44 דברים שאנחנו יודעים על היקום

מאבקת תיקיות: הנה עוד כתבה היסטורית מ"בלייזר" שלא נס ליחה. השימוש הבלעדי בלשון זכר – בגלל אופיו הייחודי של קהל הקוראים.

(תודה לראובן זייטק על ההערות והתיקונים שנתן בזמנו).

* * *

1. המפץ הגדול עדיין משדר אלינו

באמצע שנות הששים קלטו שני מומחי רדיו צעירים, רוברט וילסון וארנו פנזיאס, שהאנטנה עליה עבדו במעבדות בל בניו ג'רזי הפיקה רעש רקע מתמשך. בייאושם הרימו טלפון לאוניברסיטת פרינסטון, שם התאמצה קבוצת מדענים לאתר קרינות רקע קוסמיות שנותרו לפליטה מזמן המפץ הגדול. המדענים עשו אחד ועוד אחד, והבינו שההוכחה שחיפשו נמצאת בתוך האנטנה ההיא. לשני מומחי הרדיו הוענק פרס נובל ב-1978. אגב, עד היום ניתן לשמוע את רעש הרקע הזה בכל טלוויזיה מצויה.

2. המפץ הגדול חב את עצמו לכוח המשיכה.

תיאוריית התפיחה (Inflation Theory) נולדה ב-1979 במוחו של פיזיקאי צעיר בשם אלן גות, לאחר ששמע הרצאה שמשכה את לבו. את עיקרי התיאוריה הוא סיכם בחמש שורות ביומן שלו, ובתוך פחות משנה כבר הצליח לשכנע בנכונותה את כל קהילת האסטרונומיה. התיאוריה אומרת, שבזמן המפץ הגדול היה היקום בגודל של פרוטון בודד – שבריר של השבריר הקטנטן ביותר שאתה לא מסוגל להעלות על הדעת. לאחר המפץ הופיע כוח המשיכה, שגרר איתו כוחות פיזיקליים בסיסיים אחרים וגם התפשטות מיידית של היקום, לגודל אשכולית בערך – עדיין תפיחה ענקית לעומת הממדים המקוריים. משם זה רק המשיך להתפשט.

3. בקלות היינו יכולים גם לא להיות פה.
ככל הנראה לא היה מפץ גדול אחד ויחיד – מפצים גדולים התרחשו כל הזמן, ורק מקרה הוא שבמפץ הספציפי שהוליד את היקום שלנו, לפני 12-14 מיליארד שנה, התפתחו כוחות פיזיקליים המאפשרים חיים. פיזיקאי אחד, רוג'ר פנרוז שמו, הצליח להוכיח שלמעשה היה יכול להיוולד מן המפץ הגדול יקום שלם, שונה לגמרי מזה שלנו.

4. לפני המפץ הגדול לא היה כלום
לזמן של היקום אין התחלה או סוף, בדיוק כמו שליקום אין מרכז ואין קצוות, ולכדור הארץ אין קצה. אם תתחיל ללכת מהקוטב הצפוני צפונה, תמצא את עצמך חוזר לכיוון דרום. ובאותו אופן, אם היית נע אחורה בזמן אל "זמן האפס" שבו אירע המפץ הגדול, היית מוצא את עצמך עובר ישר דרכו ונע קדימה בזמן. לסטיבן הוקינג יש אפילו מודל שתומך בטיעון הזה.

5. כדור הארץ רחוק מן השמש 149.59 מיליון קילומטר.
איך מודדים מרחק כזה? בשיטה גיאומטרית פשוטה, כמו השלמת צלע חסרה של משולש – צופים בשמש בו זמנית משני מקומות רחוקים זה מזה, משווים את מה שרואים ומחשבים את המרחק לשמש מן המרחק שבין שני המקומות. במקור זה היה רעיון של אדמונד האלי (ההוא מהשביט), אבל לקח עשרות שנים לבצע את המדידה כמו שצריך. אגב, המרחקים בין הכוכבים השונים נמדדים באותה שיטה, ונספרים ביחידות בשם "פרסק", יחידה ששווה ל-3.26 שנות אור, וגדולה פי 206 ממרחק כדור הארץ מהשמש. עובי שביל החלב, למשל, הוא 4 קילו-פרסק.

6. ייקח המון זמן להגיע לקצה מערכת השמש
זה פשוט רחוק מדי, והמפות שהראו לך בבית הספר היו קטנות ולא מייצגות. מערכת השמש שלנו כולה מהווה פחות מטריליונית של החלל הידוע, וגם היא לא מאוד צפופה. נפטון, למשל מרוחק מיופיטר פי ארבעה מהמרחק של יופיטר מכדור הארץ. אם תדמיין את כדור הארץ בגודל אפונה, יופיטר יהיה מרוחק ממנו 300 מטר ופלוטו – 2.5 קילומטר. לא שזה ישנה, כי פלוטו יהיה בקנה המידה הזה גדול כחיידק בערך. מערכת השמש גם לא נגמרת בקצה המפה שהראו לך – פלוטו, החיצוני ביותר בכוכבים המקיפים את כדור הארץ, נמצא בסך הכל בחלק ה-50 אלף של מערכת השמש.

7. השמש בנויה שכבות שכבות
קודם כל יש בה ליבה, שבה הטמפרטורה מגיעה ל-15 מיליון מעלות קלווין (מקביל לצלסיוס). אחר כך אזור קרינה שבו האנרגיה זורמת החוצה, אחר כך אזור הסעה, שם החומר מעט קריר יותר, ומעל כל אלה – פוטוספירה, אותם פני שמש בהירים שאתה רואה, בטמפרטורה של 4,000-5,000 קלווין. את זה יודעים בעיקר לפי מדידת התנודות והרטיטות ששולחת השמש כלפי חוץ, ומהן אנחנו מסיקים כמו שניתן להסיק מצלילים של חליל לגבי הקוטר שלו והחומר שממנו הוא עשוי. הגלים שמייצרת השמש מתוכה מוחזרים שוב ושוב מעלה ומטה, והתנודות שלהם נמדדות בקפידה.

