Planete, de unde atâta sfericitate pe voi?

În anul 1972 echipajul misiunii Apollo 17 a făcut una din cele mai mișcătoare fotografii din spațiu. Este vorba despre o fotografie cu Pământul întreg văzut din spațiu, fotografie numită Blue Marble sau Mărgeaua Albastră. O poți găsi pe Google, să te bucuri de frumusețea acestei bile albastre pe care locuim…SAU ESTE UN DISC? De ce nu ar fi Pământul un disc? 

 Platitudini

Ne aflăm în anul de grație 2017 (da, știu că e un clișeu construcția asta cu “e anul X și blablabla”) și unul din cele mai la modă lucruri este să iei niște chestii bine stabilite de sute sau mii de ani și să demonstrezi că de fapt nu e așa, că adevărul se află în direcția opusă de unde ne aflăm noi. “Și care-i problema?”, o să-ți spui, “nu asta face știința? Să schimbe perspectiva noastră asupra Universului, chit că are 5 sau 500 de ani?”. Corect! Numai că aceste pseudoștiințe nu se bazează pe metoda științifică, ci mai degrabă pe argumente de genul EI ne mint și găsitul de dovezi care să se preteze pe această preconcepție.

Ideea că Pământul este plat nu este nouă (de fapt datează de prin 1849 și a fost scornită de Samuel Rowbotham), dar în ultimii ani a devenit din ce în ce mai puternică din cauza (sau datorită, depinde în ce tabără te afli) accesului la Internet și a oamenilor care nu știu să își filtreze informațiile și să gândească critic. “Da”, zic ei, “Pământul este plat ca un disc, ca un frisbee, ca o clătită.”, arătându-ți cu degetul arătător de la o mână pe NASA care minte de îngheață apele (de parcă ar fi singura agenție spațială din lume și de parcă ar fi de capul lor), iar cu degetul arătător de la cealaltă mână tot felul de matematici complicate și concepte științifice înțelese total pe dos folosite de ei ca să îți arate că au dreptate.

O problemă majoră e că toată atenția acestora se concentrează pe Pământ. Dar celelalte planete? Ele sunt la fel de plate sau sunt sferice? Iar dacă sunt sferice, atunci de ce Pământul este mai cu moț și e dischic? (sferic, dischic, te-ai prins? hehe) Răspunsul este că Pământul chiar nu este mai cu moț și că cel puțin în ceea ce privește forma acestora, toate planetele sunt egale. Gravitația ce o spune de toată treaba asta?

 Cum se formează planetele?

Stelele și planetele își au originile în niște nori gigantici de praf și gaze care se află prin spațiu, numiți nebuloase.

Una din cele mai frumoase nebuloase de pe cerul nopții este Nebuloasa Orion din constelația Orion, pe care o poți vedea chiar și cu binoclul (dacă te afli în emisfera nordică a Pământului și cel mai probabil acolo te afli). Ea este fix un astfel de nor, o crescătorie de stele (am vorbit mai pe larg despre viețile stelelor în postarea Life of a star).

O nebuloasă este (de multe ori) formată din rămășițele unei alte stele care și-a dat duhul în timpul unei supernove. În fine, o stea proaspăt născută nu consumă tot praful și gazul din jurul ei, ba chiar mai rămâne destul și stă liniștit pe acolo, orbitând steaua, formând un disc de acreție.

Fie că vorbim de steaua nou-născută care transmite o undă de șoc în momentul nașterii, fie că vorbim de o supernovă aflată la câțiva ani sau zeci de ani-lumină distanță, la un moment dat ceva deranjează echilibrul în care se află praful și gazul din jur.

În momentul în care acel echilibru este deranjat, bucăți de gaz și de praf încep să se adune laolaltă. Asta pentru că fiecare obiect mai mare decât un atom are greutate, exercită atracție gravitațională, are un câmp gravitațional. Chiar și tu ai un câmp gravitațional, dar pălește în comparație cu al Pământului, de aceea nu vezi tablouri sau copaci dând buzna către tine, ca să te orbiteze. Am vorbit mai multe despre asta în postarea Gravitatea gravitației.

Când o particulă de praf este împinsă de către o undă de șoc în altă particulă de praf, există riscul ca acestea să se “lipească” una de cealaltă, formând o particulă de praf mai mare. Noua particulă de praf este mai mare decât celelalte din jurul ei, deci le atrage pe alea mai mici către ea, formând bucăți din ce în ce mai mari. Așa ajunge să se formeze în spațiu bucăți mari de rocă sau de gheață sau de gaze.

 De ce sunt planetele sferice?

Înainte să continuăm, hai să ne adresăm și pedanților. Da, știm, planetele nu sunt sferice (adică nu sunt perfect sferice, după cum vom vedea mai încolo). Pământul sferic este un model științific, deci nu are cum să reprezinte 100% precis realitatea și, oricum, după cum spunea Isaac Asimov:

Când oamenii au crezut că Pământul e plat, s-au înşelat. Când oamenii au crezut că Pământul e sferic, s-au înşelat. Dar dacă tu crezi că a considera Pământul sferic e la fel de greşit ca a-l considera plat, atunci viziunea ta e mai greşită decât cele două laolaltă.

