מי הציל את כדור הארץ מגורלו של מאדים

מאדים וכדור הארץ כיום הם כוכבים מאוד שונים. מדענים סבורים שבעבר (במונחי זמן קוסמי) כדור הארץ היה דומה יותר למאדים שהרי 2 הכוכבים נמצאים במעגל הזהב - מרחק מהשמש שמאפשר חיים. אז מה השפיע על כדור הארץ בצורה כל-כך דרסתטית שהביא אותו אל מסלול החיים.

כדור הארץ ומאדים - ממש שונה ואולי דומה?

כשמתסכלים על כדור הארץ ומאדים לא צריך להיות מדען אטום כדי להבין שהם מאוד שונים ולכל אחד מהם מאפיינים ייחודיים. מאדים קטן משמעותית מכדור הארץ קוטרו כמחצית מזה של כדור הארץ. המסה של מאדים היא רק כעשירית ממסת כדור הארץ. מה שמשפיע בצורה ישירה על כוח הכבידה. כוח הכבידה במאדים קטן פי 2.6 מזה שבכדור הארץ. כלומר אם בכדור הארץ חבילת סוכר שוקלת קילו במאדים היא תשקול כ- 380 גרם. למאדים יש אטמוספירה מאוד דקה ודלילה בהשוואה לאטמוספירה של כדור הארץ. היא מורכבת בעיקר מפחמן דו חמצני והעובי שלה הוא רק 11 קילומטר לעומת 100 קילומטר של עובי האטמוספירה של כדור הארץ. הלחץ האטמוספירי על כדור הארץ הוא פי 1000 מהלחץ האטמוספירי במאדים. דבר שגורם בצורה ישירה לכך שאין מים במצב צבירה נוזל על מאדים. המים לא מצליחים להישאר כנוזל ופשוט מתאדים.

דלילות האטמוספירה במאדים משפיעה בצורה ישירה גם על הטמפרטורות הקיצוניות במאדים הנעות מ 20 מעלות צלסיוס ל 140- מעלות צלסיוס.

בשלב מוקדם בהיסטוריה כדור הארץ היה עטוף באטמוספירה רווית פחמן דו חמצני ומתאן ולמביט מרחוק על כדור הארץ ומאדים היו נראים שני הכוכבים כנקודות אפורות כתומות נטולות ייחודיות.

עידן החמצן הגדול (GOE)

אבל אז קרה משהו מדהים: ייצורים זעירים, חיידקים שנקראים ציאנובקטריה-Cyanobacteria (אצות כחולות ירוקות) פתחו את היכולת לבצע פוטוסינתזה. בתהליך זה אור שמש, מים ופחמן דו חמצני מיצרים מזון לבקטריה וכתוצר הלוואי משתחרר חמצן. עם הזמן ציאנובקטריה יחד עם אורגניזמים פוטוסינתטיים אחרים החלו לשחרר כמויות עצומות של חמצן לאטמוספירה של כדור הארץ. החמצן הזה שינה את הרכב הגזים באטמוספירה להרכבם כיום. עליית החמצן האטמוספירה הביאה לשינויים משמעותיים שאיפשרו לאורגניזמים לפתח נשימה. החמצן הפך זמין כמקור אנרגיה ואיפשר יצירת אורגניזמים מותאמים לנשימה של חמצן.

הצטברות החמצן יצרה גם שכבת אוזון שהיא שכבת הגנה באטמופירה העליונה שיש לה תפקיד מכריע בחסימה וספיגה של רוב הקרינה האולטרה סגולה המזיקה של השמש. שכבת האוזון היא מגן חיוני לשימור החיים על היבשה. החמצן באטמוספירה והתפתחות האוזון היו גורמים משמעותיים שהביאו את כדור הארץ למצבו כיום, הם שעשו את השינוי מכדור דומה למאדים לכדור הכחול.

מכונת החמצן

כיצד צמחים יכולים לייצר את מזונם בעצמם ואפילו לתת לנו את האוויר שאנו נושמים? הכל בגלל תהליך פנטסטי שנקרא פוטוסינתזה.