8. אפשר לאבחן סופר נובה עוד לפני שהאור שלה מגיע אלינו.
בכל התפוצצות כוכב (סופר נובה) נוצרים חלקיקי יסוד זערוריים בשם נייטרינים (neutrino), ונשלחים, כמעט במהירות האור, מן הכוכב אל היקום כולו. והם נקלטים במכשירים רגישים ונקלטים במה שנקרא "גלאי דיוויס" – מכל פלדה בגודל של בריכת שחייה אולימפית, ובו נוזל המשמש בדרך כלל לניקוי יבש. נכון, זה נשמע מוזר. בפברואר 1987 נקלטו לראשונה התפרצויות נייטרינים שקשורות לסופר נובה 1987A, שהתפוצצה יותר מ-160 אלף שנה קודם לכן. כל התפוצצות כזו משחררת אנרגיה המקבילה למאה מיליארד שמשות, או טריליון פצצות מימן שמתפוצצות בבת אחת. אגב, בגופו של כל אדם שחי בכדור הארץ באותו יום עברו יותר מעשרה מיליארד נייטרינים.

9. הכוכבים נולדים, חיים ומתים
רק שזה לוקח להם בין מיליון ל-500 מיליון שנה. אי אפשר כמובן לעקוב אחר מחזור חייו של כוכב אחד, אלא להסיק מתוך תצפיות בכוכבים בני גילאים שונים. כל כוכב נולד מתוך ענן גדול של גז ואבק, שמתחיל להתכווץ עד שהוא קורס תחת הכבידה של עצמו. החלק הפנימי שלו מתחמם ונוצר בו היתוך גרעיני, שיוצר חום ומפעיל לחץ ש"מחזיק" את הכוכב. הכוכב ממשיך בתהליך הבעירה, בטמפרטורה של 20 מיליון מעלות בליבה שלו, עד שכל המימן שם אוזל. אז מתחיל הכוכב להתכווץ ולהתחמם יותר ויותר, לכלות את ההליום שנשאר בתוכו, עד שהוא הופך ל"ענק אדום". לסוף הבעירה הוא כבר יגיע ללא השכבות החיצוניות שלו, כ"ננס לבן", עד שהוא מתקרר סופית והופך ל"ננס שחור".

10. יש בגלקסיה כ-100 מיליון חורים שחורים
כבר ב-1783 עלה הרעיון שביקום קיימים "כוכבים אפלים", בעלי כוח כבידה חזק בצורה קיצונית, אבל רק בתחילת שנות השבעים נמצא חור שחור כזה, וזוהה על פי קרני הרנטגן ששלח החוצה. הכבידה של חור שחור חזקה כל כך, שהיא גורמת לו לכופף את המרחב-זמן סביב עצמו, כך ששום דבר אינו יכול לברוח ממנו. עד עתה זוהו כ-500 חורים שכאלה בשביל החלב בלבד, אך כנראה שקיימים הרבה יותר, שאינם מקרינים גלי רדיו. החורים נוצרים ככל הנראה
בפרפורי הגסיסה של כוכבים מתפוצצים. אגב, אם אתה מחליט להיכנס לחור כזה, מהירות ההישאבות פנימה תהיה חזקה יותר ככל שאתה קרוב יותר לפתח, וזה אומר שהראש יישאב במהירות גדולה הרבה יותר מאשר הכתפיים. כל עוד הוא עדיין מחובר אליהן.

11. קרני גמא מתפרצות גם בחלל
בשנות השישים שלחה ארה"ב לוויינים מיוחדים לחלל, במטרה לפקח על שימוש בנשק גרעיני בעולם ולאתר סימני פיצוץ אטומי, שמייצרים פרצי קרינת גמא (סוג של קרינה רדיואקטיבית). אבל המקור היחיד לקרני גמא שהתגלה היה בחלל דווקא. מסתבר שכל הזמן מתרחשות התפרצויות כאלה, שטף של קרני גמא מכיוון מסוים בשמיים, ושה"הד" של השטף הזה נמשך גם חודשים לאחר ההתפוצצות. כל התפרצות כזו מייצרת אנרגיה בכמות שקולה לאנרגיית הקרינה הכוללת של מאות גלקסיות. כנראה שמקור ההתפוצצות הוא קריסה של כוכב גדול שהופך לחור שחור, או התנגשות בין שני כוכבי נייטרונים.

12. יש חייזרים. כנראה
בשנות השישים קם פרופ' פרנק דרייק והציג משוואה כזאת – קחו את מספר הכוכבים בגלקסיה, חלקו במספר הכוכבים שיש להם מערכות פלנטריות, וחלקו את התוצאה במספר הפלנטות שתיאורטית יכולים להתקיים בהן חיים. את כל זה יש לחלק שוב במספר הפלנטות שהופיעו בהם חיים, ושוב במספר הפלנטות שהתפתחה בהן אינטליגנציה, וכן הלאה. כיוון שבגלקסיה יש כ-100 מיליארד כוכבים, ואחרי כל החלוקות האלה מגיעים לאפשרות מבוססת של כמיליארד ציוויליזציות מפותחות ומתקשרות. הבעיה היחידה היא שהמרחק הממוצע בין כל שתי ציוויליזציות כאלה הוא לפחות 200 שנות אור, וזה אומר שאפילו אם חייזרים צופים בנו בטלסקופים מאיפשהו בחלל, הם רואים את האור ששלח כדור הארץ לפני 200 שנה, וחושבים שכולנו נראים כמו לואי ה-16.

