גם אם היו לנו כל המים שביקום, הם לא היו מפסיקים את ההיתוך הגרעיני בליבת השמש – אבל אולי היא הייתה הופכת לחור שחור

בכדור הארץ אנחנו רגילים לכבות שריפות בעיקר במים, אם כי לעתים דרושים חומרים נוספים. אם כך, הגיוני לכאורה לחשוב שאילו היו לנו מספיק מים יכולנו לכבות גם את השמש. אבל כמו שאלות פיזיקליות רבות שנשמעות פשוטות ברגע הראשון, התשובה לשאלה אם אפשר לכבות את השמש במים כוללת לא מעט פיזיקה מפתיעה.

ראשית נצטרך להעריך כמה מים יש בכלל במערכת השמש, בגלקסיית שביל החלב וביקום כולו. אם כמות המים אפסית יחסית למסת השמש, ברור שלא נצליח לכבות אותה. אם כמות המים גדולה ממסת השמש, עדיין נצטרך לברר אם הם יוכלו לעשות את העבודה.

כל המים בגלקסיה לא יועילו כנראה לכיבוי השמש. גלקסיית שביל החלב | צילום: Shutterstock
כל המים בגלקסיה לא יועילו כנראה לכיבוי השמש. גלקסיית שביל החלב | צילום: Shutterstock

כמה מים יש במערכת השמש?

מערכת השמש נוצרה מענן של גז מולקולרי שהורכב בעיקר ממימן והליום. הענן הלך והתכווץ בגלל כוח המשיכה בין המולקולות והאטומים, עד שנוצר כדור עצום וכבד של גז שהיה צפוף וחם מספיק כדי לייצר תגובות גרעיניות במרכזו. כך נוצרה השמש. חלק קטן מהענן התעבה מחוץ לשמש וממנו נוצרו שאר הגופים במערכת השמש. המים שיש כיום במערכת השמש מקורם בשאריות של אותו ענן: אטומי חמצן שיצרו קשרים כימיים עם אטומי מימן והפכו למולקולות של מים: H2O.

אטומי חמצן הם כאחוז אחד בלבד מהרכב השמש, ואפשר להניח שאותו יחס היה קיים גם בגז שנשאר מחוץ לה. תצפיות שנעשו על כוכבים צעירים שנמצאים כיום בשלבים ראשוניים של יצירת מערכות שמש משל עצמם מלמדות שכמות החומר שנשאר מחוץ לשמש היא רק כאחוז אחד מהמסה של השמש. לכן אפשר לקבוע בהערכה גסה שכמות המים במערכת השמש כולה עומדת על אחוז של אחוז, כלומר 1/10,000 מהמסה הכוללת של השמש.

הכמות הזאת כוללת את כל האוקיינוסים על כדור הארץ, את המים שמתחת לפני השטח בחלק מהירחים של צדק ושבתאי, את הקרח האגור בכל השביטים בשולי  מערכת השמש וכן הלאה. מדובר בכמות זעירה יחסית למסה האדירה של השמש, שלא תוכל להשפיע עליה באופן משמעותי, ובוודאי לא תוכל לכבות אותה.

אם נגדיל משמעותית את טווח החיפושים שלנו, בגלקסיית שביל החלב יש בין 200 מיליארד לטריליון (אלף מיליארד) כוכבים. אם נניח שלכוכב ממוצע יש מערכת שמש שמכילה כמות מים דומה לזו של מערכת השמש שלנו, נוכל להסיק שיש בגלקסיה כולה בין עשרים אלף למיליון פעמים יותר מסה של מים מהמסה של השמש שלנו. ביקום הנראה כולו יש מאות מיליארדי גלקסיות, כלומר יש די והותר מים לשפוך על השמש, בהנחה הבלתי סבירה שנמצא דרך להביא אותם לכאן.

