ViewWiki

העולם, קצת יותר מקרוב

מערכת השמש.

כוכב אחד, שמונה כוכבי לכת והרבה חלל ריק. הפעילו את השעון וראו למה כוכבי הלכת הפנימיים דוהרים והחיצוניים זוחלים.

גלו את הסצנה מאמר אינטראקטיבי

01 / הניסוי

כוכב אחד, שמונה עולמות.

הפעילו את השעון, ואז בחרו מרחקים אמיתיים כדי לראות כמה ריקה המערכת באמת.

תמונה של הסצנה התלת־ממדית „מערכת השמש”, שעוסקת בשאלה: למה שנה על כוכב חמה נמשכת 88 ימים, ושנה על נפטון 165 שנים שלנו?
סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

ההסבר שלמטה זמין כבר עכשיו, בזמן שהסצנה נטענת.

זמני ההקפה מדויקים. המסלולים מצוירים כמעגלים, וזה כמעט נכון לגמרי לכל שמונת כוכבי הלכת.בריווח האחיד, כוכבי הלכת והשמש מצוירים גדולים הרבה מעבר למציאות. במרחקים האמיתיים גם כל גוף מצויר בקנה מידה, קטן בהרבה מפיקסל, ולכן השמש היא נקודת אור, וטבעות עם תוויות מסמנות איפה נמצא כל כוכב לכת. חגורת האסטרואידים היא כמה אלפי נקודות אור שמייצגות מיליוני סלעים, וכל אחת מהן מצוירת גדולה בהרבה ממה שהיא באמת.

02 / שלושה סוגים של כוכבי לכת

סלע, גז, קרח.

המקום שבו כוכב לכת נוצר קבע ממה הוא עשוי.

ארבעת הפנימיים01

כוכבי לכת סלעיים

קטנים, צפופים, עם קרקע מוצקה. קרובים לשמש, שם החום שלה גירש את הגזים הקלים לפני שהספיקו להצטבר.

חברי הקבוצה
כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ, מאדים
הרכב
סלע ומתכת
שנה
88 ימים עד 1.9 שנים
צדק ושבתאי02

ענקי גזים

עולמות עצומים בלי קרקע, עשויים בעיקר מאותם שני גזים שמהם עשויה השמש. צדק לבדו כבד יותר מכל שאר כוכבי הלכת יחד.

חברי הקבוצה
צדק, שבתאי
הרכב
מימן והליום
שנה
12 ו־29 שנים
אורנוס ונפטון03

ענקי קרח

קטנים וקרים יותר, ובנויים בעיקר מקרחים ולא מגז. רחוקים כל כך שאור השמש מגיע אליהם רק אחרי שעות, והשמש נראית שם כמו כוכב בהיר.

חברי הקבוצה
אורנוס, נפטון
הרכב
מים, אמוניה, מתאן
שנה
84 ו־165 שנים
הרעיון הגדול

ככל שכוכב לכת רחוק יותר מהשמש, הדרך שלו ארוכה יותר והמשיכה לאורכה חלשה יותר, ולכן השנה שלו גדלה מהר יותר מהמרחק.

T² ∝ a³

כוכב אחד, שמונה עולמות

מערכת השמש היא השמש וכל מה שכוח הכבידה שלה מחזיק: שמונה כוכבי לכת, הירחים שלהם ומספר עצום של גופים קטנים יותר. בשמש נמצאים יותר מ־99.8 אחוזים מכל המסה. כל השאר, כוכבי הלכת בכלל זה, הוא שגיאת עיגול שמקיפה אותה.

כל שמונת כוכבי הלכת מקיפים את השמש באותו כיוון, וכמעט באותו מישור שטוח, שריד של הדסקה המסתובבת של גז ואבק שממנה הם נוצרו לפני ארבעה וחצי מיליארד שנה.