13. יכול להיות שהחיים הגיעו אלינו מעולמות אחרים
זו תיאוריה שנויה במחלוקת האומרת כך: הסיכוי שעל כוכב כמו שלנו ישררו תנאים בסיסיים המספיקים להתפתחות חיים הוא מלכתחילה זעיר. צרפו לכך את הסיכוי שמולקולות דנ"א יצטרפו זו לזו בצורה הרצויה ליצירת חיים, ותקבלו סיכוי קרוב לאפס. חלק מהמדענים סבורים שהחיים לא התחילו בכדור הארץ, אלא הגיעו בצורת אורגניזמים חד-תאיים שהיו מסופחים למטאוריט. התיאוריה הזו קיבלה חיזוק אחרי שב-1969, מטר אבנים שמיימיות ירד על מארצ'יסון, עיירה קטנה ליד מלבורן, ונמצא שמדובר במטאור בן 4.5 מיליארד שנה, עליו שכנו 74 סוגים שונים של חומצות אמיניות. מתוכן, שמונה היו קשורות להתהוות חלבונים המוכרים לנו. גם שביט האלי הישן והטוב מורכב מ-25% מולקולות אורגניות.

14. מסת כדור הארץ היא 5,972 מיליארד טון
לא צריך לשקול אותו בשביל זה. שני חוקרים בריטיים, מסקליין והאטון, יצאו בקיץ של 1774 לרמות סקוטלנד, במטרה לבצע מדידות של הר בשם שיהאליון, ליד לוך טאי. השניים מדדו את ההר מאות פעמים מכל זווית אפשרית, ולקחו השניים בחשבון את צפיפות האבן שממנה עשוי ההר. מתוך כך חישבו את מסת ההר וגם הסיקו בקירוב לא רע על מסת כדור הארץ (5,000 מיליארד טון לפי חישובם), וגם מסת השמש, הירח והכוכבים. ב-1797, פיזיקאי בשם הנרי קאוונדיש ביצע מדידה מעט יותר מדויקת, באמצעות מכונה שבבסיסה שני כדורי עופרת גדולים וכמה משקולות, והסקה מתוך כוח המשיכה שהכדורים הפעילו זה על זה. יצא לו אפילו יותר מדויק.

15. מעלה על קו הרוחב של כדור הארץ שווה כ-110 ק"מ
את זה כבר מדדו ברגל. מלומד בשם ריצ'ארד נורווד הלך מרחק של 208 מייל מהטאואר של לונדון ועד העיר יורק, מדד את מרחק ההליכה בעזרת שרשרת שנשא איתו, וגם הקפיד לקזז את גובה המהמורות בדרך. לאחר מעט חישובים טריגונומטריים ומדידת הזוויות שבהן עמדה השמש בלונדון וביורק, הוא הצליח לחשב את אורכה של מעלה אחת על קו הרוחב. נכון שזה לקח לו שנתיים, אבל החישוב שלו, שפורסם ב-1637, היה מדויק במידה מפתיעה.

16. כדור הארץ קמור יותר בקטבים
תאמין או לא, גם את זה מדדו ברגל. שתי משלחות נפרדות יצאו למשימת המדידה הזו: אחת איטלקית, שניסתה להוכיח את טענתו (השגויה) של ניוטון שהארץ שטוחה יותר בקטבים, ואחת צרפתית, שביקשה לסתור את הטענה הזאת. האיטלקים נדדו לרוחב דרום אמריקה במשך תשע וחצי שנים, תוך מריבות בלתי פוסקות ביניהם. לקראת סוף המסלול הודיעו להם שמשלחת צרפתית שצעדה בסקנדינביה כבר השיגה אותם והוכיחה את ההפך – כדור הארץ עבה ב-43 ק"מ במדידה לרוחב קו המשווה מאשר במדידה לאורך הקטבים. גם הצרפתים רבו ביניהם.

17. השדה המגנטי של כדור הארץ משתנה כל הזמן
במאה האחרונה, למשל, עוצמתו נחלשה ב-6%, ובעצם הוא עולה ויורד חליפות, וגם זז ממקומו. הקוטב המגנטי של כדור הארץ התגלה ב-1831, וכבר ב-1904 גילה חוקר הקוטב אמונדסן שהקוטב המגנטי זז ממקומו הקודם 50 ק"מ (לאחרונה הוא יצא מגבולות קנדה). השדה המגנטי עצמו נוצר הודות לליבה הנוזלית של כדור הארץ, והוא מגן עלינו מפני קרינה קוסמית קטלנית שמגיעה מהחלל. בתקופת הדינוזאורים הוא היה חזק פי שלושה מאשר הוא כיום, וב-100 אלף השנים האחרונות הוא התהפך בערך 200 פעם. השדה המגנטי נסוג בממוצע בכל 300 אלף שנה, בפעם האחרונה הוא נסוג לפני 750 אלף שנה, ואין לנו דרך לדעת מדוע או מתי זה יקרה שוב.

18. בליבת כדור הארץ יש ברזל וניקל
את זה, כמובן, אף אחד לא הצליח לבדוק – כמה שלא יחפרו לתוך האדמה, עדיין לא נולד המכשיר שיחדור אפילו חלק קטן מקרום הכוכב שלנו. אבל ההיגיון הוא כזה: כיוון ששטח הפנים של כדור הארץ עשוי סיליקט, ח
מר קל יחסית, חייב להיות חומר מתכתי במרכז, שיצדיק את השדה המגנטי של כדור הארץ. כל המספרים הם הערכות וניחושים, אבל כנראה שקרום כדור הארץ מגיע לעובי ממוצע של 30-40 ק"מ (ביבשה), ושהליבה מתחילה בעומק של 5,150-6,370 קילומטר בערך.

