Terra si HtraeExistă o îndelungată istorie a ciocnirilor între diverse corpuri cosmice de mare dimensiune, desfăşurată în sistemul nostru solar. De data aceasta vom face un exerciţiu de imaginaţie: fie o planetă numită Htrae, aproximativ de aceeaşi mărime şi compoziţie ca şi Pământul. Cum ar arăta o "apropiere cosmică" între ea şi Terra?

 

 

Deşi în ultimii 4,5 miliarde de ani nu au fost multe ciocniri planetare, au existat totuşi numeroase coliziuni “minore”, precum cea dintre asteroidul Chicxulub cu planeta noastră (în zona Golfului Mexic) de acum 65 de milioane de ani (practic în această dimineaţă, dacă ar fi să considerăm durata de viaţă a sistemului nostru solar normalizată la durata unei zile pământene). Un alt exemplu ar fi ciocnirea dintre cometa Shoemaker Levy 9 şi Jupiter din 1994, impact care a “sluţit” vecinul nostru planetar.

Impact Jupiter SL9

Jupiter după impactul cu Shoemaker Levy 9. Petele întunecate din partea de jos a imaginii corespund zonelor de impact cu diferite părţi ale cometei, fiecare pată având dimensiuni mai mari decât planeta noastră.

Aşadar, deşi ciocnirile dintre planete nu constituie astăzi un motiv foarte serios de îngrijorare, cândva lucrurile stăteau altfel. Însă, în sistemele solare unde un astfel de eveniment poate deveni îngrijorător, nu prea există nicio vietate care să se îngrijoreze.

Revenind la subiectul nostru, să spunem că ar exista o planetă numită Htrae, aproximativ de aceeaşi mărime şi compoziţie ca şi Pământul, complet populată – după cum spun gurile rele – cu dublurile noastre purtând nume inversate (ca şi numele planetei de fapt).

Ei bine, o ciocnire în plin sau numai o atingere a celor două planete, ar duce la ce ne aşteptăm cu toţii: la început ai două planete, iar la final te alegi cu o mulţime de praf fierbinte. Ne-am obişnuit deja cu ideea impacturilor care lovesc sau chiar muşcă din scoarţa terestră, însă o ciocnire între două planete ar trebui să fie tratată complet diferit, precum cea dintre două picături de apă. În locul imaginii întâlnirii între două bucăţi de lut, ar trebui să ne imaginăm cum Pământul şi Htrae s-ar “stropi” una pe cealaltă. Un impact direct dintre două corpuri atât de masive ar duce la distrugerea ambelor, în timp ce unul tangenţial ar face ca cele două planete să se “amestece”, fără a fi păstrate caracteristicele de suprafaţă ale nici uneia dintre ele. Un astfel de eveniment constituie cea mai bună teorie actuală relativ la originea Lunii.

Dacă Htrae ar cădea din înaltul cerului, probabil că ar izbi Pământul cu o viteză comparabilă cu cea de-a doua viteză cosmică1 (circa 11 km/s), sau chiar mai mult.



Timpul dintre apariţia pe cer a planetei Htrae la dimensiunile aparente ale Soarelui sau Lunii şi momentul fizic al lovirii suprafeţei terestre, este (mai mult sau mai puţin) de două săptămâni. Timpul dintre intrarea în atmosfera terestră şi atingerea efectivă a suprafeţei Pământului este de câteva secunde. Dacă v-aţi afla prin apropiere, aţi constata că Htrae se întinde de la un orizont la altul. Cu câteva momente înainte de impact, atmosfera colectivă a celor două planete ar străluci puternic, datorită compresiei bruşte. Este puţin probabil ca în aceste ultime clipe să fiţi zdrobiţi de presiunea imensă. Mai degrabă veţi fi vaporizaţi de căldura şi lumina generate de impact. Oamenii de pe cealaltă parte a Pământului nu ar fi mai favorizaţi. Ei ar fi contopiţi cu solul şi cu tot ceea ce se află pe el, într-un imens impuls ce i-ar spulbera în spaţiu.

Spunând-o de-a dreptul, o astfel de izbitură ce te-ar arunca în spaţiul cosmic trebuie să fie cu adevărat fatală.

Cazul trecerii celor două planete la o aruncătură de băţ una de alta este cu mult mai puţin zgomotos, însă nu ţi-ai dori să treci prin aşa ceva. Când eşti prins între două mase egale, eşti atras în mod egal de ambele. Te poţi afla în continuare pe suprafaţa Pământului, însă cea mai mare parte a lucrurilor din jurul tău se vor găsi distribuite între cele două planete, pe o distanţă medie de aproximativ 6 mii de kilometri. Deci, dacă Htrae se află la o distanţă “de un scuipat”, atunci puteţi foarte bine să-l consideraţi de aproximativ 6 mii de kilometri. Şi cum nimic de pe suprafaţa Pământului nu are o relaţie gravitaţională specială cu acesta, rezultă că dacă aţi fost suficient de “norocoşi” să vă găsiţi încă pe suprafaţa terestră, cu Htrae deasupra capului vă veţi afla într-o situaţia de gravitaţie aproape nulă.