בתוך עלי הצמח יש מפעלים זעירים שנקראים כלורופלסטים. חשבו על כלורופלסטים כעל תחנות הכוח של צמחים. הם משתמשים בפיגמנט ירוק שנקרא כלורופיל כדי ללכוד את אור השמש. הכלורופיל הוא החלק בצמח שמקנה להם לו את ציבעו הירוק.

  כאשר אור השמש מאיר על עלי הצמח, הכלורופיל שבכלורופלסטים קולט את אנרגית האור והופך אותה לאנרגיה כימית. 

אבל מה עושים צמחים עם כל האנרגיה הזו? הם משתמשים בה כדי להכין אוכל לעצמם. בדיוק כפי שאנו זקוקים למזון כדי לגדול ולהישאר בריאים, גם צמחים זקוקים למזון. אבל הצמחים בניגוד אלינו הם כמו מכונה משוכללת– הם יכולים לייצר את מזונם בעצמם רק באמצעות אור השמש, מים ופחמן דו-חמצני. 

בעלי הצמח יש חורים זעירים הנקראים פיוניות. הפיוניות מאפשרות לצמח לקלוט פחמן דו-חמצני מהאוויר. אנחנו נושמים חמצן ונושפים פחמן דו חמצני, ובכן, בצמחים זה בדיוק הפוך. הם קולטים פחמן דו-חמצני ומשחררים חמצן.

בתוך תאי הצמח מתרחש תהליך מיוחד. קוראים לו פוטוסינתזה, וזה כמו קסם! האנרגיה מאור השמש מסייעת לצמח לשלב פחמן דו חמצני מהאוויר עם מים משורשיו. תהליך זה נוצר סוג מיוחד של סוכר שנקרא גלוקוז, בפשטות זה המזון של הצמח.

אבל הנה החלק המדהים – בזמן ייצור גלוקוז, צמחים גם משחררים חמצן לאוויר! הצמחים הם מכונת החמצן המופלאה שמאפשרת לנו ובעלי החיים לחיות. לכן, כשאתם רואים עצים או פרחים, זכרו שהם לא רק יפים, הם גם מייצרים חמצן לכולנו. 

הצטרפו לקבוצת הוואצאפ שלנו לילדים סקרנים וקבלו תכנים בלעדיים וניסויים שימשיכו לעורר בכם את הסקרנות

רוצה להצטרף

אתגר מכונת החמצן

בניסוי הפעם נייצר מכונת חמצן וננסה לבדוק כיצד נוכל להפיק חמצן בעזרת צמחי תבלין

החומרים הדרושים:

🌿 גבעולים עם עלים של אחד מעשבי התיבול כגון נענע פטרוזיליה לואיזה…

🌞 אור שמש

🥛 3 כוסות זכוכית או פלסטיק שקופות 

💧 מים

מה עושים?

שלב ראשון

נכין 3 כוסות בצורה הבאה:

1. נסמן את הכוס ככוס מספר 1 נמלא את הכוס במי ברז בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס

נכניס בכוס המים גבעול או שניים של עשבי תיבול כמו נענע, פטרוזיליה, לואיזה, כוסברה חשוב שהגבעול יהיה עם עלים.

2. בשיטה הזו נכין כוס נוספת נסמן אותה ככוס מספר 2.

3. נסמן את הכוס ככוס מספר 3 נמלא במי ברז בלבד (ללא גבעול) בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס.

שלב שני

מה נעשה עם 3 הכוסות?

עכשיו אתם המדענים! עליכם להחליט איפה להניח את כל אחת מכוסות הניסוי כך שתפעילו את מכונת החמצן בצורה הכי טובה רמז - עליכם ליצור תנאי סביבה שונים ואל תשכחו את הכוס הביקורת (אתם בוודאי זוכרים את חצאי התפוח)

צלמו את מכונת החמצן שלכם בפעולה. רמז נוסף תוכלו לנסות גם זמנים שונים במהלך היום בונוס- מה התפקיד שתיתנו לכוס מספר 3 ??

מכונת החמצן שלי

אוהבים ניסויים ? נסו את ערכות המדע של שיגעון המדעים

לחנות מדע

אהבתם את הניסוי?! שתפו!