Revenind la tot tărăboiul ăla de se petrece în interiorul unui disc de acreție, când bucăți de praf, rocă, gaze se izbesc una de cealaltă, din forța coliziunii dintre acestea rezultă multă multă energie sub formă de căldură. Astfel, aceste planete nou-născute au o suprafață foarte fierbinte și topită.

Gravitația continuă să lucreze pe acest șevalet topit, firește, și atrage materia din ce în ce mai mult spre centrul planetei, modelând-o sub forma unei sfere. O sferă foarte fierbinte și topită, să nu uităm.

Apoi, după ce scoarța planetei se mai răcește, rămâne sub formă sferică. Pentru că roca solidă este mai dificil de modelat decât roca topită.

---

De ce tocmai formă sferică?

Gravitația este o forță foarte corectă și de încredere. Gravitația nu discriminează. Ce vreau să spun de fapt este că ea tinde să atragă obiecte din toate părțile, fără să aibă vreo preferință de genul “o să le atrag mai mult pe cele în plan vertical, decât pe cele în plan orizontal”. Chiar nu-i pasă de unde vine materia respectivă, important e să fie și să se strângă pe suprafața obiectului care o atrage.

Să zicem că avem deja formată o rocă de 500 Km care se plimbă prin spațiu și încă mai are de cules niște materie (praf și gaze). Atâta timp cât atracția ei gravitațională este destul de mare, pe ea o interesează să atragă cât mai multă materie spre centrul ei (centrul de greutate). Materiei atrase, pe de altă parte, nu îi pasă unde aterizează pe suprafața rocii noastre, o singură chestie vrea neapărat, însă. O chestie foarte importantă:

Materia atrasă de gravitația unui obiect va căuta mereu să ajungă cât mai aproape de centrul de greutate al acelui obiect.

Atâta vrea de la viață, să fie cât mai aproape de centru. Deja am stabilit că gravitația atrage materia în mod egal din toate părțile, deci singura formă naturală care satisface toate cerințele enunțate mai sus este un cerc în trei dimensiuni, adică o sferă.

---

De aceea nu o să vezi planete cubice, paralelipipedice, dischice, romboidale etc, pentru că gravitația atrage materie în mod egal, din toate părțile, iar materia vrea să ajungă cât mai aproape de centrul de greutate, iar nici una din formele enumerate mai sus nu satisfac aceste cerințe.

 Dar planetele nu sunt perfect sferice, nu?

Corect, mai exact planetele sunt sferoide, adică sunt sferice, da’ nu chiar. Mai exact, sunt turtite la poli și bombate la ecuator. Asta se datorează pur și simplu faptului că aceste planete nu stau chiar locului, ci se învârt. În momentul acela intră în ecuație și forța centrifugă, o “pseudoforță” care trage de materie în afară, încercând să o îndepărteze de centrul de greutate.

Imaginează-ți că ești într-un carusel care se învârte, dacă începe să se învârtă cu o viteză mai mare, o să simți că ceva te trage către exterior, departe de centrul caruselului. Înțelegi? Tu ești materia, iar caruselul este planeta pe care te afli. Deși planeta are o forță gravitațională puternică, ea nu își poate menține forma sferică exactă.

Și asta nu-i tot. Pământul mai are niște mici deviații de la forma sferică, deoarece (firește) materia nu este distribuită în mod egal. În cazul în care te gândești, “deci Pământul nu este EXACT sferic. Atunci de ce nu ar fi plat?”, o să te anunț cordial că (după cum a insinuat Isaac Asimov mai sus) este o mică diferență între un Pământ plat și un Pământ sferoid. După cum ai văzut, forma asta (bombat la Ecuator, turtit la poli) apare pentru că planeta se și învârte. Nu este forma implicită a planetei.

Cea mai sferică planetă din Sistemul Solar este Venus. Ea se învârte atât de încet încât nu există forță centrifugă atât de mare încât să o bombeze la ecuator și să o turtească la poli. Pe de altă parte, cea mai plată planetă din Sistemul Solar este Saturn: datorită densității sale mici și a vitezei mari de rotație, diametrul ecuatorial e cu 10% mai mare decât cel polar.

Ar putea o planetă să se învârtă destul de rapid încât să aibă formă plată ca un disc? Foarte improbabil. Până să ajungă la forma respectivă ea pur și simplu s-ar dezintegra, s-ar rupe în mii de bucăți.

 Asteroizii nu sunt sferici

243 Ida este un asteroid ce se găsește în centura de asteroizi dintre planetele Marte și Jupiter și arată ca un cartof spațial.

“Aha!”, îmi spui, “deci nu toate obiectele din spațiu sunt sferice, atunci Pământul de ce nu ar fi și el sub formă de cartof sau chiar plat?”. Aparent, ce ți-am spus mai sus despre gravitația care nu discriminează blablabla este o minciună, aici se vede clar că materia nu e atrasă în mod egal, sub formă de sferă. Care-i șmenul?

