فترة دوران القمر للأرض
معدل دوران القمر حول الأرض يساوي معدل دورانه حول محوره، وهذا ما يفسر عدم تغير وجه القمر المواجه للأرض، وسنلخص فترة دوران القمر حول الأرض. في التالي:
- الدورة الفلكية: هي فترة دوران القمر حول الأرض بالنسبة للنجوم، أي الفترة التي يستغرقها القمر للعودة إلى نفس المكان الذي كان يعتمد فيه على النجوم، وهي مدة الدورة الفلكية 27.3 يوم وتسمى ايضا بالشهر الفلكي.
- الدورة القمرية: وهي فترة دوران القمر حول الأرض بالنسبة للشمس، وتصل مدة الدورة القمرية إلى 29.5 يومًا، وترتبط هذه الدورة بالمراحل القمرية، حيث يبدأ القمر دورته في فترة معينة. المرحلة وتنتهي الدورة القمرية عندما يعود القمر إلى نفس المرحلة مرة أخرى، وتسمى أيضًا المرحلة القمرية.
مراحل القمر
ذكرنا سابقًا أنه في دوران القمر حول الأرض يتعلق الأمر بمراحل القمر، وذلك في الدورة القمرية، والآن سنعرض أطوار القمر التي يمر بها خلال تلك الدورة:
- المحقق: الزوال هو وجود القمر بين الشمس والأرض، وذلك أثناء دوران القمر حول الأرض، في هذه المرحلة يكون القمر مظلمًا إذا نظرنا إليه من الأرض، و قد يحدث كسوف الشمس خلال مرحلة الالتحام، وليس من الضروري أن يكون طوال فترة الطور. أن دوران القمر حول الأرض يميل بمقدار 5.1 درجة مقارنة بدوران الأرض حول الشمس، وأن ظاهرة كسوف الشمس تحدث عندما يتركز خط تقاطع المدارين في مركز الشمس.
- الهلال المتزايد: تبدأ مرحلة الهلال المتزايد عندما يضيء الجزء الغربي من سطح القمر وتكون بقية أجزائه مظلمة، ويزداد الجزء المشرق من سطح القمر تدريجياً خلال المرحلة حتى نهاية هذه المرحلة، ويستند حول طبيعة هذه المرحلة تسمى المرحلة المتزايدة.
- مرحلة الربع الأول: تسمى أيضًا التربيع الأول وتبدأ بعد حوالي أسبوع من تكوين المربع، وخلال هذه المرحلة يمكننا أن نرى نصف سطح القمر مضاءً وأيضًا يمكننا رؤية القمر عالياً في السماء عند الظهيرة ويغيب في منتصف الليل.
- المرحلة المحدبة المتزايدة: في هذه المرحلة يكون القمر مضيئًا تمامًا عند النظر إليه، ويأخذ شكلًا بيضاويًا، ويكون الجزء الشرقي من سطح القمر معتمًا، ويزداد الجزء المشرق من سطح القمر تدريجيًا، لذا فهو تم تسميته بالمرحلة المتزايدة. تبدأ مرحلة الحدباء المتزايدة بعد أيام قليلة من نهاية المرحلة المربع الأول.
- اكتمال القمر: عندما يكون القمر على الجانب الآخر من الشمس، أو بمعنى آخر، أن الأرض بين الشمس والقمر، تتشكل مرحلة اكتمال القمر، وفي هذه المرحلة يكون القمر مضيئًا تمامًا عند رؤيته و ثابت في مكانه، في هذه المرحلة يضيء القمر طوال الليل من غروب الشمس إلى شروقها.
- طور الأحدب المتضائل: بعد انتهاء طور الأحدب المتضائل، تبدأ طور الأحدب المتضائل في الظهور، وفي هذه المرحلة يضيء القمر في شكل بيضاوي مع بقاء الجزء الغربي من سطح القمر مظلماً وتتضاءل المنطقة المضيئة أثناء هذه المرحلة. القمر يشرق بعد غروب الشمس ويختفي عند شروق الشمس.
- مرحلة الربع الأخير: في هذه المرحلة تكون الأرض والشمس متعامدين مع القمر، ويكون الجزء الأيسر من سطح القمر مضيئًا والباقي مظلمًا، وفي هذه المرحلة لا يظهر القمر عند الظهيرة بل يظهر في منتصف الليل.
