נקודת לגראנז'

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Lagrange points.jpg

נקודת לגראנז' (הקרויה גם נקודת L או נקודת ליברציה) היא אחת מחמש נקודות שבהן יכול גוף קטן, המושפע רק מכוח הכבידה, להישאר באופן יציב, ללא השקעת אנרגיה, ביחס לשני גופים הנעים בהשפעת הכבידה. לדוגמה, אלו נקודות שבהן יכולים לוויין או תחנת חלל להישאר באופן קבוע יחסית לכדור הארץ והירח. נקודות לגראנז' מאופיינות על ידי התכונה שהמשיכה הגרוויטציונית הנוצרת על ידי שתי מסות גדולות משתווה בגודלה לגודל הכוח הצנטריפטלי הדרוש לתנועת מסה במסלול. קרויות על שמו של ז'וזף לואי לגראנז'.

נקודות לגראנז'[עריכת קוד מקור | עריכה]

Lagrange very massive.svg
L2 rendering.jpg

חמש נקודות לגראנז' מוגדרות כך:

L1[עריכת קוד מקור | עריכה]

נקודת לגראנז' L1 נמצאת בין שתי מסות M1 ו-M2 על הקו הדמיוני המחבר בין מרכזי המסות. לכאורה גוף הנמצא במרחק קטן יותר מהמסה הקטנה אמור להקיף את המסה הגדולה בזמן קצר יותר, אך מכיוון שהמסה הקטנה מפעילה כוח משיכה בכיוון ההפוך, היא מחלישה את המשיכה של המסה הגדולה וגורמת להארכת זמן ההקפה. בנקודת לגראנז' L1 משתווה זמן ההקפה לזמן ההקפה של המסה הקטנה.

נקודת לגראנז' L1 שבין הארץ והשמש נמצאת במרחק של כ-1.5 מיליון קילומטרים מהארץ ומשמשת נקודת תצפית נוחה בשמש, שכן השמש שם לעולם אינה מוסתרת על ידי כדור הארץ או על ידי הירח. בנקודה זו נמצאת הגשושית SOHO המשמשת לתצפיות בשמש.

L2[עריכת קוד מקור | עריכה]

נקודת לגראנז' L2 נמצאת על הקו הדמיוני המחבר בין מרכזי המסות M1 ו-M2, מאחורי המסה הקטנה מבין השתיים. לכאורה גוף הנמצא במרחק גדול יותר מהמסה הקטנה אמור להקיף את המסה הגדולה בזמן ארוך יותר, אך מכיוון שהמסה הקטנה מפעילה כוח משיכה נוסף באותו הכיוון, היא מגבירה את המשיכה של המסה הגדולה וגורמת לקיצור זמן ההקפה. בנקודת לגראנז' L2 משתווה זמן ההקפה לזמן ההקפה של המסה הקטנה.

נקודת לגראנז' L2 של הארץ והשמש נמצאת במרחק של כ-1.5 מיליון קילומטרים מהארץ ומשמשת את לוויין המחקר WMAP החוקר את קרינת הרקע הקוסמית. נקודת זו נוחה למחקר זה, שכן כדור הארץ מסתיר חלקית את השמש ומקל על קרור אמצעי התצפית הדרושים לתצפית זו. ההסתרה אינה מלאה, שכן במרחק זה הגודל הזוויתי של כדור הארץ קטן משל השמש והצל הוא חלקי בלבד. בשנת 2009 שוגרו מצפה החלל הרשל ומצפה החלל פלאנק והוצבו אף הם בנקודות L2, וגם טלסקופ החלל ג'יימס וב מתוכנן להיות מוצב בנקודה זו בשנת 2014.

L3[עריכת קוד מקור | עריכה]

נקודת לגראנז' L3 נמצאת על הקו הדמיוני המחבר בין מרכזי המסות M1 ו-M2, מאחורי המסה הגדולה מבין השתיים, כך שמרחקה ממרכז המסה של המערכת שווה למרחק בין מרכזי שתי המסות. מכיוון שנקודת מרכז המסה של המערכת נמצא מעט בכיוון המסה הקטנה, הנקודה נמצאת במרחק קטן במקצת מהמרחק בין שתי המסות.

נקודת לגראנז' L3 של הארץ והשמש אינה יציבה בגלל השפעת כוח הכבידה של כוכבי הלכת האחרים ובעיקר של נוגה שעובר במרחק של 0.3 יחידות אסטרונומיות ממנה.

L4 ו-L5[עריכת קוד מקור | עריכה]

L4 diagram.svg

נקודות לגראנז' L4 ו-L5 נמצאות על הקודקודים של שני המשולשים שווי הצלעות ששני קודקודיהם האחרים הם מרכזי שתי המסות M1 ו-M2. הנקודה L4 מקדימה את תנועת המסה הקטנה סביב הגדולה והנקודה L5 נעה בעקבותיה. מכיוון שהמרחק מנקודות אלו למרכזי שתי המסות שווה, יחס כוחות הכבידה הפועלים בנקודות הוא בדיוק היחס בין שתי המסות והכוח השקול פועל בכיוון מרכז המסה של המערכת. כתוצאה מכך, מקיפות נקודות אלו את מרכז המסה של המערכת באותו זמן כמו זמן ההקפה של המערכת. למעשה נקודות אלו מהוות פתרון יציב של מערכת בת שלוש מסות, ולכן בנקודות אלו יכולים לנוע ביציבות גם גופים בעלי מסה שאינה זניחה ביחס לשתי המסות האחרות.

נקודות לגראנז' L4 ו-L5 נקראות גם נקודות טרויאניות על שם האסטרואידים הטרויאנים שנמצאים בנקודות לגראנז' L4 ו-L5 של צדק והשמש. בנקודות לגראנז' L4 ו-L5 של הארץ והשמש ושל הארץ והירח יש אבק בין כוכבי ואסטרואיד אחד שגודלו 300 מטר בסך הכל וניתן לו השם 2010TK7.‏[1]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ ד"ר יגאל פת-אל, התגלה מלווה חדש לכדור הארץ, באתר ynet‏, 31 ביולי 2011