Păi uite care-i treaba: Pământul are o rază de 6371 Km, în timp ce Ida are o rază de doar 15 Km. Ce înseamnă asta? Că asteroidul de față este foarte mic, are o masă foarte mică în comparație cu o planetă, iar din asta rezultă automat o atracție gravitațională mult mult mult mai mică.

Având în vedere asta, deși gravitația asteroidului este destul de puternică încât să țină materia, nu este destul de puternică încât să o aranjeze astfel încât să rezulte o formă sferoidă. Dacă, în schimb, ar mai strânge niște materie, ar reuși să aibă o masă destul de mare încât să devină ușor-ușor sferică.

Cel mai mic obiect sferic din Sistemul Solar este Miranda, unul din sateliții planetei Uranus, care are o rază de aproximativ 235,8 Km. Pe de altă parte, cel mai mare asteroid din Sistemul Solar este Ceres, care este sferoid și e considerat a fi și planetă pitică, având o rază de 473 Km.

 Galaxiile sunt plate!

Deși este puțin improbabil să vină cineva cu argumentul ăsta ca să dovedească faptul că Pămânul ar fi plat, eu îmi fac datoria și iau în considerare posibilitatea asta, că cineva o să vină să îmi spună “ha, atunci cum de toate galaxiile sunt plate? Dacă galaxiile pot fi plate, Pământul de ce nu ar fi?”.

În primul și în primul rând, galaxiile sunt o cu totul altă specie de animal față de planete, asteroizi, sateliți și stele. În al doilea rând, în mare parte galaxiile chiar sunt sferoide.

Uită-te la fotografia alăturată, făcută de telescopul Hubble: cercul ăsta luminos se numește galaxia M89 și este o galaxie eliptică sferoidă. Și nu e singura! Peste tot prin Univers se găsesc galaxii care sunt sferoide.

Bine, bine, dar galaxia noastră, galaxia Andromeda și alte galaxii spiralate cum de sunt plate? Păi aici treaba este mult mai complexă, după cum discută și tipii ăștia aici.

Ideea e că nucleul galaxiilor spiralate (ca a noastră) chiar este sferoid, dar are în jurul său un disc de gaze și materie. Uită-te la galaxia Sombrero de mai jos, îi vezi nucleul care arată ca o sferă?

Foarte simplu spus, diferența dintre o planetă și o galaxie e că galaxia nu are bucățile de materie atât de apropiate și bine legate una de cealaltă, motiv pentru care este mult mai ușor să aibă o formă de disc fără să se dezintegreze atunci când se învârte, iar forța centrifugă trage de materie. Dar și la galaxii, la fel ca la stele, planete, asteroizi, sateliți naturali etc, materia tinde să se adune în formă de sferă.

 Fizica stăpână peste Univers

Dar de ce nu ar fi doar Pământul plat, după cum spun ei? De ce nu ar fi el o excepție? Pentru că legile fizice din Univers sunt, ei bine, universale! Indiferent că te afli pe Pământ, pe orbita Pământului, pe Lună, lângă Jupiter, în galaxia vecină sau la 2000 de ani-lumină de Pământ, legile fizicii funcționează la fel oriunde te-ai afla în Univers. Gravitația, forța nucleară tare, lumina etc, toate funcționează la fel. Există excepții? Firește, dar până și excepțiile alea se repetă și funcționează la fel oriunde te-ai afla.

De aceea e absurd să te gândești că doar Pământul poate fi plat, ar trebui să fi descoperit și alte planete plate sau (de ce nu? stele plate), dar uite că nu e cazul pentru că legile Universului ne spun că nu este posibil așa ceva.

Și înainte să mai jucăm cartea cu “păi NASA/comunitatea științifică ne minte” (că ăsta e cel mai întâlnit “argument”), gândește-te că fizica nu a fost inventată acum doi-trei ani ci a fost studiată sub o formă sau alta de secole sau chiar milenii. Mă îndoiesc sincer că Isaac Newton ar fi fost influențat de “minciunile” secolului XXI sau că a lucrat mână în mână cu parșivii ăia de la NASA, mă înțelegi?

Bineînțeles, toate chestiile pe care ți le-am îndrugat în postarea asta au de partea lor observații, calcule matematice, dovezi empirice ce se întind pe o perioadă de sute de ani, furnizate de mii de oameni de-a lungul istoriei. De asemenea, lucrurile povestite în această postare sunt doar o foarte mică parte din argumentele pro Pământ sferic/planete sferice.

Dar postarea asta nu a fost scrisă pentru conspiraționiști, ci pentru tine. Sunt sigur că te-ai întrebat la un moment dat de ce nu sunt planetele de alte forme, de ce sunt tocmai sferice? Ei bine, acum ai răspunsul. Faza minunată cu legile fizicii e că lucrează la fel în orice colț al Universului te-ai afla.