loading...

«

»

ნოე 25

სიცოცხლის ზონა პლანეტების სამყაროში

ციურ სხეულებს და მათ მოძრაობას აკვირდებოდნენ ანტიკურ ცივილიზაციებში და გროვდებოდა მონაცემები ციურ სხეულთა მოძრაობის შესახებ.

ციური სხეულების მოძრაობის მეცნიერული კვლევა-დაკვირვებების ახსნა დაიწყეს ძველმა ბერძნებმა. ძველ საბერძეთში ჩამოყალიბდა სამყაროს აგებულების სხვადასხვა მოდელი. მაგალითად, პითაგორელები თვლიდნენ, რომ სამყაროს ცენტრში მოთავსებულია ღვთიური ცეცხლი, რომლის გარშემო ბრუნავენ ციური სხეულები – დედამიწა და კონტრდედამიწა, მთვარე, მზე და ხუთი პლანეტა. კონტრდედამიწის ცნების შემოტანა პითაგორელებს დასჭირდათ იმიტომ, რომ ციურ სხეულთა რაოდენობა ათი ყოფილიყო. პითაგორელთა წარმოდგენით, ათი განსაკუთრებული (უნივერსალური) რიცხვი იყო.

არისტოტელემდე (384-322 ძვ.წ.) არსებული მოდელი გულისხმობდა, რომ სამყაროს ცენტრში მდებარეობს სფერული დედამიწა, დედამიწის გარშემო განლაგებულია მბრუნავი კონცენტრული სფეროები და ამ სფეროებზე მდებარეობენ მზე და პლანეტები. ამ მოდელის თანახმად, განაპირა სფეროზე მდებარეობდნენ ვარსკვლავები.

კალუდიუს პტოლემეოსმა (90-168 ჩვ.წ.) დახვეწა მოდელი, რომლის მიხედვითაც პლანეტები ბრუნავდნენ ეპიციკლებზე – ცენტრის გარშემო, რომელიც, თავის მხრივ, ბრუნავდა დედამიწის გარშემო.

პტოლემეოსმა ასევე გამოთქვა მოსაზრება, რომ დედამიწა არ იმყოფებოდა ციური სხეულების ბრუნვის ცენტრში.

პტოლემეოსის მოდელი ხსნიდა არსებულ დაკვირვებებს. პლანეტების მოძრაობაზე დაკვირვება შეიძლებოდა ცის გარკვეულ უბანზე – ზოდიაქოში. ასევე ანტიკურ ხანაში აკვირდებოდნენ, რომ პლანეტები მოძრაობდნენ არა მხოლოდ „წინ”, არამედ დროის გარკვეულ მომენტში „უკან” ბრუნდებოდნენ. ასეთი ტიპის მოძრაობა იხსნება ეპიციკლური მოძრაობით. ასევე, ეპიციკლური მოძრაობისას ციური სხეული სხვადასხვა მანძილზეა დედამიწიდან. ამიტომ ის უფრო კაშკაშაა, როცა ახლოს არის დედამიწასთან და ნაკლებად კაშკაშაა, როცა შორს არის დედამიწიდან.

ის, რომ დედამიწა არ მდებარეობდა ბრუნვის ცენტრში, ხსნიდა იმ გარემოებას, რომ ცივი და თბილი სეზონები სხვადასხვა ხანგრძლივობის იყო – მზე დედამიწასთან ახლოს ნაკლებ დროს ატარებდა, ვიდრე დედამიწისგან შორს. პტოლემეოსის მოდელი განიხილებოდა როგორც სამყაროს აღმწერი ძირითადი მოდელი დაახლოებით 1500 წლის განმავლობაში.

არისტოტელეს მოდელი

ძველ ბერძნებს შორის იყვნენ მოაზროვნეები, რომლებმაც წარმოადგინეს მზის სისტემის დღევანდელ – რეალურ მოდელთან თანხვედრაში მყოფი მოდელები. ჰერაკლიდე პონტოელმა (387-312 ძვ.წ.) წარმოადგინა მოდელი, რომლის მიხედვითაც ციური სხეულების დღიურ მოძრაობაზე დაკვირვება შეიძლებოდა არა იმიტომ, რომ ისინი ბრუნავენ დედამიწის გარშემო, არამედ იმიტომ, რომ დედამიწა ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო. არისტარქე სამოსელმა(310-230 ძვ.წ.) გამოთქვა მოსაზრება, რომ დედამიწა კი არ იყო ცენტრში, არამედ მზე იყო ცენტრში. ორივე მოდელი უარყოფილ იქნა, რადგან ისინი ეწინააღმდეგებოდა იმ დროისთვის დამკვიდრებულ საღ აზრს. საღი აზრის თანახმად, დედამიწა ვერ იქნებოდა ცენტრს გარეთ, რადგან იგი იყო სამყაროს ბუნებრივი ცენტრი. ასევე თუ დედამიწა მოძრაობდა (ბრუნავდა) ღერძის ან მზის გარშემო, ადამიანებს ეს მოძრაობა უნდა შეეგრძნოთ.