- مرحلة الهلال المتضائل: في طور الهلال المتضائل تتقلص المساحة المضيئة لسطح القمر بحيث تضيء الحافة الشرقية للقمر وتظلم باقي أجزاءها وتستمر في الانكماش حتى يصل الجزء المضيء. على شكل حرف ©، يرتفع هذا الهلال في منتصف الليل ويظل كذلك حتى فترة ما بعد الظهر.
هوك طوال اليوم
- أدت الجاذبية إلى إبطاء حركة دوران القمر حول الأرض من خلال عملية المد والجزر، مما أدى إلى تثبيت محور القمر تجاه الأرض. لقد ثبت أن حركة دوران القمر حول الأرض تؤثر على الأرض والقمر معًا.
- في كل قرن يزداد طول اليوم ببضع ثوان، حيث صرح العلماء أن اليوم كان 23 ساعة فقط في عصر الديناصورات، ثم وصل إلى 24 ساعة في عام 1820، وأعيد إضافته مرة أخرى عام 2012 لجميع الساعات في العالم وفقًا لهذه النظرية.
- القمر يبتعد عن الأرض سنويًا 4 سم، ونتيجة لذلك يتسع مداره بنسبة 40٪ عن العام السابق، وإذا استمر بنفس الوتيرة، فقد يستغرق في النهاية 47 يومًا للقمر تدور حول الأرض، وبالتالي يتباطأ دوران الأرض حتى يصل إلى 47 يومًا في دورة واحدة أيضًا. .
حدد وقت القمر
- من خلال معرفتنا بالمراحل التي يمر بها القمر، يمكننا بسهولة تحديد الوقت، على سبيل المثال في مرحلة اكتمال القمر تكون الأرض بين الشمس والقمر، أي يمكننا رؤية القمر بمجرد غروب الشمس وأثناء حركة القمر في مداره يبتعد عن الأرض أي يتأخر ظهور القمر ساعة من تاريخ صعوده في اليوم السابق.
مدار القمر
- يكمل القمر دورة كاملة حول الأرض في حوالي شهر واحد، ويطلق عليه اسم دورة الملتحق أو الشهر القمري، ويكون هذا بالضبط خلال 29.5305882 يومًا، حيث يمثل هذا الوقت الفترة الزمنية التي يحتاجها القمر للعودة إلى نفس النقطة التي بدأت منها دورتها.
- كما يوجد ما يسمى بالدورة الفلكية أو الدورة المدارية، وهي الفترة التي يأخذها القمر في مداره حول الأرض، اعتمادًا على ملاحظته من خارج النظام الشمسي، وتبلغ هذه الفترة 27.3217 يومًا.
- هناك فرق بين دورة الارتباط والدورة الفلكية، حيث أن دورة الارتباط أطول بيومين من الدورة الفلكية، ولكن قد يكون هذا بسبب اختلاف موقع الملاحظة.
- عند مراقبة دوران القمر حول الأرض من سطح الأرض، يتم ذلك من خلال جسم متحرك، أي أننا نلاحظ دوران القمر حول الأرض في حالة أن الأرض نفسها تدور حول الشمس، وهذا يسبب تغير في زاوية الرؤية للقمر وبالتالي تغير مرحلته، حيث أن دوران الأرض حول الشمس يتسبب في طول دوران القمر حول الأرض.
- تم تحديد كل من فترة الدورة الفلكية ودورة الارتباط بدقة، ولكن بالرغم من ذلك هناك صعوبة في تحديد فترة كل مرحلة من مراحل المرحلة القمرية بدقة من خلال حسابات بسيطة، وتتكون هذه الحسابات من قسمة فترة الدورة على عدد المراحل.
- هناك بعض الأسباب لصعوبة تحديد فترة كل مرحلة، وتتمثل في تعدد القوى التي تؤثر على سرعة دوران القمر وموقعه المداري، ولحساب كل هذا يستخدم العلماء العديد من المعادلات المعقدة وهي: مفيد في تحديد موضع القمر وطوره في أي وقت.
دوران القمر حول الأرض عكس اتجاه عقارب الساعة، وتتأثر سرعة دورانه بسحب الجاذبية المتمثل في المد والجزر، وقد تعلمنا عن مراحل القمر خلال الشهر القمري، وكذلك تحديد الوقت اعتمادًا على القمر، وأسباب الاختلاف بين الدورة الفلكية ودورة الارتباط.