לא בעירה שצוכת חמצן, אלא היתוך גרעיני. מים שנוסיף רק יתדלקו את התהליך. השמש | צילום: Shutterstock
לא בעירה שצורכת חמצן, אלא היתוך גרעיני. מים שנוסיף רק יתדלקו את התהליך. השמש | צילום: Shutterstock

ה"אש" של השמש

האם מים יעזרו לכבות את השמש? על פני כדור הארץ, מים משמשים לכיבוי שריפות כי הם מונעים ממולקולות חמצן באוויר להגיע לאזור הדליקה, וכך מפסיקים את התגובה הכימית וגורמים לאש לכבות. אולם בחלל אין אטומי חמצן שצריך לחסום והתהליך היוצר אור וחום בשמש אינו נובע מבעירה הצורכת חומר מחמצן.

השמש מונעת על ידי היתוך גרעיני שמתרחש בליבתה. בשל הכבידה החזקה בשמש, מים שנשפוך לתוכה יתפרקו מיד לאטומי החמצן והמימן שמהם הם מורכבים. המימן יוכל לשמש דלק נוסף להיתוך הגרעיני. ככלל, ככל שנוסיף לשמש יותר מסה כך הלחץ בליבתה יגדל וטמפרטורת ההיתוך תעלה. ככל שמסתה תגדל, השמש תהפוך בהירה יותר.

אם נמשיך להוסיף מים לשמש, יכול להתרחש היתוך בכמה דרכים. למשל, אם נוסיף את המים בהדרגה, המסה הנוספת עשויה לדרבן את השמש להתיך אטומי הליום, ובהמשך גם חמצן, לאטומים כבדים יותר. לעומת זאת, אם נוסיף את המים מהר מדי אנו עלולים לגרום לפיצוץ של שכבה חיצונית של מימן או של הליום בשמש, וכך לפזר לחלל את כל המים ששפכנו פנימה.

בסופו של דבר, אם נמשיך לשפוך עליה מים השמש תהיה כבדה מספיק כדי ליצור ליבה של ברזל שתקרוס ותותיר אחריה חור שחור. אם נצליח לרכז את כל המסה של המים ביקום לתוך השמש בבת אחת, כוח המשיכה שלה יהיה גדול מספיק כדי ליצור חור שחור. כך היא תיעלם למעשה בן רגע, עם כל מערכת השמש, ואנחנו נמצא את עצמנו פתאום בצד הפנימי של אופק אירועים.

13 תגובות

  • חמלו בחורף

    נראה לי זה הפיתרון להתחממות

    נראה לי זה הפיתרון להתחממות הגלובלית

  • החרדי מגבעתיים

    תעשו לי בבקשה מיני שמש מהתאוריה שלכם

    כאשר היינו ילדים כל ילד סיפר על אביו הגיבור, אבא שלי שוטר..אבא שלי...
    מי שברא את השמש..פרשת בראשית זה במקרה הקב"ה.
    מכיוון שאתם מומחים כל כך גדולים תעשו לי מיני שמש בגודל כדורסל ואחר כך נדבר על התאוריה הנפלאה שאינה מדע מדויק.

  • עומרי

    תלמד מה המשמעות של המילה תיאוריה. רק שתדע, זה לא העשרה.