დედამიწის მოძრაობა კოპერნიკის მოდელში

ნიკოლოზ კოპერნიკმა (1473-1543) დაწერა ნაშრომი De revolutionibus orbium coelestium (ციური სფეროების რევოლუცია). მან გეოცენტრული მოდელი ჩაანაცვლა ჰელიოცენტრული მოდელით. კოპერნიკის მოდელში მზე იმყოფებოდა სამყაროს ცენტრში და მის გარშემო ბრუნავდა დედამიწა. კოპერნიკის მოდელის თანახმად, დედამიწა ბრუნავდა თავისი ღერძის გარშემო.

პლანეტების მოძრაობა ზოდიაქოში

კოპერნიკს ამ შრომის გამოქვეყნებას ურჩევდა პადოვის კარდინალი. კოპერნიკმა თავისი წიგნი მიუძღვნა რომის პაპ პავლე მესამეს და წიგნს დაურთო პადოვის კარდინალის წერილი, რომელშიც კარდინალი ურჩევს კოპერნიკს გამოაქვეყნოს ნაშრომი.

პტოლემეოსის მოდელი

დანიელი მეცნიერი ტიქო ბრაჰე (1546-1601) ეწინააღმდეგებოდა კოპერნიკის მოდელს. მას მიაჩნდა, რომ კოპერნიკის მოდელი შეუთავსებელია ბუნების კანონებთან და რელიგიურ მოსაზრებებთან. ტიქო ბრაჰე დააკვირდა კომეტის მოძრაობას და დაადგინა, რომ კომეტა მდებარეობს დედამიწიდან მთვარეზე უფრო შორს და კვეთს მარსის ტრაექტორიას. არისტოტელეს მიაჩნდა, რომ კომეტები მდებარეობენ დედამიწის ატმოსფეროში. ის ფაქტი, რომ კომეტას შეეძლო პლანეტის ორბიტის გადაკვეთა, ადასტურებდა იმას, რომ ვერ იარსებებდა მყარი სფეროები, რომლებზეც მდებარეობდნენ პლანეტები. ტიქო ბრაჰემ წარმოადგინა მოდელი, რომელიც მოიაზრებდა ორ ცენტრს. ერთი მხრივ, მთვარე ბრუნავდა დედამიწის გარშემო, ხოლო, მეორე მხრივ, სხვა პლანეტები ბრუნავდნენ მზის გარშემო და მზე ბრუნავდა დედამიწის გარშემო.

მერკური-მკვრივი მყარი გული და თხელი გარსი

გალილეო გალილეი (1564-1642) ტელესკოპით აკვირდებოდა ციური სხეულების მოძრაობას. მან შენიშნა, რომ პლანეტა ვენერას, ისევე როგორც მთვარეს, ახასიათებს ფაზები. ეს კი იმას ნიშნავდა, რომ ვენერა ხან იმყოფებოდა დედამიწასა და მზეს შორის, ხან კი – დედამიწიდან მზის საპირისპირო მხარეს. ასეთ მოძრაობას გამორიცხავდა პტოლემეოსის მოდელი. ამის საფუძველზე გალილეიმ დაასკვნა, რომ ძველი გეოცენტრული მოდელი არ იყო სწორი და, სავარაუდოდ, ციური სხეულების მოძრაობა არ იწერებოდა კოპერნიკის ან ბრაჰეს მოდელით. გალილეიმ ასევე შენიშნა იუპიტერის ოთხი თანამგზავრი, რაც იმაზე მიანიშნებდა, რომ სამყაროში არ არსებობდა ერთი ბრუნვის ცენტრი.

ყინულის ლაქები მარსის პოლუსებზე

იოჰან კეპლერმა (1571-1630) ციური სხეულების მოძრაობაზე დაკვირვების საფუძველზე ჩამოაყალიბა შემდეგი კანონები:

1. პლანეტები მოძრაობენ ელიფსზე, რომლის ერთ-ერთ ფოკუსში მდებარეობს მზე.