19. בתוך קליפת כדור הארץ יש מים
בחפירות העמוקות ביותר שהתבצעו עד עתה, ליד גבול רוסיה-פינלנד רוסיה הסובייטית הצליחה להגיע לעומק של 12,262 מטר (או 0.3% בלבד מעומק קליפת כדור הארץ). החפירות העלו שכבת סלעי משקע רטובים בעובי 7,000 מטר, וטמפרטורה של 180 מעלות צלסיוס בעובי 10 אלפים מטר. ארבע שנים לפני כן ניסו מדענים אמריקאים לחפור בצד שלהם, אבל הגיעו לאלפי מטרים בודדים וזנחו את הניסוי בקול דממה דקה.

20. הסלע הוותיק ביותר בעולם הוא בן 4.3 מיליארד שנה.
והוא נמצא ב-1982 באוסטרליה המערבית, במדידה הראשונה בהחלט שבוצעה במכשיר שפותח לצורך זה – גלאי יונים, או Shrimp בשם החיבה שלו. המכשיר הזה, המדויק ביותר מסוגו, מודד את שיעור ההתכלות של עופרת ואורניום בתוך מינרל בשם זירקון. הדגם השני של המכשיר, Shrimp II, ניצב באוניברסיטת קנברה באוסטרליה, מסוגל למדוד זירקון אחד בתוך 17 דקות בלבד, אבל נדרש לפעול 24 שעות ביממה כדי לבדוק את כל דגימות הסלעים שמציעים לו. בהחלט שם בפרופורציה את משבר גיל הארבעים.

21. סולם ריכטר לא אומר הרבה על רעידת אדמה
יותר חשוב באיזה עומק רעידת האדמה מתרחשת – רעידה מסיבית שמתרחשת קרוב לליבת כדור הארץ יכולה לא להיות מורגשת כמעט בכלל, ורעידה קטנטונת שמתרחשת מספר קילומטרים מקליפת כדור הארץ יכולה להיות קטסטרופלית. גם סוג האדמה, משך הרעידה ותדירות האפטר-שוק משנים כאן. חוץ מזה, הדרגות בסולם ריכטר קופצות אקספוננציאלית, כלומר רעידה בעוצמה 7.3 חזקה פי 31 באנרגיה שלה מרעידה בעוצמה 6.3. רעידת האדמה החזקה ביותר שנמדדה בסולם הזה התרחשה בצ'ילה ב-1960 בעוצמה של 9.5. ובממוצע, בכל יום מתרחש רעש אדמה איפשהו בעולם, בעוצמה של 2.0 לפחות.

22. מכתשים הם תוצאה של פגיעת אסטרואידים
הירח והשמש חשופים כל הזמן לפגיעת אסטרואידים, ולראיה – המכתשים הרבים הנראים על פניהם, אם כי רוב הפגיעות נגרמו לפני 3-4 מיליארד שנה. ביולי 1994 פגעו שבריו של שביט גם בכוכב צדק והותירו נזק לא קטן. האירוע הזה גרם למספר מדענים לטעון כי אסטרואיד גדול עלול לפגוע גם בכדור הארץ ולהשמיד את הציוויליזציה האנושית. בעבר כבר פגעו אסטרואידים בכדור הארץ, אחד מהם השמיד את הדינוזאורים. עם זאת, האטמוספירה שלנו מאיטה מטאוריטים במסה של עד 100 טון, וחלק גדול מהחומר שלהם נשרף במעברו באוויר. מטאור של אלף טון יכול להצטמק בשליש עד שיגיע אל פני הקרקע, אבל הוא עדיין יפער מכתש בקוטר ש 150 מטר.

[X=nextPage=X]

23. הפארק הלאומי ילוסטון הוא פצצת זמן
במדינת נברסקה נחות כמויות אפר עצומות שסיפקו במשך שנים חומר גלם לאבקות ניקוי למיניהן, למרות שמעולם לא היו הרי געש בנברסקה. רק ב-1981, בעקבות כתבה ב"נשיונל ג'יאוגרפיק", גיאולוג צעיר בשם מייק וורהיז החליט לברר מה מקורו של כל האפר הזה, ושלח דוגמיות ממנו לגיאולוגים באזור. מדרום מערב איידהו ענו לו, שהאפר מתאים בדיוק לאפר המקומי, תוצאה של התפרצות וולקנית שקרתה שם והשאירה אפר עד נברסקה – 3 מטר גובה, על פני 1,600 ק"מ. מוקד הרעש הוולקני נמצא בפארק ילוסטון, אזור ששטח הפנים שלו תפח לגובה ביותר ממטר, בין השנים 1925 ל-1984. מסתבר שהוא מתפרץ בערך כל 600 אלף שנה. ההתפרצות האחרונה שלו אירעה לפני 630 אלף שנה.

24. האוויר נורא כבד
ומה חשבת, שחמצן ופחמן לא שוקלים כלום? אם החישובים המתמטיים מדויקים, האוויר סביבנו שוקל 25 מיליון טון לכל מייל מרובע, ובסך הכל כ-5,200 מיליארד טון לכדור הארץ כולו. אז למה אנחנו לא כורעים תחת המשקל העצום הזה? מאותה סיבה שבעלי חיים השוכנים במים לא מרגישים בלחץ שמופעל עליהם. המשקל שיש לאוויר משפיע בעיקר בסופות, כאשר כל המסה הזו של מיליוני טונות נעה במהירות של 50 קמ"ש.