 

Terra si Htrae
Terra şi Htrae se află foarte aproape una de cealaltă. Ce acţionează forţa gravitaţională în spaţiul dintre ele?


Toate lucrurile aflate la suprafaţa Pământului vor “pluti”, iar atmosfera se va dispersa. Astfel de fenomene sunt caracteristice spaţiului localizat sub limita Roche2. Se poate considera că cele două planete se vor găsi fiecare în interiorul limitei Roche a celeilalte.

Concluzia este că, literalmente, cele două planete se vor “destrăma”. Important nu este faptul că regiunea dintre cele două corpuri se va dezintegra, ci că datorită forţelor gravitaţionale încă existente la nivelul părţilor exterioare ale fiecărei planete, fenomenul se va propaga, dezintegrând în totalitate cei doi participanţi. Cum credeţi că va apărea această “alunecare de teren” de dimensiuni planetare? De la distanţă va fi un fenomen uluitor, însă vă veţi dori ca această distanţă să fie cât mai mare.

Chiar şi în cazul unei apropieri fără impact efectiv a celor două planete, efectele distructive vor fi colosale. Se va forma un nor de resturi ce va orbita în jurul ansamblului de planete (sau mai degrabă în jurul amestecului tulbure de materie topită), precum şi şiruri concentrate rezultate din ceea ce au fost cândva oceane, cruste şi mantale intercontinentale, mixate. Un astfel de fenomen nu a fost văzut niciodată până acum, deoarece trăim într-o lume în care gravitaţia este prezentă şi acţionează fără întrerupere. Însă, în cazul gravitaţiei reduse, lucrurile se schimbă. Pe o cometă, de exemplu, cea mai energică săritură pe verticală poate deveni “infinit de înaltă”.

Lucrurile se pot înrăutăţi şi mai mult. Dacă cele două planete au un motiv pentru a trece una prin apropierea celeilalte (de exemplu ele orbitează în anti-sens, sau poate Htrae a fost expulzată dintr-un alt sistem solar, sau orice altă cauză similară), atunci evitarea coliziunii directe nu este decât un preambul pentru un impact direct. Toate efectele descrise mai sus au consumat mari cantităţi din energia cinetică a planetelor, astfel încât, la o nouă apropiere, vitezele lor medii vor fi mai mici, efectele de atracţie vor fi mai pronunţate, iar cele două planete vor avea destinul unui parteneriat ce se va încheia, mai devreme sau mai târziu, printr-o ciocnire directă. Acesta este motivul pentru care Shoemaker Levy 9 a lovit planeta Jupiter de mai multe ori până la căderea definitivă. Înainte de impact, cometa a trecut prin limita Roche a lui Jupiter (probabil chiar de mai multe ori), fiind spartă într-o mulţime de componente (blocuri de rocă) şi micşorându-şi viteza de ansamblu.   


Notele traducătorului:

1. Prima viteză cosmică se referă la viteza minimă pe care un corp ar trebui să o aibă pentru a se înscrie pe o orbită în jurul Pământului. Această viteză este de circa 7,9 km/s. Cea de-a doua viteză cosmică este pragul peste care un corp se poate “desprinde” de influenţa gravitaţională a Pământului, evadând în spaţiul extraterestru. Ea este de circa 11,2 km/s.

2. Limita Roche (întâlnită uneori şi sub numele de rază Roche) este distanţa dintre un corp ceresc şi un altul aflat în apropierea sa, la care primul se dezintegrează sub acţiunea forţelor mareice generate de prezenţa celui de-al doilea, ce depăşesc forţele gravitaţionale proprii. În interiorul limitei Roche materia tinde să orbiteze, formând inele, în timp ce în afara acestei limite materia tinde să se coaguleze. Denumirea a fost dată după Edouard Roche, astronom francez ce a calculat pentru prima dată această distanţă, în 1848.

Câteva raze Roche specifice:            

Soare      696.000 km
Jupiter     71.492 km
Pământ    6.378 km
Lună        1.738 km
Saturn     60.268 km
Uranus     25.559 km
Neptun    24.764 km

Traducere de George Mahalu după q-what-would-it-be-like-if-another-planet-just-barely-missed-colliding-with-the-earth.