2. პლანეტის რადიუს ვექტორი დროის ნებისმიერ ერთი და იგივე მონაკვეთში ჩამოჭრის ერთი და იგივე ფართობის მქონე ფიგურას. სხვა სიტყვებით, პლანეტა მზესთან ახლოს უფრო სწრაფად მოძრაობს, ვიდრე იმ დროს, როდესაც მზისგან მოშორებულია.

3. ორბიტული მოძრაობის კვადრატი ელიფსის მთავარი ღერძის კუბის პროპორციულია. სხვა სიტყვებით, მზისგან დაშორებული პლანეტები უფრო დიდ დროს ანდომებენ მზის გარშემო შემოვლას, ვიდრე მზესთან ახლოს მდებარე პლანეტები.

დღეს ჩვენთვის ცნობილია, რომ მზის სისტემა შედგება ოთხი მყარი (მერკური, ვენერა, დედამიწა, მარსი), ოთხი გაზური (იუპიტერი, სატურნი, ურანი, ნეპტუნი) და ერთი ჯუჯა (პლუტო) პლანეტისგან.

მზის სისტემის პლანეტებმა ჩამოყალიბება დაიწყეს მზის ანთებისას (4.5 მილიარდი წლის წინ) არსებულ გაზსა და მტვერში თავმოყრილი მასალისგან. იმის მიხედვით, თუ მზისგან რა მანძილზე ყალიბდებოდა პლანეტა, ჩამოყალიბდა სხვადასხვა ტიპის პლანეტები. მზესთან ახლოს მდებარე პლანეტები ჩამოყალიბდნენ ცხელი მასალის ურთიერთქმედებისა და შემდეგ გაცივების შედეგად. გაზური პლანეტები ჩამოაყალიბა მასალამ, რომელიც მზისგან შორს იყო და მისი მცირე ელემენტები გაცივდნენ მანამ, სანამ გრავიტაცია მათ თავს მოუყრიდა.

საწყისი მტვრის მოლეკულები იზიდავდნენ ერთმანეთს, ქმნიდნენ შედარებით დიდ სხეულებს, შემდეგ ეს სხეულები იზიდავდნენ ერთმანეთს და აყალიბებდნენ უფრო მოზრდილ ობიექტებს, რომლებიც, თავის მხრივ, იზიდავდნენ მეზობელ ობიექტებს. ყველა ასეთი ობიექტი ვერ ჩამოყალიბდა პლანეტად. ციურ სხეულს გრავიტაცია აიძულებს მიიღოს სფერული ფორმა. თუ ობიექტის დიამეტრი 800 კმ-ზე ნაკლებია, გრავიტაცია არ არის საკმარისი იმისთვის, რომ სხეულმა მიიღოს სფერული ფორმა. საწყის ეტაპზე მზის სისტემაში 100-ზე მეტი პლანეტის ტიპის ობიექტი იყო. მზის სისტემაში არსებული ობიექტების ურთიერთქმედებისას – ერთმანეთთან და სხვა ობიექტებთან დაჯახებისას ამ პლანეტების დიდი ნაწილი განადგურდა. მზის სისტემის ჩამოყალიბებისას, თავად მზისა და მის გარშემო მოძრავი ცხრა პლანეტის გარდა, წარმოიქმნა მცირე ზომის არარეგულარული ფორმის სხეულები – ასტეროიდები („ვარსკვლავის მსგავსი”) და კომეტები („თმიანი”). ასტეროიდები არარეგულარული ფორმის მცირე ზომის სხეულებია, რომლებიც შედგება ქვის ტიპის მასალისგან და/ან ლითონისგან. კომეტები შედგება მყარი გულისგან, რომელიც დაფარულია ყინულით და მასში ჩაყინული ქვოვანი მასით, მტვრითა და აირით. ასტეროიდები და კომეტები ერთგვარი კოსმოსური ნარჩენებია. ასტეროიდები იმ ობიექტების ნარჩენებია, რომლებიც პლანეტებად ვერ ჩამოყალიბდნენ.

ცხელ მასაში გრავიტაციის გამო მძიმე და მსუბუქი ნაწილები განცალკევდებოდნენ. მძიმე ნაწილები თავს იყრიდნენ პლანეტის ცენტრში და ყალიბდებოდა პლანეტის გული, ხოლო მსუბუქი ნაწილებისგან ჩამოყალიბდა პლანეტის ქერქი.