25. הרמה הטבעית של פחמן דו חמצני באוויר היא 280 חלקים למיליון.
השיעור הזה נמדד מתוך דוגמיות של קרח שנשתמר מימים קדומים, אבל בימינו הוא רק מוסיף לעלות. ב-1958 השיעור עלה ל-315 חלקים למיליון, והיום הוא 360 חלקים מיליון וממשיך לעלות, בכרבע אחוז לשנה. מאז 1850 שחרר האדם 100 מיליארד טון של פחמן לאוויר. בינתיים, מה שמציל אותנו הם אורגניזמים ימיים זעירים שהקונכיות שלהם מכילות פחמן דו-חמצני – לאחר מותם החומר הופך למאובן ונטמע לתוך סלעי הים. אבן גיר טיפוסית מסלעי דובר מכילה יותר מאלף ליטר של פחמן דו חמצני.

26. המים בעולם נעים מהאוקיינוס האטלנטי לאנטארטיקה ומשם לאוקיינוס השקט
יכולות לעבור 15 אלף שנה עד שטיפת מים מסוימת מהאטלנטי תגיע לאוקיינוס השקט, אבל זה יקרה בסוף. אפשר לבדוק את זה, אם מודדים רכיבים פחמניים שונים במים, במקומות שונים באוקיינוסים, ובודקים כמה זמן עבר מאז שנחשפו לאחרונה לאוויר. אגב, המליחות הגבוהה יחסית של האוקיינוס האטלנטי מצילה את יבשת אירופה – כי מים מלוחים הם סמיכים יותר ונוטים לשקוע. אם היה שם רק מעט פחות מלח, האוקיינוס האטלנטי היה עולה, זורם בחופשיות לקוטב הצפוני ומקפיא בעקבות זאת את אירופה כולה.

27. שיעור המלח באוקיינוסים נשאר יציב
במקור, שיעור המלח שבימות השונות בעולם הגיע לסביבות ה-0.7% בלבד. אבל למרות שבכל יום מתאדים מיליוני ליטרים של מים מתוך האוקיינוס, והמלח נשאר שם, רמת המליחות הכוללת נשארה כשהיתה ב-600 מיליון השנים האחרונות – 3.5% בממוצע. אף אחד לא ידע להסביר זאת, עד שהסתבר שהמחילות על קרקעית האוקיינוסים מתפקדות כמסנן מים באקווריום – הן מעבירות כמות של מים מלוחים אל תוך קליפת כדור הארץ, ולאחר תהליך סינון המים חוזרים דרך המחילה, נקיים מכל מליחות. התהליך הזה מאזן את הנזק שבהתאדות המים אל תוך האוויר.

28. לפני 450 מיליון שנה, רמת החמצן באוויר היתה 35%
לשם השוואה, היום היא רק 20%. ואיך מודדים את זה? מבצעים מדידות בשכבות אבן הסיד שמונחות על קרקעית הים, שרידים מהקונכיות של יצורים ימיים קדומים. מודדים את שיעור ההצטברות של חומרים חמצניים שנשארו שם, משווים בין השכבות השונות בתוך כל הערימה הזו ומסיקים מן ההשוואה לגבי שינויים ברמות החמצן וטמפרטורת המים בעידנים השונים. ברמת חמצן של 35% העזו סוף סוף היצורים הראשונים לצאת מן המים אל היבשה, ואגב – אלה לא היו דגים כמו שסיפרו לכם, אלא קרדיות זעירות, מאותה משפחה של קרדית האבק שמסתתרת לך במזרון.

29. אנחנו חיים בעידן קרח
כן, כן. מזג האוויר שלנו מאפשר מחיה רק הודות למחזורים של רגיעה יחסית בתוך עידני הקרח השונים. רוב זמן קיומה הארץ היתה חמה, ללא מצבורי קרח תמידי כפי שיש היום. עידן הקרח הנוכחי התחיל לפני כ-40 מיליון שנה, וההוכחות לקיומו מוטבעות על סלעים באירופה, הנושאים את רישומם של קרחונים עתיקים, ובעצמות בעלי חיים ארקטיים שהתגלו באזורים חמים. ב-2.5 מיליון השנים האחרונות עברו לא פחות מ-17 תקופות קרחוניות, והמצב הזה הולך להימשך כנראה ב-100 אלף השנים הבאות. אגב, תקופות רגיעה בתוך עידן קרח נמשכת בממוצע רק 8,000 שנה. הרגיעה שאנחנו נהנים ממנה נמשכת כבר 10 אלפים שנה.

30. אפשר לחיות גם בלי פוטו סינתזה
ב-1977 התגלו במחילות על קרקעית הים ליד איי גלפגוס צורות חיים שלא נזקקות לאור, בניגוד לכל ההנחות המדעיות עד אז. נמצאו שם תולעי ענק, חסילונים וצדפות שהתקיימו על מושבות בקטריאליות חומציות במידה רעילה ממש. לא חמצן ולא אור שמש היו דרושים להם לקיומם, אלא חילוף חומרים כימי פשוט. יותר מזה, אחד מסוגי התולעים שם התפרש לאורך 3 מטרים, כאשר המים באזור הראש היו חמים ב-78 מעלות צלסיוס לעומת המים באזור הזנב. עד אז היה נהוג לחשוב שאף אורגניזם מורכב לא יכול להתקיים במים שחומם עולה על 54 מעלות צלסיוס.