פנימיים וחיצוניים

ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים, כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים, קטנים וסלעיים, ויש להם קרקע מוצקה שאפשר לעמוד עליה. מעבר למאדים המערכת משנה את אופייה. צדק ושבתאי הם ענקי גזים, עולמות עצומים של מימן והליום בלי שום קרקע. אורנוס ונפטון הם ענקי קרח, קטנים וקרים יותר, ועשויים בעיקר ממים, אמוניה ומתאן. את הקו בין שתי הקבוצות סימנה השמש הצעירה: קרוב אליה, החום שלה גירש את הגזים הקלים, ורק סלע ומתכת נשארו לבנות מהם כוכבי לכת.

למה כוכבי הלכת הרחוקים איטיים

צפו בסצנה זמן מה. כוכב חמה חולף סביב השמש כהרף עין, ונפטון כמעט לא זז. פועלים כאן שני דברים. המסלול של נפטון ארוך הרבה יותר, פי שלושים מהיקף המסלול של כדור הארץ. ונפטון גם נע לאורכו לאט יותר, כי כוח הכבידה של השמש חלש בהרבה שם בחוץ, והוא לא צריך למשוך חזק כל כך כדי להשאיר את נפטון במסלולו.

יחד, הדפוס מדויק, וקפלר גילה אותו לפני ארבע מאות שנה: ריבוע השנה גדל ביחס ישר לחזקה השלישית של המרחק. הרחיקו כוכב לכת פי ארבעה, והשנה שלו תתארך פי שמונה.

נסו: העלו את המהירות ל־90 ימים בשנייה, בערך עונה בכל שנייה, וספרו כמה פעמים כוכב חמה מקיף את השמש בזמן שכדור הארץ משלים הקפה אחת. זה אמור לצאת קצת יותר מארבע.

חזרה לניסוי

כמה רחוק זה רחוק

המרחקים במערכת השמש גדולים כל כך שקילומטרים כבר לא עוזרים. אסטרונומים משתמשים ביחידה אסטרונומית, המרחק מכדור הארץ לשמש, כ־150 מיליון קילומטרים. האור עובר אותה בשמונה דקות. נפטון נמצא במרחק שלושים יחידות, ולכן אור השמש מגיע אליו רק אחרי יותר מארבע שעות, והשמש בשמיים שלו היא רק כוכב בהיר מאוד.

בחרו מרחקים אמיתיים, והסצנה נאלצת לדחוס את כל המערכת הפנימית לגוש צפוף ליד השמש כדי שנפטון ייכנס. הגוש הצפוף הזה, והריק שסביבו, הם המראה האמיתי של מערכת השמש.

לא רק כוכבי לכת

בין מאדים לצדק נמצאת חגורת האסטרואידים, מיליוני גופים סלעיים שמעולם לא התלכדו לכוכב לכת. היא לא טבעת אחידה. המשיכה של צדק פינתה פערים צרים במקומות שבהם השנה של אסטרואיד הייתה נכנסת לקצב אחד עם השנה של צדק, ואספה שני נחילים, האסטרואידים הטרויאניים, שחולקים עם צדק את מסלולו, שישים מעלות לפניו ושישים מאחוריו. מעבר לנפטון יש חגורה רחבה יותר של עולמות קפואים, וביניהם פלוטו, שנחשב לכוכב לכת עד 2006 וכיום נקרא כוכב לכת ננסי, כמו כמה גופים נוספים. ועוד הרבה יותר רחוק, שביטים נסחפים בענן קר שאולי מגיע עד מחצית הדרך לכוכב הקרוב ביותר, וכמה מהם נופלים פנימה בכל שנה ומצמיחים זנבות באור השמש.

מותר לעשות בהם שימוש חוזר, עם קרדיט ל־ViewWiki וקישור לעמוד הזה.

04 / ללמוד את זה בקורס

תרגול, צעד אחר צעד.

3 השיעורים האלה מלמדים את הנושא עם שאלות שנבדקות, לפי סדר הקורס.

  1. מסלולים: נפילה שלא נגמרת פיזיקה · תנועה מעגלית וכבידה
  2. חוקי קפלר פיזיקה · מסלולים וטיסה לחלל
  3. מערכת השמש פיזיקה · מערכת השמש