დედამიწის მყარი, რკინის გულის გარშემო მოძრაობს გამდნარი რკინა, რომელიც, სავარაუდოდ, წარმოქმნის დედამიწის მაგნიტურ ველს, რომელიც, თავის მხრივ, იცავს დედამიწას მზიდან წამოსული ნაკადების დამაზიანებელი ზემოქმედებისგან. გამდნარ რკინას მოსდევს მანტია, ხოლო დედამიწის ზედა შრეს წარმოადგენს დედამიწის ქერქი.

მერკური მზესთან ყველაზე ახლოს მდებარე პლანეტაა. სანამ ის ერთ ბრუნს ასრულებს მზის გარშემო, ორ ბრუნს ასრულებს საკუთარი ღერძის გარშემო. სანამ მერკურიზე გავა ერთი „დღე” (ერთხელ შემობრუნდება თავისი ღერძის გარშემო), დედამიწაზე გავა 176 დღე, ხოლო ერთი წელიწადი მერკურიზე (ერთი სრული ბრუნი მზის გარშემო) მოიცავს დედამიწის 88 დღეს. სავარაუდოდ, მერკურის ევოლუციის საწყის ეტაპზე დაეჯახა მძიმე ობიექტი, რომელმაც მოაშორა მას გარსი. ამიტომ მერკური ძირითადად შედგება მყარი გულისგან.

არსებობს დაკვირვებები, რომლებიც ადასტურებს, რომ მერკურიზე შეიძლება არსებობდეს ყინული. მერკურის აქვს ძლიერი მაგნიტური ველი და ჰელიუმის ატმოსფერო.

ვენერა მზიდან 108 მილიონი კილომეტრით არის დაშორებული. ის ზომით დაახლოებით დედამიწის ტოლია. ვენერა გარემოცულია ღრუბლებით. ის ვულკანურად ყველაზე აქტიური პლანეტაა მზის სისტემაში. ვენერას გარს აკრავს დედამიწის ატმოსფეროზე 90-ჯერ მკვრივი, დიოქსიდისა და ნახშირბადის ატმოსფერო. ტემპერატურა ვენერაზე რამდენიმე ასეული გრადუსია. ის ყველაზე ცხელი პლანეტაა. შესაძლოა, ადრეულ ეტაპზე ვენერას ზედაპირზე არსებობდა წყალი, რომელიც დროთა განმავლობაში აორთქლდა. ვენერა მეტისმეტად ახლოს არის მზესთან და მასზე სისცოცხლისთვის არახელსაყრელი პირობებია. ის „სიცოცხლის ზონის” კიდეზე მდებარეობს.

ჩვენი პლანეტა – დედამიწა სიცოცხლის ზონაში მდებარეობს. დედამიწის თანამგზავრი – მთვარე, სავარადუოდ, წარმოიქმნა დედამიწის ევოლუციის საწყის ეტაპზე დედამიწასთან ციური სხეულის შეჯახებისას. ამ დროს დედამიწას მოშორდა მასის ნაწილი და ამ მასისგან წარმოიქმნა მთვარე. საწყის ეტაპზე მთვარე დედამიწასთან 20-ჯერ უფრო ახლოს იყო, ვიდრე ახლაა.

მთვარე დიდ გავლენას ახდენს დედამიწაზე ოკეანეების მიქცევასა და მოქცევაზე. დაახლოებით ექვსი საათის განმავლობაში მთვარემ შეიძლება გამოიწვიოს მიქცევა ან მოქცევა. მიქცევები და მოქცევები ანელებს დედამიწის ბრუნვას საკუთარი ღერძის გარშემო (დღის ხანგრძლივობა თანდათან იზრდება). მთვარე თანდათან შორდება დედამიწას და მილიარდი წლის შემდეგ მოშორდება მას. მთვარე განაპირობებს დედამიწის ღერძის წონასწორობას. მთვარე რომ არ ყოფილიყო, დედამიწის ღერძი ქაოსურად შეიცვლიდა მიმართულებას და გადახრა იქნებოდა ძალიან დიდი. ამიტომ დედამიწის იმ ადგილას, რომელიც მზის ჩრდილში მოექცეოდა, დაიწყებოდა გამყინვარება.

მარსი რიგით მეოთხე პლანეტაა. მას არა აქვს მაგნიტური ველი. ამიტომ ამ პლანეტამ ვერ შეინარჩუნა ატმოსფერო. სავარაუდოდ, ადრე მარსი წყლით იყო დაფარული. მარსის ზედაპირზე ჩანს ადგილები, რომლებიც შესაძლოა წყლის არხები იყო. იმის გამო, რომ მარსს არა აქვს ატმოსფერო, წყალი ვერ შენარჩუნდა მის ზედაპირზე. დღეს მარსის ზედაპირი რკინის წითელი ოქსიდით არის დაფარული. მარსის პოლუსებზე ჩანს ყინულის ლაქები. სავარაუდოდ, მარსის ზედაპირის შიგნით არსებობს წყალბადი.