31. הצמחים לא המציאו את הפוטו-סינתזה
לפני 4 מיליארד שנה העולם היה מקום חשוך, געשי ומחוסר חמצן יחסית. למרות זאת, אורגניזמים פרימיטיביים רבים חיו בו. היתה זו בקטריה קטנה, כחולה-ירוקה, שלמדה להתחבר למשאב הנפוץ הידוע בשם מימן, להתקיים עליו ולפלוט חמצן כתוצר. זו היתה המ
צאת הפוטו-סינתזה, ומה שאיפשר לחיים מפותחים יותר להגיח לעולם. בהשפעתה, היצורים שעבורם חמצן היה יסוד רעיל החלו לחלוף מן העולם. עדיין, חלפו עוד עשרות מיליוני שנה באותו מצב, עד שכמות החמצן שנפלטה הספיקה להצטבר ו"לנקות" את כדור הארץ, כך שתנאיו יתאימו למחייתם של יצורים נוספים.

32. עד עתה חיו 30 מיליארד סוגי בעלי חיים על כדור הארץ
ויש שאומרים גם 1,000 מיליארד סוגים. בכל אופן, מתוך כל אלה, 99.9% נכחדו במהלך הזמן ורק שבריר אחוז חי איתנו היום. משך החיים הממוצע של כל זן מקרב האורגניזמים המתקדמים היה עד עתה משהו בסביבות 4 מיליון שנה. זהו גם בערך גילה של משפחת האדם, ובכלל לא בטוח שנביס את הסטטיסטיקה. בעצם, כל תולדות כדור הארץ מלאות בהכחדה של מיני בעלי חיים. האב הקדמון של הסוס, למשל, כמעט נמחק לגמרי לפני 5 מיליון שנה, ומהסוסים כולם נותר רק זן אחד ויחיד, זה ששרד עד היום.

33. בית הגידול העתיק ביותר בעולם הוא בן 3.5 מיליארד שנה
והוא נמצא באוסטרליה: במפרץ הכרישים שם התגלו ב-1961 סטרומאטוליטים, מבנים סלעיים אפרפרים הדומים בצורתם לכרוביות גדולות או למזרני ים. הם הופיעו בעולם לראשונה לפני 3.5 מיליארד שנה, כאשר הימים החלו לסגת והבקטריות מייצרות החמצן החלו להיצמד זו לזו ואל מיקרו-חלקיקים של אבק וחול. הצורות שההידבקות הזו הולידה מאכלסות בתוכן עד 3 מיליארד אורגניזמים על כל יארד מרובע, ונמצאות עכשיו בתוך פארק לאומי.

34. הטרילוביטים שרדו פי שניים מהדינוזאורים
החיפושיות הקדמוניות הזעירות הקרויות טרילוביטים (trilobites) שלטו בעולם פחות או יותר, ולראיה – המאובנים שלהם נפוצים בכל היבשות כמעט (אפשר לקנות אותם באינטרנט, במחירים מופקעים). הטרילוביטים הופיעו על הפלנטה לפני 540 מיליון שנה ושרדו 300 מיליון שנה. האדם, לשם השוואה, שרד עד עתה רק מחצית האחוז מהזמן הזה. היו להם מחושים פרימיטיביים ועיניים שעשויות מקלציט, חומר דומה מאוד לאבן סיד. 60 אלף מינים של טרילוביטים התפתחו ושרדו כל אותו זמן, והסיבה להיעלמותם מעל פני האדמה לא ברורה.

35. החיים המורכבים התחילו בעידן הקמבריון
ב-1909 גילה חוקר המאובנים צ'ארלס וואלקוט הר שלם של מאובנים על צלע הר בקולומביה הבריטית. גילו של הסלע מאובן הענק, שזכה לשם Burgess Shale, נאמד ב-505 מיליון שנה, או סוף העידן הקמבריוני. גופותיהם של יותר מ-65 אלף זוחלים וחרקים שונים התאבנו אל תוך האתר, ככל הנראה בגלל שיטפון פתאומי שמוטט את הסלע כולו. היה שם גיוון עצום של יצורים ביזאריים – חלקם מחוסרי עיניים, חלקם בעלי רגליים באורך עצום, חלקם בעלי חמש עיניים וחדק פיל זעיר עם מלתעות בקצהו. לאחר שכל היצורים האלה נכחדו, שב כדור הארץ ופיתח צורות חיים חדשות, אבל מבחינת המבנה הבסיסי, אין שם שום דבר שלא נראה כבר בקמבריון. אגב, תולעת אחת ששרדה מאז, היתה היצור הראשון בעל עמוד שדרה.

36. לא רק הדינוזאורים נכחדו בסוף העידן הפרמיאני
למרות שאותם הכי קל לזכור, יחד איתם נספו בהרס, לפני 245 מיליון שנה, 95% מבעלי החיים המוכרים אז. המאובנים מראים שגם כשליש מזני החרקים הלך ללא שוב, ואיתו צדפות, חיפושיות וקיפודי ים. ככל הנראה, הסיבה היתה מטאור ענק שפגע בכדור הארץ בכוח של 100 מיליון מגה-טון, מה ששווה להשפעה של כמה מיליארדי פצצות אטום המוטלות בבת אחת. מצד שני, אין הסבר לשאלה מדוע הנחשים, הקרפדות והתנינים, למשל, שרדו את הפיצוץ בהצלחה. כנראה שיצורים שחיו במים מתוקים הצליחו להמשיך לקיים את עצמם גם בתנאים החומציים האיומים ששררו כאן לאחר הפיצוץ. אבל עברו עוד כ-80 מיליון שנה לפני שהחיים המורכבים על כדור הארץ שבו והתאוששו.

