ירח מלא יכול להראות בגדלים שונים כשהוא זורח על פי הגובה בשמים, אבל תמיד יש לו את הכתמים הכהים באותן נקודות. טלסקופים חושפים את אותם מכתשים חודש אחר חודש. זה לא רק עניין של ירח מלא. כאשר הירח הוא חצי סהר או חצי מלא, לא תוכלו לראות את החלקים החשוכים, אבל המכתשים, הימים וההרים שומרים על מיקומם. חצייה לצד הנגדי של כדור הארץ עבור נוף שונה לא תעזור. דברים יהיו הפוכים בהמיספירה השניה, אבל לא תזהו שום דבר חדש. לעולם איננו רואים את הצד הרחוק מכדור הארץ, בדיוק משום שהוא תמיד הצד הרחוק.
הסיבה לכך אינה, כפי שחלק מהאנשים מניחים, שהירח אינו מסתובב סביב צירו. הוא מסתובב, כמו כל גוף אחר במערכת השמש. עם זאת, הוא עושה זאת פעם אחת ב-29 ימים, באותו קצב שבו הוא מקיף את כדור הארץ. כתוצאה מכך, אותו צד מופנה תמיד לכיוון כדור הארץ.
ההתאמה לא מושלמת. מסלולו של הירח אינו מעגלי לחלוטין, וכהדגמה נאמנה לחוקי קפלר, הוא נע מהר יותר כשהוא קרוב יותר לכדור הארץ ולאט יותר כשהוא רחוק יותר. בינתיים, קצב הסיבוב שלו סביב צירו קבוע. כתוצאה מכך, לפעמים, חלקים מחצי הכדור האחר מופיעים בשוליים של מה שאנו יכולים לראות בקצה אחד, בעוד שחלק ממה שהוא בדרך כלל הצד הקרוב נעלם בקצה הנגדי. עם זאת, זה רק מאפשר לנו לראות מספר מעלות נוספות.
מצב זה נקרא "נעילת גאות" או "סיבוב סינכרוני". זה היה צירוף מקרים מדהים אם זה היה קורה במקרה, אבל זה לא המקרה. כדור הארץ והירח משפיעים זה על סיבובו של זה - הירח הוא הסיבה שהימים שלנו מתארכים, אם כי לוקח מיליוני שנים כדי שיווצר הבדל ניכר.
בהתחשב במסה ההרבה יותר גדולה של כדור הארץ, אין זה מפתיע שהשפעת כדור הארץ על הירח גדולה בהרבה. השפעה זו דוחפת את אורכו של יום הירח להתיישר עם תקופת מסלולו. אם הירח היה מסתובב מהר יותר ממה שהוא מקיף את כדור הארץ, הוא היה מואט עד שהתקופות יתאימו. אם הוא היה מסתובב לאט יותר, הוא היה מואץ.
הסיבה שזה קורה היא שכדור הארץ מעלה גאות על הירח, בדיוק כפי שהירח עושה על כדור הארץ. אם לירח היו אוקיינוסים אמיתיים, במקום מישורי בזלת בעלי שם שגוי, הגאות והשפל הללו היו עצומים, בגלל כוח המשיכה הגדול יותר של כדור הארץ. עם זאת, אפילו עם סלע חשוף, הכוח מושך את הירח מצורתו, עם בליטה בנקודה הפונה לכדור הארץ, ועוד אחת בנקודה הנגדית.
לאחר היווצרותו, כוח המשיכה של כדור הארץ משך חזק יותר את הבליטה לכיוון כדור הארץ כשהירח הסתובב, ומשיכה זו שינתה את הקצב שבו הסתובב הירח עד שתאם את הזמן שלוקח להשלים מסלול. קצב הסיבוב משתנה באיטיות כדי להתאים למסלול הגובר באיטיות של הירח.
זה חלק מלהיות ירח לחוות כוחות כאלה, התאמת קצב הסיבוב כך שיתאים לתקופת ההקפה שלו. ככל שהירח קרוב יותר לכוכב הלכת שלו, כך הגרדיאנט בין החלק הקרוב ביותר לרחוק ביותר, ולכן הלחץ על קצב הסיבוב להתיישר חזק יותר. כתוצאה מכך, הדרך היחידה שבה ירח לא יהיה בנעילת גאות היא אם הוא נמצא במרחק עצום מכוכב הלכת שלו, או אם הוא נלכד רק לאחרונה.
חלק מהירחים החיצוניים ביותר של צדק ושבתאי נחשבים לאסטרואידים שנלכדו לאחרונה, כך שאולי הם לא בנעילת גאות - במקרים רבים לא חקרנו אותם מספיק טוב כדי לדעת. עם זאת, כל הירחים שאת שמותיהם סביר שתכירו שומרים על צד אחד כלפי כוכב הלכת שלהם.
במקרה של פלוטו וכארון, זה הולך רחוק יותר מזה. הצמד בנעילת גאות זה לזה, כל אחד מסתובב כל 6.4 ימי כדור ארץ, תקופת מסלולם ההדדית. זה נחשב נכון לגבי אריס והירח שלו דיסנומיה. אם השמש היתה ממשיכה מספיק זמן, גם כדור הארץ היה בנעילת גאות לירח כשרק צד אחד שלו היה מופנה לירח.
נעילת גאות היא לא רק עניין של ירחים. בדרך כלל איננו יכולים לצפות בה כדי להיות בטוחים, אבל הפיזיקה הבסיסית אומרת שזה צריך לקרות לכוכבי לכת קרובים המקיפים כוכבים אחרים. ואכן, פעם חשבו על מרקורי בנעילת גאות - מספר סיפורי מדע בדיוני מהתקופה שמכונה "תור הזהב" מספרים על בסיסים שנבנו בקרירות הקבועה של הצד האפל שלו.
עבור כוכבים בעלי מסה דומה לשמש, נעילת גאות היא משהו שקורה רק לכוכבי לכת פנימיים שבכל מקרה חמים מכדי לתמוך בחיים. עם זאת, זה לא בהכרח נכון עבור ננסים אדומים קרירים יותר. האזורים הישיבים שלהם קרובים הרבה יותר לכוכב - קרוב מספיק כדי שאנו נצפה שנעילת גאות תהיה הנורמה לכל אלה שאינם קפואים.
אז מה זה עושה לסיכויי החיים בעולם כזה? המשמעות היא שבחלק קטן יחסית של הפלנטה יהיו טמפרטורות המתאימות לחיים. במקרים מסוימים, זה יהיה החלק של כוכב הלכת הפונה ישירות לכוכב. כל השאר יהיה לכוד בקרח נצחי. האם אזור צנוע כזה יספיק כדי לאפשר לחיים להתפתח ולשרוד? אנחנו לא יודעים. במקרים אחרים, הצד שקבוע בחושך יהיה קפוא, אבל האזור שבו הכוכב ישירות ממול יהיה חם מדי לחיים. רק בטבעת הדמדומים יהיו טמפרטורות נסבלות. אנחנו לא יודעים אם החיים יהיו ברי קיימא גם שם.
זה חשוב כי עולמות כאלה אינם רק חריגות מסקרנות. ננסים אדומים הם הכוכבים הנפוצים ביותר בגלקסיה. כמעט בוודאות, רוב כוכבי הלכת הסלעיים שיש להם לפחות חלק בטמפרטורות המתאימות למים נוזליים מתאימים לאחת מהקטגוריות שתוארו לעיל. אולי הרוב המוחץ. אם עולמות כאלה אינם יכולים לתמוך בחיים מפותחים, זה עוזר להסביר מדוע לא נתקלנו בכאלו.
מקורות:
Comments