როგორც ვთქვით, მყარი პლანეტების გარდა, მზის სისტემაში არის გაზური გიგანტები. მზიდან დაახლოებით 240 მილიონი კილომეტრის მანძილზე ჩამოყალიბდა მყარი პლანეტები, დაახლოებით ოთხჯერ უფრო დიდ მანძილზე კი ჩამოყალიბდა გაზური პლანეტები, რომელთაც არ გააჩნიათ მყარი გარსი და მათი ატმოსფერო შედგება წყალბადის, ჰელიუმისა და მეთანისგან. მზიდან საკმარისად შორს ციოდა და აქ იყო გაზი და ყინული. ამ ობიექტებმა ერთმანეთი მიიზიდეს და ჩამოაყალიბეს დიდი ზომის (დედამიწაზე ათჯერ დიდი) ბირთვები. თავის მხრივ, ამ ბირთვებმა მიიზიდეს გარშემო მყოფი გაზი და მტვერი. ამ გაზსა და მტვერში ჩამოყალიბდა გაზური გიგანტების თანამგზავრები. გაზური გიგანტები ასევე ხასიათდება რგოლებით. ყველაზე კარგად რგოლები ჩანს სატურნის გარშემო. სატურნის გრავიტაცია საშუალებას არ აძლევს რგოლებში არსებულ ობიექტებს შემკვრივდნენ და ჩამოაყალიბონ შედარებით დიდი ზომის ობიექტი. სავარაუდოდ, სატურნის რგოლები წარმოიქმნა სატურნის ერთ-ერთი თანამგზავრისგან. ციური სხეულის შეჯახების გამო თანამგზავრი მიუახლოვდა სატურნს, თავის მხრივ, სატურნის გრავიტაციამ დაანაწევრა თანამგზავრი და ამ მასალისგან წარმოიქმნა რგოლები.

გაზური გიგანტები ხასიათდება ძლიერი მაგნიტური ველით. მაგალითად, იუპიტერს აქვს დედამიწის მაგნიტურ ველთან შედარებით 20 000-ჯერ ძლიერი მაგნიტური ველი. მაგნიტური ველი იცავს გაზური გიგანტების ატმოსფეროს მზიდან წამოსული ნაკადების ძლიერი გავლენისგან. ძლიერი მაგნიტური ველის გამო პოლარული ციალის დაკვირვება შეიძლება სატურნსა და იუპიტერზე. გაზურ გიგანტებს არა აქვთ მბრუნავი რკინის გული, როგორც დედამიწას. ამიტომ მეცნიერების კვლევის საგანია გაზური გიგანტების მაგნიტური ველის წარმოქმნის მექანიზმი. ერთ-ერთი მოდელის თანახმად, წყალბადი, რომელიც მოთავსებულია გაზური გიგანტის ატმოსფეროს შიგნით, ატმოსფეროს დიდი წნევის გავლენით ტრანსფორმირდება ლითონად და ეს მბრუნავი ლითონი წარმოქმნის მაგნიტურ ველს.

მზისა და მზის სისტემის პლანეტებს ინტენსიურად იკვლევენ სამეცნიერო ცენტრებში. ბევრი კითხვა არსებობს ჩვენს სისტემაში მიმდინარე პროცესებთან დაკავშირებით. რადგან წყალი სიცოცხლისთვის საჭირო ელემენტია, კვლევის საგანია წყლის მარაგი მზის სისტემაში და პლანეტებზე. გაზურ გიგანტებზე წყლის დიდი მარაგია. წყალი დედამიწაზე დედამიწის მასის 0.06 პროცენტია. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ დედამიწაზე საწყის ეტაპზე არსებული წყლის მარაგი მოსცილდა დედამიწას მასზე სხვა ობიექტების დაჯახების გამო. წყლის ის მარაგი კი, რომელიც არსებობს დედამიწაზე, სავარაუდოდ, მოტანილია კომეტების მიერ. დედამიწის მდებარეობამ და მისმა სხვა მახასიათებლებმა განაპირობა ის, რომ დედამიწაზე ზუსტად იმდენი წყალია, რამდენიც საჭიროა სიცოცხლის წარმოქმნისა და ცივილიზაციის განვითარებისთვის.

ავტორი: გიორგი დალაქიშვილი

წყარო: 24saati.ge