חלק זעיר ממה שהוא כאן על כדור הארץ - בממוצע 7.5 מיליבראר במאדים לכמעט 1000 כאן על כדור הארץ. טמפרטורת פני השטח הממוצעת נמוכה גם על מאדים, ודורגת בקצב של -63 מעלות צלזיוס לעומת 14 מעלות צלזיוס בכדור הארץ.

ובעוד שאורך יום מאדים בערך זהה לזה כאן על פני כדור הארץ (24 שעות 37 דקות), אורכו של שנת מאדים ארוך משמעותית (687 ימים). נוסף על כך, כוח המשיכה על פני מאדים נמוך בהרבה מכפי שהוא כאן על כדור הארץ - 62% נמוך יותר ליתר דיוק. ב 0.376 בלבד מתקן כדור הארץ (או 0.376 ז), אדם שמשקלו 100 ק"ג על כדור הארץ היה שוקל רק 38 ק"ג על מאדים.

הבדל זה בכוח הכבידה נובע ממספר גורמים - המסה, הצפיפות והרדיוס הם בראש ובראשונה. למרות שלמאדים יש כמעט שטח פנים זהה לזה של כדור הארץ, יש לו רק חצי קוטר וצפיפות פחותה מכדור הארץ - והוא מחזיק בערך 15% מנפח כדור הארץ ו -11% מהמסה שלו.

חישוב כוח המשיכה של מאדים:

מדענים חישבו את כוח הכבידה של מאדים בהתבסס על תיאוריית הכבידה האוניברסלית של ניוטון, הקובעת שכוח הכבידה שמפעיל אובייקט הוא פרופורציונלי למסתו. כאשר הוא מוחל על גוף כדורי כמו כוכב לכת עם מסה נתונה, כוח הכבידה יהיה ביחס הפוך לכיכר הרדיוס שלו. כאשר מוחל על גוף כדורי עם צפיפות ממוצעת נתונה, הוא יהיה פרופורציוני בערך לרדיוס שלו.

הפרופורציות הללו יכולות לבוא לידי ביטוי על ידי הנוסחה ז = M/r², איפה ז הוא כוח המשיכה של פני מאדים (שבא לידי ביטוי ככפולה מכדור הארץ, שהוא 9.8 מ"ש), M היא המסה שלו - באה לידי ביטוי כמכפיל ממסת כדור הארץ (5.976 · 10²⁴ ק"ג) - ו r הרדיוס שלו, שבא לידי ביטוי כמכפיל מהרדיוס (הממוצע) של כדור הארץ (6,371 ק"מ).

לדוגמא, למאדים יש מסה של 6.4171 x 10²³ ק"ג, שזה פי 0.107 ממסת כדור הארץ. יש לו גם רדיוס ממוצע של 3,389.5 ק"מ, שמתאפשר לרדידי כדור הארץ של 0.532. אפוא, כוח הביטחון של פני מאדים יכול לבוא לידי ביטוי באופן מתמטי כ: 0.107 / 0.532² ממנו אנו מקבלים את הערך 0.376. בהתבסס על כוח הכבידה של כדור הארץ עצמו, זה מסתדר להאצה של 3.711 מטר לשנייה בריבוע.

השלכות:

נכון לעכשיו לא ידוע מה ההשפעות של חשיפה ארוכת טווח לכמות הכובד הזו על גוף האדם. עם זאת, מחקר מתמשך על השפעות המיקרוביה על האסטרונאוטים הראה שיש לו השפעה מזיקה על הבריאות - הכוללת אובדן מסת שריר, צפיפות עצם, תפקוד איברים ואפילו ראייה.

הבנת כוח המשיכה של מאדים והשפעתו על יצורים יבשתיים היא צעד ראשון חשוב אם ברצוננו לשלוח אסטרונאוטים, חוקרים ואפילו מתנחלים לשם ביום מן הימים. בעיקרון, ההשפעות של חשיפה ארוכת טווח לכוח הכבידה שהוא קצת יותר משליש מכדור הארץ נורמלי יהיו היבט מרכזי בכל תכניות למשימות מאוישות או מאמצים של קולוניזציה.

לדוגמה, פרויקטים שמקורם בקהל כמו Mars One מאפשרים את הסבירות להידרדרות של שרירים ואוסטיאופורוזיס עבור המשתתפים שלהם. בציון מחקר שנערך לאחרונה על האסטרונאוטים של תחנת החלל הבינלאומית (ISS), הם מכירים בכך שמשכי משימה הנעים בין 4-6 חודשים מראים אובדן מרבי של ביצועי שרירים של 30% ואובדן מקסימאלי של 15% מסת שריר.

המשימה המוצעת שלהם קוראת לחלל של חודשים רבים להגיע למאדים ולאלה המתנדבים לבלות את שארית חייהם על פני המאדים. באופן טבעי הם גם טוענים שהאסטרונאוטים שלהם יהיו "מוכנים היטב עם תוכנית אמצעי נגד תקפה מדעית שתשמור עליהם בריאים, לא רק למשימה למאדים, אלא גם כשהם מסתגלים לחיים תחת כוח הכבידה על פני מאדים." נותר לראות מה המדדים הללו.

למידה נוספת על כוח המשיכה של מאדים וכיצד אורגניזמים יבשתיים עוברים תחתיו יכולה להיות יתרון לחקר החלל ולמשימות גם לכוכבי לכת אחרים. וככל שמידע נוסף מופק על ידי משימות הנחת והרובוטים הרובוטיים הרבים במאדים, כמו גם משימות מאוישות מתוכננות, אנו יכולים לצפות לקבל תמונה ברורה יותר של איך כוח הכובד של מאדים מקרוב.

ככל שנתקרב למשימה המאוישת של נאס"א למאדים, אשר אמורה להתקיים כעת בשנת 2030, אנו בהחלט יכולים לצפות שמאמצים רבים יותר של מחקר ייעשה.

כתבנו מאמרים מעניינים רבים על מאדים כאן במגזין החלל. הנה כמה חזק כוח הכבידה בכוכבי לכת אחרים ?, כוח המשיכה של מאדים שיש לבחון על עכברים, מאדים בהשוואה לכדור הארץ, אסטרואידים יכולים להתנער ומעוררים על ידי כוח הכובד של מאדים, כיצד אנו מושבעים את מאדים? איך אנחנו יכולים לחיות על מאדים ?, וכיצד אנו מווסתים את מאדים?

מידע על ביוסאטליט של מאדים הכבידה. והילדים עשויים לאהוב את זה; פרויקט שהם יכולים לבנות כדי להדגים את כוח המשיכה של מאדים.

באסטרונומיה קאסט יש גם כמה פרקים נפלאים בנושא. הנה פרק 52: מאדים, ופרק 95: בני אדם למאדים, חלק ב '- קולוניסטים.

מקורות: