איך הר נולד? כמו תינוק, בהתחלה זה כואב. למה כואב? טוב, תלוי באיזה הר מדובר. חלקם נולדים מקימוט אכזרי וארוך של קרקע פריכה. אחרים מחושלים באש ועשן. יש גם הרים של קרח, וכאלו שנולדים בעקבות תנועת לוחות טקטוניים. מכל סוגי ההרים הללו, איך מחליטים מיהו מביניהם ההר הגבוה בעולם?

נניח שאשאל, "מהו ההר הגבוה ביותר בכדור הארץ?", מה הייתם עונים? רגע, לפני שתענו, אני רוצה ללמד אתכם טריק של מדענים. בכל פעם ששואלים אתכם משהו שצריך לחשוב עליו קצת - התחילו בשאלה וקחו לכם את הזמן לחשוב. למשל, במקרה דנן, שאלה טובה תהיה, "גבוה ביחס למה?" 

"או!" הייתי עונה לכם, "שאלה טובה!" (בינתיים, אתם חושבים על התשובה, כן? לא לבזבז זמן).

אתם מבינים? זו באמת שאלה טובה. הרי אפשר למדוד את גובהו של הר ביחס לכמה נקודות ייחוס הגיוניות. אפשרות אחת היא להתחיל למדוד את גובהו מהבסיס. מדידה זו מכונה גם ה"רום הטופוגרפי". 

פה אתם צריכים להיזכר בטריק של המדענים שלימדתי אתכם כרגע ולשאול אותי - "רגע, אבל איך אתה מגדיר בסיס?"

"או!" הייתי עונה לכם, "שאלה טובה!" יש כמה דרכים להגדיר את בסיסו של הר. אפשרות ראשונה היא הגובה הממוצע של כל הנקודות הנמצאות על היקף בסיסו של ההר. זו מדידה בעייתית, כמובן, מאחר שהבסיס עצמו יכול להיות בגבהים שונים. למשל, ההר השני בגובהו בעולם, בעל השם הקליט K2, מתנשא לכ-8611 מטרים מעל פני הים. אולם, אם נמדוד אותו מהבסיס נגלה שגובהו רק כ-4000 מטרים, מאחר ש-K2 הוא אחת הפסגות של רכס ההימלאיה. 

אם נחליט להגדיר את גובהם של הרים לפי המרחק של הפסגה מבסיסם נגלה עובדה מפתיעה: הר אוורסט הוא כלל לא ההר הגבוה ביותר בכדור הארץ. את מקומו יתפוס מאונה-קיאה בהוואי, הר געש עצום, שבסיסו נמצא מתחת לים ורומו הטופוגרפי הוא כעשרה קילומטרים - כשני קילומטרים יותר מגובהו של האוורסט לפי הגדרה זו [1].

אפשרות פופולרית יותר היא להתחיל מגובה פני הים. מדוע זו אפשרות מעט טובה יותר? ובכן, מאחר שמים הם נוזל, ומנסיוננו בחיי היום-יום, אנו רגילים שנוזלים מקבלים את צורתו של הכלי שמכיל אותם, כך שהגובה שבו הם נמצאים יחסית לתחתית הכלי שווה. לעומת זאת, בכדור הארץ, מפלס המים לא שווה בכל מקום. מדוע?

אם נניח לרגע שכדור הארץ מכוסה כולו באוקיינוס של מים, ללא יבשות, ושגובה קרקעית האוקיינוס הזה שווה - מה יקרה אם נחפור בור באחת הנקודות באוקיינוס הזה, ניקח את החול ונשליך אותו מחוץ לכדור הארץ? 

ובכן, בנקודה בשפת המים שנמצאת בדיוק מעל הבור, כוח המשיכה מעט חלש יותר מבנקודות אחרות, מאחר שהוצאנו מעט חומר (מסה) בכיוון מרכז כדור הארץ. מצד שני, חפרנו בור שהמים מתחילים למלא. מה יקרה למפלס פני הים? ובכן, מפלס המים ישתנה כך שכוח הכבידה הפועל על שפת המים יהיה שווה בכל נקודה. בנקודות שבהן כוח הכבידה יהיה חזק יותר, יעלה מפלס המים (מאחר שמים יזרמו אליהן), ובנקודות שבהן כוח הכבידה יהיה חלש יותר יֵרד מפלס המים (מאחר שמים יזרמו מהן והלאה). מישור שווה-כבידה זה (יחסית למרכז כדור הארץ האידיאלי שלנו) נקרא הגיאואיד. 

אם מסבכים מעט את העניינים, ניתן להכליל בגיאואיד אפקטים שקשורים לסיבוב כדור הארץ סביב צירו, שגורם להפעלת רכיב כוח צנטרפוגלי שכיוונו הפוך לכוח הכבידה ועוצמתו נחלשת בין קו המשווה לקוטב. בנוסף, בכדור-ארץ שאינו אידיאלי, כמו זה שלנו, המסה אינה מחולקת באופן שווה, מאחר שיש בו איזורים צפופים יותר ואיזורים צפופים פחות. לכן, צורתו של הגיאואיד אינה כדורית כלל, ומושפעת מהרכב החומרים שבתוכו. גם רוחות וזרמים באוקיינוסים של כדור הארץ משפיעים על גובה פני הים. 

לסיום, לכל אלו יש להוסיף תופעות של גאות ושפל [2], טופוגרפיה, מיקומן של יבשות, עליית פני הים הנגרמת בשל שינויי האקלים - וגם שדי קשה להגדיר בדיוק מהו גובה פני הים במקומות שבהם אין ים. נפאל, למשל, משתמשת במפרץ בנגל כדי למדוד את גובהו של הר אוורסט. בכל מקרה, אם נחבר את כל התופעות האלו יחדיו נגלה שמפלס פני הים גם הוא עסק מסובך מאוד למדידה מדויקת. לפי מדידה זו, הר אוורסט יזכה לתואר ההר הגבוה בעולם - כ-8,848 מטרים מעל פני הים [3]. 

לעומת גובה פני הים, שמושפע מכבידה, רוחות או זרמים אוקייניים שיכולים לשנות את גובה פני הים בעד כמה עשרות או מאות מטרים - מרכז כדור הארץ הוא פחות או יותר סטטי. אם נמדוד את גובה ההר יחסית למרכז כדור הארץ נמצא כמה עובדות מפתיעות. 

ראשית נגלה כי גם מערכת ייחוס זו בעייתית, בשל העובדה שצורתו של כדור הארץ אינה כדורית - אלא סגלגלה. המרחק ממרכז כדור הארץ לקו המשווה גדול בכחמישה עשר קילומטרים (כמעט שני אוורסטים) מהמרחק ממרכז כדור הארץ לקוטב. במערכת ייחוס זו, ההר הגבוה בכדור הארץ הוא דווקא הר הגעש צ׳ימבוריסו באקוודור, שקרוב יותר לקו המשווה מאשר האוורסט. פסגתו של הצ׳ימבוריסו רחוקה ממרכז כדור הארץ כמעט שני קילומטרים יותר מפסגתו של הר אוורסט. 

האטמוספירה של כדור הארץ ותנועת הלוחות הטקטוניים [4] שלו משפיעות גם הן על גובהם של הרים: בכל שנה נשחקת פסגתו של האוורסט בכ-3 מילימטרים בשל הרוחות העזות, שמסירות ממנה שכבות סלע. אבל אין מה לדאוג: בשל התנגשות הלוח הטקטוני ההודי והלוח הטקטוני האירו-אסייתי, מתקמט קרום כדור הארץ ודוחק מעלה את פסגתו של האוורסט בקצב שמוערך בכ-5 עד 10 מילימטרים בשנה. 

לסיכום, אם מזדמן לכם יום אחד להגיע לכנס מדעי בגיאודזיה ולהתווכח על שאלת גובהו של ההר הגבוה ביותר - קודם כול זִכרו לענות בשאלה, כמו, "יחסית לאיזו נקודה במרחב ובזמן?" כי בכל זאת - ללא תלות במערכת הייחוס שבה נבחר לעבוד - גובה פני כדור הארץ משתנה כל העת בשל כוחות עצומים הפועלים מתחת לרגלינו ממש, ושעליהם אין לנו ממש שליטה. תמיד נחמד לשמוע.

עריכה: ינון קחטן

מקורות והרחבות:

[1] על גובה הרים בכדור הארץ

[2] גאות ושפל 

[3] מדידת גובהו של האוורסט

[4] לוחות טקטוניים

• לקריאה נוספת, פוסט שלנו על שורשי הרים