Rugsėjo 28 d. buvau pakviesta į Vilniaus „Laisvės“ gimnaziją, kur vyko „Mokslo žinių dienos“ renginys. Gimnazistams skaičiau paskaitą „Idealioji geometrija kosmose“. Renginį organizavo Lietuvos mokslų akademijos skyrius „Mokslininkų rūmai“, o šio renginių ciklo tikslas – supažindinti jaunimą su mokslininko profesija ir padėti atrasti juos dominančias mokslo sritis.
Kodėl vieni kūnai apvalūs, o kiti – ne?
Saulė, Mėnulis, Žemė ir Jupiteris beveik tobulai sferiški, o asteroidai, kometų branduoliai ar Marso palydovas Fobas – visai netaisyklingi. Paskaitoje aiškinomės, kas lemia šį skirtumą.
Mažuose masteliuose viršų ima paviršiaus įtempis – todėl muilo burbulai ir lašai patys susitraukia į rutulį, nes jo paviršiaus plotas mažiausias. Mažus kosminius kūnus kartu laiko cheminiai ryšiai ir kitos elektromagnetinės sąveikos, o medžiagos stiprumas neleidžia gravitacijai jų „suapvalinti“. Tik kai kūnas pakankamai masyvus, jo paties gravitacija, traukianti visomis kryptimis vienodai, nugali medžiagos stiprumą – kūnas pasiekia hidrostatinę pusiausvyrą ir tampa sfera. Ši riba vadinama „bulvės spinduliu“ (angl. potato radius) ir, priklausomai nuo sudėties, siekia maždaug 200–300 km.
Hidrostatinė pusiausvyra yra ir 2006 m. Tarptautinės astronomijos sąjungos planetos apibrėžimo dalis – būtent dėl jos Cerera tapo nykštukine planeta. O iš daugiau nei 400 žinomų Saulės sistemos planetų palydovų apvalių yra tik apie dvidešimt. Taigi sfera kosmose – ne taisyklė, o didžiausių kūnų privilegija.
Sukimasis suploja
Trečiasis veiksnys – sukimasis. Besisukantys kūnai ties ašigaliais suplokštėja: Žemės pusiaujo spindulys apie 21 km didesnis už ašigalio. Dėl to toliausiai nuo Žemės centro esantis taškas yra ne Everestas, o Čimborasas Ekvadore, o GPS ir kitos palydovinės navigacijos sistemos Žemę skaičiuoja kaip suplotą elipsoidą (WGS 84). Sparčiai besisukantis Saturnas suplotas beveik 10 proc., o nykštukinė planeta Haumėja, apsisukanti maždaug per keturias valandas, ištįsusi lyg regbio kamuolys.
Apvaliausias objektas Visatoje
Paskaitos kulminacija – žvaigždė KIC 11145123, apvaliausias kada nors išmatuotas gamtinis objektas. Jos spindulys – apie 1,5 mln. km, o pusiaujo ir ašigalio spinduliai skiriasi vos apie 3 km. Tai išmatuota ne tiesiogiai, o asteroseismologijos metodais – tiriant žvaigždės viduje sklindančių virpesių dažnius.
Pagrindinė mintis, kurią norėjau perduoti: kosminio kūno forma – tai jo fizikinės istorijos pėdsakas. Jei kūnas nėra sfera, greičiausiai jis per mažas hidrostatinei pusiausvyrai arba sukasi per greitai. Taigi vien pažvelgę į formą jau galime daug ką pasakyti apie jo savybes.
Ačiū
Paskaitos metu daug klausinėjau gimnazistų ir kviečiau juos spręsti užduotis, o aktyviausiems buvau paruošusi prizų. Paskaitą filmavo ir fotografavo gimnazijos Kino klubo nariai.
Dėkoju Vilniaus „Laisvės“ gimnazijos direktorei, fizikos mokytojai metodininkei Jolantai Gutauskaitei-Janulevičienei, LMA skyriaus „Mokslininkų rūmai“ vyriausiajai specialistei Lilianai Feiginaitei ir, žinoma, smalsiems gimnazistams!