    1. אותה פיזיקה שהם משתמשים בה כאן, היא אותה פיזיקה שמאפשרת לך להשתמש באינטרנט. 2. כבר יש היתוך גרעיני מלאכותי. הוא פשוט לא יעיל מספיק. וכן. מתקדמים. 3. בריאת העולם כתובה בבראשית פעמיים בשתי גירסאות. הערך של דת לא נמדד במיתולוגיה שלה. אלא במצוות שלה. המצוות שלנו לא צריכות אלוהים כדי להיות בעלות ערך. הברכות בצורותיהן השונות מחזקות דחיית סיפוקים, מודעות עצמית, ולעולם הסובב. חוקי הכשרות מתחילים מצער בעלי חיים. בשר וחלב. ו
    וגם אקולוגיה. חיות אדמה שהן לא מעלות גירה ובעלות פרסות מצריכות יותר טורפים כדי למנוע מהן הרס סביבתי. חזירים בפלורידה עכשיו מצריכים שאנשים יצאו ליער וביצה כדי לצוד כמה שאפשר מהם.. כי הם מסכנים את היער ובני אדם. ובזמנו היתה בעיה דומה באוסטרליה עם ארנבים. מידבור. חרקים- מחלות. חגב, כלומר ארבה.. כשהוא בסביבה.. אין משהו אחר. פירות ים למיניהם- הרבה משאבים. הרבה פסולת, וההכנה יכולה להיות מאוד אכזרית. וזה רק חלק. וכן, ישנם חלקים בהם אני אישית חושב שפירשו שלא כהלכה.. אבל באופן כללי. אני לא מאמין באלוהים. אני מאמין בעם ישראל.

  • רון

    ברור שיש כח עליון שיוצר

    ברור שיש כח עליון שיוצר גלקסיות ונשמות , למה בני אדם חיים בסרט שהוא דיבר איתם והדריך אותם ופתאום נעלם כמו גרוש שצריך לשלם מזונות

  • אנונימי

    היי

  • אנונימי

    Hey, vsauce, Michael here

  • אנונימי

    שטויות של ממש

    במעטפת השמש החום הוא 6,000 מעלות רק תגיעו לכוכב מרקורי והחללית עם המים תתאדה נו באמת..

  • גיא ניר

    אתה צודק: להביא את כל המים

    אתה צודק: להביא את כל המים שיש במערכת השמש (או בגלקסיה) זה באמת פרויקט הנדסי גדול מסובך שאי אפשר לעשות עם הטכנולוגיה של היום. אבל אני חושב שבתור ניסוי מחשבתי אפשר ללמוד ממנו הרבה...

  • אנונימי

    גיא

    צריך לפחות 8 מסות שמש על מנת להפוך לחור שחור. נקבל אולי ננס לבן.

  • גיא ניר

    בשאלה התייחסתי למה יקרה אם

    בשאלה התייחסתי למה יקרה אם נשפוך על השמש כמות מים שיש במערכת השמש/בגלקסיה/ביקום.
    במערכת השמש אין הרבה מים יחסית לשמש אבל בגלקסיה כולה יש המון מים, הרבה הרבה יותר מ8 מסות שמש. לכן אין שום בעיה ליצור חור שחור.

  • סקרן גדול

    פסקה האחרונה לא מובנת

    למה שפיכת מים בבת אחת תהפוך את השמש לחור שחור?
    איך בדיוק שפיכת מים תהפוך את ליבתה לברזיל?
    ומה זה אומר שנהיה בצד השני של אופק האירועים?

  • גיא ניר

    אם נשפוך מים בצורה הדרגתית

    אם נשפוך מים בצורה הדרגתית אנחנו עשויים לגרום לשמש לצבור מספיק מסה בשביל לעבור מספר תהליכי היתוך בליבתה שבסופם ליבה מברזל... בהנחה שהיא תמשיך להתנהג כמו רוב הכוכבים המסיביים (יש כתבה על זה באתר של דווידסון "כוכב נולד, כוכב מת") . אם נשים כמות גדולה של מים באותו מקום בבת אחת אז יקרה משהו אחר: כוח המשיכה של המים יהיה כל כך חזק שהמים ילחצו וידחסו לתוך כדור קטן מאד. בגלל שלכדור הזה יהיה כוח משיכה מאד חזק אז גם אור לא יוכל להמלט ממנו, ויווצר אופק אירועים. במקרה של כל המים ביקום יש כל כך הרבה מים שאופק האירועים יהיה רחוק מאד ממרכז השמש ויכלול גם את כדוה"א. אני לא יודע איך זה נראה להיות בתוך חור שחור - אבל אם אי פעם נאסוף את כל המים ביקום למקום אחד אז נגלה.

  • עיכ

    מעניין מאוד

    ממש