[the_ad_placement id="scine_before_content"]

وفقًا للفيزياء، من الممكن أن تكون الأرض على شكل دونات!

هل سبق لك وأن تسائلت عن السبب وراء كون الكواكب دائما على شكل كرة بدلا من شكلاً آخر؟ لماذا ليس مكعبة، أو مثلثة؟

دعونا نكون صادقين، إن جميع هذه الأشكال تخالف قوانين الفيزياء لذا لا يمكن أن تكون، لكن هناك شكل واحد مثير غير الكروي يمكن أن يكون عوضًا عن الشكل الكروي: الدونات!

كيف هذا ممكن؟

كوكب على شكل دونات، أو حلقي، كما يطلق عليه في الرياضيات، نظرياً يمكن أن يكون موجوداً!، لكن كي يتكون كوكب على هذا الشكل عليه أن يتجاوز بعض العقبات الشبه مستحيلة أولاً.

الكواكب تكون كروية لأن الجاذبية تؤثر بالمادة بقوى نحو الداخل. للحفاظ على الفتحة في وسط كوكب حلقي على شكل دونات من الانهيار، سيكون عليك تسليط قوة نحو الخارج متساوية في جميع الإتجاهات.

قوة الطرد المركزية يمكنها أن تعمل هذه الحيلة، يمكنها أن تجعل الكوكب مستقراً، لكن هذا يعني أن على الكوكب أن يدور بسرعة عالية إلى أبعد الحدود. لهذا فإن طول اليوم على كوكب الدونات لن يكون إلا بضع ساعات أرضية بسبب سرعة الدوران. وفي الواقع لو ازدادت سرعة الكوكب بحيث أنّ قوة الطرد المركزية تغلبت على القوة الجذوبية سوف تبدأ مادة الكوكب بالتدفق إلى الفضاء شيءً فشيء.!

في هذا الشكل يمكن أن تفعل الجاذبية أشياء فظيعة ومضحكة! قوة الطرد المركزية يمكن أن تجعل الجاذبية أضعف عند خط الإستواء (كما هو الحال على أرضنا الكروية). الجاذبية ستكون أقوى للداخل فقط عند الأقطاب.

ولسوء الحظ على عكس الاختلافات الصغيرة في الجاذبية على الأرض بين المناطق المختلفة، فالإختلافات يمكن أن تكون كبيرة على كوكب الدونات: إن الجاذبية ستكون أكثر قوة في القطبين بضعفين (216%) من ما هي بالقرب من خط الإستواء. هذا يعني أنّ عليك أنْ تقضي عطلتك عند خط الإستواء لخسارة الوزن.

قبل أن تحزم حقائبك تذكر: نتيجة لإرتفاع معدل دوران الكوكب فإن الطقس سيكون قاسي جداً!. رياح شديدة، مناخات ذات اختلافات كبيرة في درجة الحرارة، وعواصف فائقة القوة، كما ستكون امواج البحار عند خط الإستواء عالية جداً بسبب ضعف الجاذبية.

لماذا عليك أن تهتم؟

المعرفة حول كيفية تشكُّل كوكب بشكل آخر نظري غير كروي يمكن أن يخبرك الكثير حول كوكبك الكروي. أن تعلم كيف تؤثر الجاذبية ولماذا الطقس ممتع هنا؟..الخ.

المزيد حول كوكب الدونات!

1. للكوكب نصفي قطري الأول هو نصف القطر الرئيس والثاني هو الصغير.

2. لا يمكن أن تكون النسبة بين طول نصف القطر الرئيس والثانوي أكبر من 3، أي 3 أمثال نصف القطر الثانوي. لأنه إذ كانت النسبة أكبر سينهار الكوكب على نفسه وبالتأكيد ستعود الجاذبية وتلم شمله من جديد لكن ليس على شكل دونات هذه المرة!.

3. على الكوكب أن يدور بسرعة كبيرة جداً كي يستقر، لأنه عند دوران الكوكب تتولد قوة طرد مركزية عن خط الإستواء (كما في الأرض: مما تجعل هذه القوة الأرض عن خط الإستواء تمتلك نصف قطر أكبر من ذلك عند القطبين)، وقوة الطرد المركزية هذه ستكون بإتجاه الخارج بالتأكيد بينما الجاذبية نحو الداخل وهكذا فإن القوتين ستكونان بحالة استقرار، لا تتغلب أحداهما على الاخرى ولا ينهار الكوكب في النهاية (هذه هو مفهوم الإستقرار الجُذوبي في الكواكب والنجوم عند الفيزياء الفلكية إن فكرت بها يوماً!). كما لا بد أن يكون طول الأيام قصيراً على الكوكب بسبب سرعة الدوران.

4. سرعة دوران الكوكب سوف تشوه الدونات خاصتنا نحو الخارج! وللسبب نفسه: قوة الطرد المركزية. حيث سيتشكل لدينا قطعاً ناقصاً ومركزه ليست نقطة الأصل.

5. كوكب على شكل دونات يشكل فرقاً كبيراً في المسائل الرياضياتية نسبةً إلى كوكب كروي لإجراء القياسات. على كوكب كروي من أجل قياس الجاذبية نستخدم المعادلة التالية: g=m/R^2 إنها بسيطة حتى على تلميذ في بداية الثانوية بينما على كوكب بشكل دونات سوف لن يستطيع التلميذ هذا أن يدرس معادلة الجاذبية حتى يصل مرحلة أكثر تقدماً! الصورة (1). لحسن الحظ لدينا ما يسمى بالمحاكاة الحاسوبية وهي هنا لإنقاذنا، الصورة (2).

الصورة (1): المعادلة التي تستخدم لقياس الجاذبية على كوكب الدونات.
المحاكاة الحاسوبية لتوزع قوة الجاذبية، حيث إنها عند القطبين أقوى من ما هي عند خط الإستواء بنسبة 216% أي ضعفين.

6. سيكون الغلاف الجوي أشبه بالغلاف الجوي للمشتري من ما هو للأرض، بسبب سرعة الدوران. كذلك لا تنسى ستجد رياح شديدة وأعاصير.

7. المحاكاة النموذجية لعالم الدونات تتنبأ بأن توزيع الحرارة الداخلية عند خط الإستواء أعلى مما هي عند القطبين، مما يعني أن القشرة الأرضية عند القطبين ستكون رقيقة كفاية لجعل النشاطات البركانية والطاقات الحرارية أكثر نشاطاً عند القطبين مما هي عند خط الإستواء.

توزيع الحرارة الداخلية في كوكب الدونات
نسبة للأرض فإن حلقة المحيط الهادي تعتبر أكثر المناطق نشاطاً.

8. نسبة للقمر على كوكب على شكل دونات فهناك مسارات كثيرة جداً يمكن أن يكون القمر في إحداها وذلك بسبب طريقة إنتشار جاذبية الكوكب.

في النهاية كوكب الأرض ليس أحد تلك الكواكب التي لم يُرى لها مثيل، لكن نظرياً يمكن أن يوجد كوكب بهذا الشكل!. لذلك إن أخبروك يوماً بأن قد وُجد كوكباً ليس كروياً فليس هناك خيار إلا أن يكون على شكل دونات، هذا الشكل الوحيد الذي عليك أن تفكر به!

المصادر: 1