37. יש כזה דבר, דיונון ענק
למרות שאף אחד מהחוקרים לא הצליח לראות אותו מעולם, קיים יצור כזה, ששוקל טון שלם וזרועותיו נפרשות לאורך של 18 מטר. העדויות היחידות נבנו על סמך שרידי דיונוני ענק שנפלטו אל החוף, בעיקר בניו זילנד. יש אפילו דיונוני ענק רבים בעולם – ולראיה, הם מרכיבים חלק גדול מהתפריט של לוויתן הזרע, יצור ענק נוסף שצריך די הרבה אוכל. אגב, החומר שמצטבר בקיבתו של הלוויתן הזה אחרי עיכול של ארוחה טובה משמש כחומר מייצב בתעשיית הבשמים.

38. יש עליך טריליון בקטריות עכשיו
כן, מה יש? הן חיו כאן הרבה לפניך. הן לא מפריעות לך, והן נהנות מאוד לזלול את תאי העור המתים שאתה משיל, להתענג על השמנים והמלחים שהעור שלך מייצר, וגם להתחמם בחיקך. על כל סנטימטר מרובע של עור מצטופפות כמאה אלף בקטריות בכל רגע נתון, והן גם אלה שאחראיות על ריח הגוף שלך. בחורי האף, במשטחי העיניים ועל השיניים גרים עוד כמה טריליונים, אבל מסוגים אחרים, ובמערכת העיכול שלך שוחים בערך מאה טריליון מיקרובים מ-400 סוגים שונים, ועסוקים בפירוק סוכרים ועמילנים. איך אנחנו יודעים? ספרנו. תתקלח, נשמה.

39. לא רק עליך יש טריליון בקטריות
הן חיות בכל מקום, כיוון שהן אוכלות הכל: הפרשות שונות, עץ, סלעים, דבק ומתכת בצבע מתייבש. באוסטרליה נמצא זן של מיקרובים שצרך למחייתו חומצה זרחנית בריכוז שהיה יכול להמיס מתכת. זן אחר, מיקרוקוקוס רדיופילוס, מתגורר במיכלי אשפה של כורים גרעיניים ומתקיים על חומרי נפץ טעימים. בני הדודים שלו נמצאו בתוך שלוליות של סודה קאוסטית, וקרובים רחוקים של המשפחה מסוגלים להחזיק מעמד 11 ק"מ מתחת לפני האוקיינוס הפסיפי, שם הלחץ גדול כמו זה של 50 מטוסי ג'מבו נוחתים. הסטרפטוקוקוס, בק
ריה מפורסמת למדי, נמצאה גם על העדשה של מצלמה שהוצבה על הירח. ומה בקטריות נושמות? תלוי. לפעמים ברזל, לפעמים קובלט, לפעמים אורניום.

40. גם לבקטריות יש שנת חורף
ב-1997 מדענים הצליחו להשיב לפעילות נבגי אנתראקס שנחשבו למתים והוצגו במוזיאון בנורווגיה במשך 80 שנה. חיידקים אחרים שבו לחיים אחרי ששהו 116 שנה בתוך בקבוק בירה. אבל ב-1996 מדענים רוסיים טענו שהשיבו לחיים בקטריה שנחה בערבות הקרח הסיביריות במשך 3 מיליון שנה. השיא שייך למדענים מפנסילבניה, שב-2000 ביצעו החייאה בבקטריה מסוג באצילוס פרמיאנס, בת 250 מיליון שנה שהיתה קבורה בתוך מלח, 600 מטר מתחת לפני האדמה בניו מקסיקו. התגלית הזו אומרת, שהבקטריות מבוגרות יותר מהיבשות עצמן.

41. הווירוסים לא רוצים להרוג אותך
רוב הווירוסים בכלל מועילים למין האנושי, אבל גם אלה שמדביקים אותך בשפעת לא מתכוונים להזיק. נדמה לך שהווירוס רוצה שתחלה, אבל הוא בסך הכל גורם לך להתעטש, להקיא ולשלשל במטרה להפיץ את עצמו הלאה בעולם. מאותה סיבה הוא גם אוהב יתושים, שעוקצים ומעבירים אותו מנשא לנשא. מגיפות ויראליות שגרמו למות אנשים רבים הן פשוט הצלחת-יתר של הווירוס, הצלחה שבסופו של דבר הורסת גם אותו. כך היה למשל במקרה של "מחלת ההזעה האנגלית", שהרגה עשרות מיליוני אנשים בשנים 1485-1552 – לאחר שכל הנשאים מתו, הווירוס נעלם מן העולם.

42. עובש הוא לא רק פטרייה
רק כאשר התחילו לבצע בדיקות דנ"א, התגלה שהעובש מן הסוג הנפוץ ביותר, זה שמתגורר על קירות לחים או במעמקי הכיור שלך, מסוגלים ללבוש צורות שונות ומשונות. את רוב החיים הוא מעביר בצורה חד-תאית, אבל כשתנאי המחייה הופכים קשים יותר זוחלים כל העובשים הקטנים אל מקום מרכזי, נצמדים זה לזה והופכים למעין חילזון חסר קונכייה. במקום נוח יותר הם יכולים ללבוש צורה של צמח, ולפעמים גם לסדר את התאים שלהם זה על גבי זה במין פקעת. בתוך הפקעת הזו רוחשים מיליוני נבגים, שברגע המתאים משתחררים לאוויר והופכים שוב לאורגניזמים חד-תאיים. או אז כל התהליך מתחיל מהתחלה. אגב, יש 70 אלף סוגי פטריות שונים.

