האיש שבירח

כאשר אנו מסתכלים אל השמיים אנו נתקלים במבטו המוכר והחביב של "האיש שבירח", שמלווה אותנו בנאמנות. התיאום המוזר של תנועת הירח, כלומר, העובדה שמשך הסיבוב שלו סביב צירו זהה לזמן שנדרש לו כדי להקיף את כדור הארץ, גורם לכך שהצד הפונה אל כדור הארץ הוא קבוע – כך שעיניו של האיש שבירח נעוצות בנו תמיד.

במחקר שכלל הדמיות וניתוחים מפורטים, הראו פרופ' עודד אהרונסון מהמרכז למדעים פלנטריים במכון ויצמן למדע, פרופ' פיטר גולדרייך מהמכון הטכנולוגי בקליפורניה (שם יזם פרופ' אהרונסון את המחקר הנוכחי), ופרופ' ראם סרי מהאוניברסיטה העברית בירושלים, שפני הקרקע של הירח – כלומר תכונותיו הגאופיזיות – הם שקובעים את כיוונו ביחס לכדור-הארץ. ממצאי המחקר, שנתמך על ידי לוויין סקירת הירח של נאס"א (LRO), התפרסמו בכתב-העת Icarus.

צורתו הגאופיזית של הירח אינה סימטרית: פני השטח בצדו הקרוב מכוסים במכתשים עמוקים, ובהם חומר געשי דחוס וכהה – והם שיוצרים את "פני האדם". בצדו המרוחק ("הצד הנסתר") של הירח, לעומת זאת, מתנשאים הרים גבוהים.

שפני הקרקע של הירח – כלומר תכונותיו הגאופיזיות – הם שקובעים את כיוונו ביחס לכדור-הארץ
צילום: NASA

"באופן אינטואיטיבי היינו מצפים כי דווקא צדו המרוחק של הירח – שבו מצויים ההרים – יפנה אלינו, ולא הצד שבו יש מכתשים עמוקים. במצב זה פני השטח של הירח היו קרובים יותר לכדור הארץ, וכך הרמה האנרגטית של המערכת כולה נמוכה יותר", אומר פרופ' אהרונסון. הטבע מעדיף בדרך כלל מצבים שבהם האנרגיה נמוכה יותר. מה ההסבר?

את תנועתו של הירח אפשר לדמות לרכבת צעצוע, שנעה לאורך מסלול מעגלי שבו שתי גבעות ושני עמקים. הגבעות והעמקים מייצגים רמות אנרגיה שונות של הכיוונים שבהם הירח יכול להימצא. בגלל החיכוך של הגלגלים במסילה, הרכבת הולכת ומאבדת אנרגיה, עד למצב שבו אינה יכולה לטפס במעלה הגבעה, והיא נתקעת בתוך העמק. הבחירה באחד משני העמקים תלויה בעיקר בגובה הגבעה האחרונה שחצתה (ולא בעומקם של העמקים). כלומר, רמות האנרגיה המרביות (ה"גבעות") הן שקובעות את מצבו הסופי של הירח – ולא האנרגיות המינימליות (ה"עמקים"). על פי פרופ' אהרונסון "אנשים מופתעים מהעובדה שהירח מפנה אלינו תמיד את פניו, אבל אנו מופתעים גם לנוכח האלגנטיות הרבה של העקרונות שלפיהם המערכת פועלת."

צורתו הגאופיזית של הירח אינה סימטרית: פני השטח בצדו הקרוב מכוסים במכתשים עמוקים, ובהם חומר געשי דחוס וכהה – והם שיוצרים את "פני האדם"
צילום: NASA

רמות האנרגיה שחישבו המדענים עבור המאפיינים הנוכחיים של פני השטח של הירח, מראות כי קיימת העדפה לייצובו בכיוון הנוכחי. "באמצעות שינויים במודל שתכננו – כמו שינויים בהתפלגות מאסת הירח או בפרמטרים אחרים הקשורים לתכונותיו הפנימיות – יכולנו לשלוט בבחירת ה'עמק' שבו יתמקם הירח", אומר פרופ' אהרונסון.

תכונותיו הגאופיזיות של הירח עברו שינויים משמעותיים מאז ימיו המוקדמים, ולכן ייתכן כי בעבר העדפת כיוונו היתה שונה. עדויות שונות מצביעות על האפשרות כי בעבר הירח אכן הפנה אלינו את צדו השני, אולם בשלב מסוים המערכת החלה להסתחרר כתוצאה מפגיעה ענקית של עצם כלשהו בירח, ולאחר מכן התייצבה וננעלה מחדש במצב הנוכחי – באופן שמתואר במחקר זה.