43. נזר הבריאה? הצחקת אותנו
דמיין לעצמך שכל מחזור חיי היקום, 4.5 מיליארד שנה, מתמצה ביממה של 24 שעות. ביממה כזאת החיים מתחילים כבר בארבע בבוקר, כשמופיעים האורגניזמים החד-תאיים הראשונים, אבל אז הכל נשאר אותו דבר עד שמונה וחצי בערב. רק אז מתחילים לצוץ המיקרובים, מופיעים הצמחים הימיים ועשרים דקות אחר כך גם המדוזות למיניהן. בתשע וארבע דקות בערב מגיעים יצורי הקמבריון. רק בעשר בערב מופיעים הצמחים והיצור הראשון עולה אל היבשה. עשרים דקות אחר כך צומחים היערות, ולפני 11 בלילה מופיעים הדינוזאורים, לעשרים דקות בלבד. מתי מגיע האדם? דקה ו-17 שניות לפני חצות. אנחנו פה רק רגע אחד במונחים קוסמיים, ובכלל לא בטוח שזה יהיה רגע ארוך.

44. סוף העולם יגיע. בסוף
החוקיות של רוב הכוחות הפועלים על כדור הארץ מבפנים (ליבה געשית) ומבחוץ (כוכבים, קרינות ומטאוריטים) לא ברורה לנו כלל ועיקר, כמו שלא ידוע לנו איך בדיוק נכחדו היצורים על פני האדמה כל כך הרבה פעמים בעבר. הניחושים המלומדים עד עתה כוללים התחממות גלובלית, התקררות גלובלית, שינויים בפני הים, התכלות החמצן בים, מגיפות, דליפה מסיבית של גז מתאן מקרקעית הים, השפעות של מטאורים ושביטים, התפרצויות געשיות אדירות וגם התלקחויות שמקורן בשמש. כל אחד מאלה יכול לקרות שוב, לא ברור מתי ואיך. ולכן, "עד 120" יכול להיות האיחול הכי אופטימי שתקבל השנה.

Post a comment or leave a trackback: Trackback URL.

תגובות

  • דפנה לוי  On 31 בינואר 2008 at 7:41 pm

    מחכים, משכיל ומהנה.
    ובקשר לברזל ולניקל אני מקווה ששודדי הברזל לא יצליחו להגיע לשם … 🙂

  • דרור פויר  On 31 בינואר 2008 at 8:14 pm

    תענוג

  • ד.ט  On 31 בינואר 2008 at 9:23 pm

    יש גם מכתשים מעטים שהם תוצאה של שחיקה ולא של פגיעת מטאוריט – כאלה הם מכתשינו שלנו שבנגב.

    רשימה נאה. בעיקר אהבתי את הדיונון.

  • חובבן  On 31 בינואר 2008 at 9:29 pm

    אם נייטרינים נעים במהירות קרובה למיהורת האור, איך הם מגיעים לפני הפוטונים, שנעים (כמה מפתיע) במהירות האור?

  • אביבה  On 31 בינואר 2008 at 11:35 pm

    מומחים גדולים ממני הם שיידעו להשיב על שאלתך.

  • אבו - חומוס  On 1 בפברואר 2008 at 12:08 am

    פשוט מאד: הניוטרינים נוצרים הרבה לפני הפוטונים ככה שיש להם "פור" די רציני.

    בסופר-נובה הפרוטונים והאלקטרונים שבליבה מתמזגים, הופכים לנייטרונים ופולטים ניוטרינים (תהליך "תפיסת אלקטרון"). זה קורה זמן רב לפני שהשכבות החיצוניות מתנפצות על ליבת הנייטרונים ופולטות תוך כדי התהליך קרינת גמא (פוטונים).

    עכשיו – לא ברור מה קורה בדיוק עם הניוטרינים המנייאקים האלה והם גורמים לפיזיקאים הרבה כאבי ראש. לא ידוע בדיוק מה המסה של הניוטרינים, אבל בהתחלה חשבו שאין להם מסה בכלל – ואז לפי איינשטין הם נעים במהירות האור. אבל החלקיקים האלה הם פרמיונים עם ספין לא שלם ולכן צריכה להיות להם מסה.

    מחקרים הראו שאכן כנראה יש להם מסה – אבל קטנה מאד. לדוגמא המסה של ניוטרינו שנפלט מתגובה עם אלקטרון היא פחות מ 2 EV

    מסה של אלקטרון לדוגמא היא 0.5 MEV

    כלומר כמו שאמר שייקה אופיר הניוטרינו הזה הוא עארס שאי אפשר לראותו בעין בלתי מזויינת.

    ואולי המהירות שלו היא לא מהירות האור ממש- אבל מאד מאד קרוב.

    ולאביבה הערה קטנה (במסורת ההודו):

    "לסטיבן הוקינג יש אפילו מודל שמוכיח את הטיעון הזה"

    מודל בחיים לא יכול להוכיח טיעון. מודל יכול להסביר, לייצר תחזיות, אבל לא להוכיח או לסתור טיעוו. לדוגמא המודל הגיאוצנטרי מוכיח שהשמש מסתובבת סביב כדור הארץ……

  • אביבה  On 1 בפברואר 2008 at 7:47 am

    כמו שאומרים אצלכם בחומוסיות: שאפו. יופי של הסבר.

    לגבי המודל, אולי באמת אשנה ל"תומך בטיעון הזה".

  • שכ"ג  On 5 בפברואר 2008 at 11:27 am

    כדאי לנסח אותו מחדש. הדינוזאורים לא נכחדו לפני 245 מליון שנה, זה היה ארוע הכחדה אחר. הייתי גם משנה את הקביעה החד-משמעית לפיה הגורם להכחדת הדינוזאורים היה מטאוריט שפגע בכדור הארץ, תיאוריה שיש חולקים עליה לאחרונה.

  • דרעק  On 9 במרץ 2008 at 12:05 pm

    http://xkcd.com/384/
    וגם
    http://xkcd.com/386/

  • יוסי  On 10 במאי 2008 at 12:26 am

    זה מעצבן

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s

%d בלוגרים אהבו את זה: