عـلـم الـفـلـك
مـــقـــدمـــة-
إن مجرد النظر إلى السماء يجعل لنا علاقة مع علم الفلك. قليلون أولئك الذين لم يحدقوا إلى النجوم ، بين الفينه والأخرى ولم يفكروا ولو قليلا في الغاز هذا الكون ومكانه الإنسان فيه .
إن علم الفلك يحكي لنا قصة مثيرة ، قصة زادتها إثارة السهولة التي نشارك فيها بالمراقبة الفلكية. إن تاريخ علم الفلك مليء بالمساهمات القيمة للهواة حتى أيامنا هذه. ورغم أن الفلكيين المحترفين يستخدمون معدات عالية التطور فما زال هناك مكان للمراقب الهاوي بمقرابة (تلسكوبة) الصغير. ومن الممكن أن يعطينا علم الفلك متعة عظيمة بالعين المجردة ودون أية معدات أخرى . إن المعرفة الجيدة بالسماء شيء ممتع للغاية ولعل منظر النجوم والكواكب وهي تلمع في سماء صافية وفي خلفية درب التبانه لعل ذلك لا زال اكثر التجارب إثارة للمشاهد.
إن الأرض التي نعيش عليها عبارة عن واحدة من مجموعه كواكب تدور حول الشمس ، كما أن الشمس ليست اكثر من نجمة عادية في المنظومة النجمية الضخمة – الدرب اللبني – التي هي مجرتنا. ايضا ليست مجرتنا إلا مجرد بقعه متناهية الصغر بين الحشودات الضخمة للمجرات الممتدة إلى حافة الكون الممكن رؤيته – تفصلنا عن بعضها مسافات بعيدة بحيث أن ضوءها يستغرق ألوف الملايين من السنين قبل أن يصلنا .
وفي الحقيقة أن اتساع الكون الممكن مراقبته يبلغ مائة ألف مليون مليون مليون من الأميال. أما الأرض فتظهر مقارنه بهذا الكون صغيره حقا. وكم هو الإنسان اصغر . ولكننا إذا نظرنا إلى الطرف الآخر من المقياس لما ظهر لنا الإنسان بهذا الصغر . فالذرة وهي لبنه الاساسيه في بناء المادة ، لا يتجاوز طول قطرها جزاء من عشرة آلاف مليون جزء من المتر . إن تفسير الظواهر الفلكية العملاقة يعتمد على ما يحدث داخل الذرة الدقيقة . والجدير بالذكر إذن أن علم الفلك يربط بين اكبر الأشياء التي نعرفها وبين أصغرها.
من المرجح أن اكثر الناس بدائية شاهدوا أشكالا مختلفة في السماء ولكن البدايات المسجلة عن الفلك ترجع إلى حوالي 3000 قبل الميلاد. وبالفعل كانت الأجرام السماوية تمثل أهمية عظمى للقبائل البدائية ، فقد كانت الشمس توفر لهم الحرارة والضوء بينما كان القمر ينير لياليهم.وقد مكن كل من السلوك المنتظم للشمس في شروقها وغروبها، واوجه القمر ،ومواضع الشمس بالنسبة للنجوم عبر الفصول المختلفة ، كل ذلك مكن الإنسان من تنظيم حياته . فليس من المستغرب إذن ، أن يكون القدماء قد عاملوا الشمس والقمر.واعتقدو أن النجوم هي مصابيح معلقة في نصف كرة عملاقة تمد تحتها الأرض المسطحة. أما ظواهر الكسوف والخسوف والمذنبات والشهب فقد كانت كلها آيات للآلهة المتحكمة في مقدرات البشرية.
كثير من الافكار القديمة تبدو اليوم غريبة . مثال على ذلك الاعتقاد السابق ان الارض المسطحة تحملها اربعه فيلة ضخمة واقفة على ظهر سلحفاة عملاقة محموله بدورها بواسطة ثعبان يطفو فوق محيط غير متناه. اما التسجيل المنظم للاحداث الفلكية فيعود الى الحضارات العظيمة الاولى خاصة التي قامت في الصين والهند ومريكا الجنوبية، والشرق الاوسط. وهناك صعوبات كبيره في تحليل القيودات القديمة وهي غالبا مدونه على الواح حجرية ، ولكن من المؤكد تقريبا ان الصينين بنوا مزاول شمسية من نوع متطور كما بنوا وذلك منذ اكثر من 5000 تقويما من 365 يوما ، فقد سجلوا قيودات جيدة واكتشفوا علاقات معينه مكنتهم من التنبؤ ببعض حالات الكسوف والخسوف ، وحكي ان فلكيي البلاط السيئي الحظ هسي و هو ، لم يوفقا في التنبؤ بكسوف للشمس فاعدما جزاء تعريضهما سلامة العالم للخطر. ومن المعروف ان خمسة من النجوم الجوابة او الكواكب كانت بالتاكيد معروفه في سنة 2500 قبل الميلاد بل انه من المؤكد ان بعضها اكتشف قبل ذلك بكثير.
الــبــابــلــيــون والمــصــريــون : -
توصلت حضارات قديمة أخرى غير الصينية إلى إنجازات فلكية عظيمة الأهمية، ولكن هذه المعارف تبخرت بزوال هذه الحضارات. غير أن الحضارتين المصرية والبابلية شذتا عن هذه القاعدة وانتقلت مهارتهما الفلكية إلى أمم أخرى. فقد أنجز البابليون قياسات دقيقة عديدة عن النجوم و الكواكب.
ولم يكن ذلك من اجل " العلم" لذاته وفق المفهوم الحديث، بل للتنبؤ بإرادة الالهه وهي الشمس والقمر وكوكب الزهرة ( كما كانوا يعتقدون ).
وقد كان لهم باع طويل في علوم الرياضيات وطوروا نوعا من أنواع الجبر واستخدموا منظومة ستينية للإعداد (مؤسسة على العدد 60 ، كما تأسست منظومتنا العشرية على العدد 10.
أما الحضارة المصرية فتمت على ضفاف النيل حيث كانت تغيرات هذا النهر قضية حياة أو موت بالنسبة للسكان الأوائل. لقد كان التنبؤ بالفيضان السنوي يشكل أهمية عظمى، وتبين لهم أن التقويم القمري المستخدم آنذاك ليس بالدقة الكافية . لاحظ المصريون أن مجيء الفيضان يتطابق والزمن الذي يصبح فيه النجم " الشعرى اليمانية" مرئيا في سماء الفجر، فوضعوا تقويما دقيقا جدا يعتمد حركة هذا النجم. وكانت سنتهم عبارة عن 365 وربع اليوم، رغم استخدامهم لتقويم مدني مدته 365 يوما ، مقسم إلى 12 شهر طول كل منها 30 يوما ، والأيام الخمسة الباقية " عطلة"
ثمة نقطة جديرة بالاهتمام ، وهي أن أحد ممرات هرم خوفو الأكبر كانت موجهه نحو القطب الشمالي كما كان آنذاك . ذلك أن محور الأرض يبادر أو يتحرك تراوحيا مثل دوامة تلف بشكل يجعل القطب الشمالي السماوي (أي النقطة في السماء التي تقع مباشرة فوق القطب الشمالي للأرض) يرسم دائرة في السماء خلال دورة طولها 26000 سنه. وتعرف النجمة التي يصادف وجودها قريبا من القطب السماوي " بالنجم القطبي" وكان الممر المذكور للهرم الأكبر موجها نحو النجمة " الثعبان" الواقعة في كوكبة " التنين" والتي كانت حقيقة النجم القطبي منذ 4500 سنه خلت.
ومع ذلك فقد تعامل المصريون مع مشاهداتهم الفلكية من حيث ملاءمتها العلمية فحسب، ولم يقدموا إلا " قليلا" أو لا شيء في مجال الفلك النظري. ويحق القول أن الأفكار الثورية في علم الفلك كان عليها أن تنتظر مجيء الإغريق
الفـلكيــون الإغــريــق:-
وضعت أسس العلم – كما نعرفه – في اليونان في الفترة بين 700 قبل الميلاد و 200 ميلادية . فقد كان الإغريق مفكرين منطقيين وتجريبيين. ويعتبر تطويرهم للهندسة شيئا مدهشا. كما كانت مساهمتهم في علم الفلك عظيمة.
كان طاليس من ميليتا ( ولد 640 ق.م ) أول فلكي عظيم اعتقد بكروية الكون . ذلك أن الإغريق يعتبرون الدائرة والكرة من الأشكال الكاملة . وقد ادخل أر سطو ( 384 – 322 ق.م) ذو التأثير الكبير الفكرة القائلة أن الأرض ليست مسطحة ، مؤسسا راية على مشاهدتين هامتين . أولا عرف ارسطو أن مواضع النجوم في السماء تتغير كلما اتجه الإنسان شمالا وجنوبا ، ثانيا لاحظ ان ظل الأرض على القمر عند حدوث الكسوف يكون منحنيا . والمشاهدتان لا يمكن تفسيرهما الا اذا كانت الأرض كرويه .
قام بعدها ارسطاطنيس بقياس طول محيط الارض متحصلا على قيمة
اما هيبارك ( 190 – 120 ق.م) فربما اعتبر اعظم فلكي اغريقي من بيم انجازاته العديدة اختراعه لحساب المثلثات وفهرسته لمواضع النجوم ، واكتشافه للحركة التراوحية لمحور الارض ، والذي سبق وصفها سابقا ولقد اعتمد بطليموس في تايفة كتابه الفلكي العظيم المجسطي – في القرن الثاني الميلادي بشكل يكاد يكون تاما على نظرية هيبارك.
ورغم ان ارسطاك لمح الى امكانيه حركو الارض حول الشمس فان النظرة النهائية للاغريق حول الكون تبلورت في كتاب المجسطي لبطليموس ، أي ان الارض تقع في مركز الكون ويلف حولها في مدارات دائرية وبترتيب بعدها عن الارض ، كل من القمر وكوكبي عطارد والزهره ثم الشمس والمريخ والمشتري وزحل.
ويلي ذلك الكرة الخارجية للنجوم. لم تكن الحركات المراقبه للكواكب منتظمة تماما كما يجب ان تكون مداراتها الدائرية مما جعل بطليموس يدخل حركات اضافات اتخذت شكل فلك التدوير او دوائر بطليموس وذلك للتغلب على النشاز في منظومته .
كان فلك التدوير عبارة عن دائرة اضافيه اصغر من المدار الدائري الرئيسي وكان مركز فلك التدوير أي " دائرة بطليموس " بتحرك حول الدائرة الاساسية ( التي مركزها الارض ) في الوقت الذي يتحرك الكوكب حول دائرة بطليموس وينتقل معه.
الـعـصـور الـمـظـلـمـة :-
بعد بطليموس انحسرت الحضارة الاغريقية العظيمة ولم يقدم الاغريق شيئا يذكر بعد ذلك . فغرقت الحضاره في عصور مظلمة وتوقفت حركة العلم ولم يجرؤ احد على تحدى الصورة الكونية لارسطو وبطليموس كما تناسى البشر لسوء الحظ فكرة كرويه الارض.
بعد موت بطليموس مضت عدة قرون عديدة قبل ان يهتم العرب بجديه بالمشاهدات الفلكية وكثير من اسماء النجوم التي نعرفها عربية الاصل مثلا الدبران ( عين الثور ) وهو نجم احمر ساطع في كوكبة الثور . وقد قاس العرب مواضع النجوم بدقه عظيمة ، وخطو خطوة اساسيه بوضع منظومة لقياس السطوع النجمي تماثل منظومتنا الحالية ولكنهم رغم ذلك اهتموا اكثر بالتنجيم وتوجهت قياساتهم الدقيقية نحو التنبؤ بالمستقبل اكثر من اهتمامهم لالحصول على المعارف الفلكية لذاتها .
ملاحظة هامة : نذكر القارىء ان مايعنية المؤلف بالعصور الوسطى هي عصور الانحطاط في اوروبا التي كان يقابلها في نفس الفترة عصور حضارة وازدهار عربية واسلامية . اضافة الى ذلك نود ان نوضح ان المؤلف غربي التفكير بشكل مميز ، مما يجعله يجهل او يتجاهل عمق وعظمة الحضارة العربية والاسلامية ...... المترجم
عـصـر الـنـهضـة الاروبـيـة :-
فجاه وبعد قرون طويلة من السبات العميق استيقظة اوروبا على اهتمام متجدد بعلم الفلك كان ذلك في القرن الخامس عشر بداية الثورة العظيمة في الوعي الانساني ( النهضة )
شهدت سنه 1473 مولد رجل سيزلزل نظرات الانسان الاساسية الى الكون – نيكولاس كوبرنيك. فقد قام بدراسة حركات الكواكب وتوصل سريعا الى الاستنتاج ان منظومة بطليموس المكونه من الدوائر وفلك التدوير لا تستطيع ان تفسر حركات الارض المشاهدة في حال اعتبارها مركز الكون .
وقرر في النهاية ان الشمس هي التي يجب ان تكون مركز الكون وان كل الكواكب بما فيها الارض تدور حولها ويبدو هذا المفهوم واضحا اليوم ، ولكنه كان انذاك مزلزلا، خاصة وانه يتناقض مع عقيدة الكنيسة التي تقضي بان الارض هي اهم الاجرام السماوية على الاطلاق. لذلك وتحسبا لنتائج وخيمة لم ينشر كوبرنيك نظريته الا سنه 1543 سنه وفاته وذلك في كتاب مشهور الى اليوم بعنوان ( باللاتنية )
(De revolutionibus Orbium Ceolestium )
تـيـخـوبـراهـي Tycho Brache:-
لم يكن كل الذين اتو بعد كوبرنيكس متفقين معه على نظرته هذه . احد هؤلاء واشهرهم كان الفلك الدنمركي العظيم تيخويراهي، الذي بنى وجهز مرصدا كبيرا على جزيره هفن . هناك رسم تيخو خرائط للنجوم وحركات الكواكب فاقت كل الجهود السابقه دقة وتفصيلا.
ومن المؤكد ان براهي لم يكن على خلق حسن ، يقال انه فقد جزء من انفه في مبارزة وانه عوضة بخليط من الذهب والشمع ولكن مهارته كفلكي كانت تفوق الوصف وخصوصا انه لم يكن لدية مقراب لمساعدته. وقد اعترض تيخو بشدة على نظرية (مركزية) الشمس التي وضعها كوبرنيك ولكن الطريف في الامر ان مشاهدته الفلكية مكنت تلميذه جوهان كبلر من اثبات حقيقة دوران الارض فعلا حول الشمس.
قـوانـيـن كـبـلـر :-
توفي تيخو سنه 1601 وبدا كبلر العمل على مشاهداته لايجاد نفسير لحركة الكواكب . واستنتج بعد سنوات ان كل ذلك يمكن تفسيره اذا فرضنا ان الشمس هي المركز وان الكواكب تدو حولها في مدارات ليست دائرية ولكنها على شكل قطع ناقص. بمعنى ان المسافه بين الشمس والكوكب تتغير وفق نقطة المدار . وهكذا لم يحقق كبلر نظرية مركزية الشمس فحسب بل هدم المفهوم الاسطوري بان للدائرة معنى كونيا. وقد وضع كبلر قوانين اساسية ثلاثة لحركة الكواكب:
1 – تدور الكواكب حول الشمس في منحنياتقطع – ناقصية – تكون الشمس في احدى بؤرها.
2 – ان المستقيم (متجة نصف القطر) الواصل بين الكوكب والشمس يولد بحركته مسافات فضائية متساوية. لذلك يتحرك الكوكب عند اقرابة من الشمس بسرعه اكبر من سرعته عند ابتعاده عنها.
3 – ان مربع الزمن الضروري لكي يمكل الكوكب دورته حول الشمس يعتمد على مكعب المسافه بين الكوكب والشمس . وبمعفة الدورات المدراية للكواكب تمكن كبلر من ايجاد النسبه بين ابعاد الكواكب عن الشمس.
وباعتبار المسافه بين الارض والشمس وحدة فلكية فان كوكبا دورته 8 سنوات يبعد عن الشمس 4 وحدات فلكية
الـمـقـراب وغـالـيـلـيو :-
يرجع اول استخدام للمقراب الفلكي الى سنه 1609 ورغم وجود خلاف حول اول من وجه المقراب نحو السماء الا انه من المؤكد ان غاليليو غاليلي الايطالي كان اول من فعل ذلك بشكل منهجي وقام بتقييم ما راه من خلاله.
فقد سمع غاليليو وكان استاذا للرياضيات في بادوا عن اختراع المقراب بواسطة صانع النظارات الهولندي " ليبرشي " فبدا بصنع مقراب خاص به. ورغم صغر الجهاز الذي صنعه غاليليو فقد مكنه من رؤية جبال وفوهات على القمر وبقع على الشمس وتوابع تلف حول المشتري مثل منظومة شمسي مصغرة وتبين له ان (الدرب اللبني) عباره عن اعداد ضخمة من النجوم، كما انجز الكثير من الاكتشافات التي لم تكن في الحسبان ، وبناء على مشاهداته اصبح غاليلو مقتنعا بنظرية كوبرنيك عن الكون، مما نتج عنه تقديمة لمحاكم التفتيش من اجل هذه الافكار ( البدعية) فاضطر للعدول علنيا عن هذا الافتراض وعاش غاليليو بقية حياته في اقامة جبرية.
نـيـوتـن :-
توفي غاليليو سنة 1642، وولد في السنة ذاتها اعظم رجال العلم وهو البريطاني " اسحق نيوتن" وقد صمم نوعا جديدا من المقربات يسمى " العاكس" والذي يستخدم فيه المرآة بدلا من عدسة لتجميع الضوء. وكانت المرآة في أول عاكس لنيوتن بقطر قدرة بوصة واحدة ، أما اكبر عاكس في أيامنا هذه فقطر مرآته
اوضح كبلر " كيف تتحرك الكوكب ،اما نيوتن فقد بين اسباب هذه الحركة لقد قيل وربما في الامر حقيقة ان نيوتن شاهد مرة تفاحة تسقط من شجره فبدا بتسال عن سبب ذلك. وقادة حبل افكاره الى اقتراح فكره الجاذبية العالمية .
بين نيوتن ان كل جسم يجذب نحو كل جسم اخر بقوة تعتمد على كتلتي الجسمين وعكس مربع المسافه بينهما، فاذا زادت المسافه الى الضعف نقصت القوة الى الربع. هذه القوة التي هي من الضاله بحيث لا يمكن ملاحظتها بين الاجسام الصغيره تظهر واضحة في حالة الاجرام الفلكية. والجاذبية تحفظ الكواكب سريعه الحركة في مدارتها بدلا من تركها تطير بعيدا عن الشمس.
ويتـسـارع الـتـطـور:-
بعد نيوتن تسارع التطور بحيث لم يعد في الامكان الا ذكر بعض احداث السنوات ال 250 اللاحقة. اسس مرصد باريس سنه 1671 واسس المرصد الملكي في غرينيتش عام 1675 والذي تقرر ان يمر به خط الصفر للقياسات الطوليه للارض. كان الوقت يقاس بتسجيل لحظات مرور نجوم معينه او عبورها الى الجنوب واصبحت غرينتش بذلك مركز منظومة التوقيت الدوليه.
ثم اكتشف السير وليام هرشل اعظم فلكي المشاهده كوكب اورانوس عام 1781 وهو ابعد من زحل وبواسطة المقربات التي صنعها بنفسه والتي تعتبر افضل مقرابات عصرها لاحظ توزيع النجوم في المنظومة النجمية مكتشفا حركة الشمس في الفضاء.
وفي سنه 1838 قام بسل بقياس المسافه الى النجم (سيغني 61) باستخدام طريقة اختلاف المنظر وهي اول بعد نجمي امكن قياسة. ( اختلاف المنظر هو نصف الفرق الزاوي بين موضعي النجم خلال فترة سته اشهر. بمعرفته نحصل على حساب المثلثات لبعد النجم)
ثم اكتشف كوكب نيبتون وهو ابعد بكثير من اورانوس عام 1846 بعد ان تنبأ بوجودة بحسابات رياضيه – ادامز وليقريية. وفي سنه 1863 تعرف هيجينز على بعض العناصر في بعض النجوم باستعمال مقياس الطيف.
اما عاكس الــــ 100 بوصه الشهير فقد بني عام 1917 على جبل ويلسون في كاليفورنيا وادى الى اكتشافات جديدة ومتعددة تبع ذلك سنه 1948 مقراب الــــ
ومنذ عام 1945 بدا الفلكيون باستخدام ادوات جديدة : المقربات الرديوية مثلا. والجدير بالذكر ان الفلكي المعاصر يستخدم جمله من التقنيات كان يصعب تخيلها قبل عشرين سنه . فنحن نعرف الان ان شمسنا ماهي الا واحدة من مائة الف مليون نجم في مجرتنا تحتوى ايضا على سحابة غازية وغبار . ويستطيع الفلكيون ان يتابعوا دورات الحياة للنجوم والمجرات وينظرون لتاريخ وبدء الكون. اننا نعيش في عصر اصبحت المسافه التي تفصلنا عن المفاهيم البدائية الصينية والمصرية موغلة في البعد.
الاجـهـزة الـفـلـكـيـة :-
ان التجهيزات الفلكية للفلكي المعاصر عديدة ومتنوعه ورغم ذلك لا زالت معظم البحوث الفلكية تركز على المقربات الضوئية الانكسارية والعاكسه والتي يستخدم معها التصوير الفوتوغرافي.
المقراب الانكساري :-
راينا ان المقراب الانكساري هو النوع الذي اخترعة ليبرشي واستخدمة غاليليو وغيره من الفلكيين البصريين الاوائل. يتكون هذا المقراب اساسا من عدستين زجاجة الجسم المحدبه ( او الجسمية ) والعينيه . والجدير بالذكر ان العدسة المحدبه تقوم بتركيز صورة جسم بعيد على شاشة موضوعه على بعد معين من العدسة . ويعرف هذا البعد بالطول البؤري .
مثلا عدسة سمكها بوصتان وطولها البؤري
اما في المقراب الغاليلي فان العدسة العينية تكون مقعرة وتكون صورة قائمة اما عدسة العينية في المقراب الكبلري فتكون محدبه وتجعل رؤية الصورة مقلوبه. والمعروف ان المقراب الكبلري اكثر جدوى وكما سنرى لاحقا فابمكاننا صنع مقراب انكساري مثله خلال سهرة واحدة .
ولكن المقربات القديمة كانت تعاني لسوء الحظ من سلبية جدية ، ذلك ان الصور المكونه عبرها مشوشه الى حد كبير ولها حواش ملونه . ويكمن السبب في كون المنشور يحلل الضوء الى مركباته اللونيه، ولذلك لا يمكن للعدسات البسيطة ان تركز كل الالوان في نقطة واحدة . تعرف هذه الظاهرة بالزيغ اللوني ، ويمكن التغلب عليها جزئيا بجعل البعد البؤري للجسمية كبيرا جدا. وقد ادى ذلك الى بناء مقربات هوائية عملاقه مثل ذلك الذي صنعه هيفيليوس الذي تجاوز طولة 150 قدما . ولكن هذه الالات لم تكن مناسبة اطلاقا ، ويصعب احكام عمليه التركيز البؤري فيها .
لم ير نيوتن حلا لهذه المشكله الا بتصميمة للمقراب العاكس. ومع ذلك فقد اكتشف تشستر مور هول سنه 1729 وهو هاو انجليزي، انه بتجميع عدسات مركبة مكونه من نوعين او اكثر من الزجاج يستطيع ان يويل الاثر اللوني الى حد ما . يعرف هذا النوع من العدسات بالعدسات اللالونية . واكبرها عدسة الــــــ 40 بوصه المركبه على مقراب بيركس الانكساري بالولايات المتحدة الامريكية.
الـمـقـراب الــعـاكـس :-
يرجع الفضل في فكره المقراب العاكس الى الرياضي غريغوري ولكن اول تطبيق عملي له قام به نيوتن سنه 1672 . ان مبدء العاكس بسيط للغايه : ينعكس الضوء من مراه مقعرة الى نقطة البؤرة ، حيث ترى الصوره المتكونه عبر العينية ايضا . وللعاكس جوانب عديدة فهو لا يشكو مثلا من المشاكل اللونيه كما في المقراب الانكسارب، كما ان صنع وتركيب المراه اسهل بكثير من صنع وتركيب العدسة . وبما ان الضوء لا يمر عبر المراه فان نوعية المادة ليست ذات اهمية حرجة. كذلك يمكن للمراه ان تركز على دعائم خلفيه . الا ان هناك مشكلة واحدة ناتجة عن وجود العينية عن بؤرة المراة ، وتؤدي الى سد الطريق امام الضوء القادم من الجسم بمجرد محاولة النظر عبر عدسة العينية.
وكان حل نيوتن لهذه المشكله يقضي بوضع مراه مستويه صغيرة مائلة بدرجة 45 درجة قبل البؤرة بقليل ، حيث ينعكس الضوء الى فتحة جانبية في الانبوب تسمح بالمراقبة دون صعوبه. يعرف هذا النوع من العاكسات بالنيتروني ولا زال يستعمل حتى اليوم وخصوصا بين الهواة.
وهناك عاكس شائع هو العاكس المثقوب فيه ينعكس الضوء القادم من المراه الرئيسية مرة اخرى في الانبوب ليمر عبر ثقب في المراه الرئيسية الى العينية . هذا العاكس يمكن من تحقيق بعد بؤري طويل داخل انبوب قصير كما يتيح للمراقب ان ينظر في اتجاه الجسم الذي يراقبه (كما في المقراب الانكساري) بدلا من النظر عبر فتحة جانبية في الانبوب كما في حالة المقراب النيوتوني.
تعرف دائرة السماء المنظوره في العينية بـــ ( حقل الرؤية ) وهي صغيره جدا في معظم المقرابات . وبما ان الفلكيين يرغبون في تصوير مناطق اوسع من السماء في ان واحد، فكان لا بد من تطوير انواع اخرى من المقرابات، اكثرها شيوعا هو ( عاكس شميدت) فهذا العاكس يستعمل بالاضافه الى مراته الكبيره ذات البعد البؤري القصير ، لوحة زجاجية مصححة مهمتها ازاله التشويهات العديدة التي تنتج عن حقل واسع للرؤية.
مـطـايـا الـمـقرابـات:-
ان لمطية المقراب وظيفتان الاولى تثبيت المقراب تماما وفي كل الظروف بحيث يمكن النظر الى الصورة المكبره او تصويرها. والثانيه السماح بتحرك المقراب بشكل يمكنه من تتبع النجم في حركته الظاهره عبر السماء نتيجة لدوران الارض.
وابسط انواع المطايا هو السمت الاتفاعي . يركب المقراب على محورين احدهما راسي. ويكون دوران المقراب حول هذا المحور في مستو افقي. اما المحور الثاني الافقي ، فيسمح بتحريك المقراب بدلاله الارتفاع. ويعيب هذا التجهيز انه لا يستطيع تتبع حركات النجوم التي تبدو لنا في كل مكان على الارض.
باستثناء القطبين لانها ترسم مسارت غير موازية للافق. ولكننا لو حركنا المحور الراسي ليصبح موازيا لمحور الارض ، ويثبت وفق تلك الزاويه فان دوران المقراب حول محورة – المحور القطبي – سيسمح للمراقب بمتابعه النجم. تعرف هذه المطية ( بالمطية الاستوائية) وتستخدم في كل المقربات الكبيرة. من المعتاد ان يركب محرك علىالمطية لتحريك المقراب حول المحور القطبي بسرعه دوران الارض تماما بحيث تلغى الحركة الظاهرية للنجوم.
المقربات العظيمة
ان اكبر المقربات الانكسارية هي الـــــ بيركس 40 بوصه و مرصد ليك 36 بوصه في الولايات المتحدة ومرصد ميدون 33 بوصه قرب مدينه باريس. وقد صنعت في فرنسا فعلا عدسة جسمية قطرها
الـمـقـربـات الـعـظـيـمـة :-
ان اكبر المقربات الانكسارية هي الـــــ بيركس 40 بوصه و مرصد ليك 36 بوصه في الولايات المتحدة ومرصد ميدون 33 بوصه قرب مدينه باريس. وقد صنعت في فرنسا فعلا عدسة جسمية قطرها
مـاهـو الـضـوء ؟
إن الأسلوب الوحيد أمام عالم الفلك البصري للحصول على أي شيء عن النجوم هو دراسة الضوء الذي يصل منها. والضوء هو شكل لما يطلق عليه سم الإشعاع الكهرومغناطيسي ، ويمكن اعتباره حركة موجيه شبيه بموجة ماء لها قمم ومخفضات. وتعرف المسافة بين قمة وأخرى في الموجه الضوئية بطوله الموجه، ويقع الضوء المرئي في نطاق أطوال مختلفة للموجات يقابل منها لونا معينا ، وهي حسب ترتيب تنازلي : احمر ، فبرتقالي، فاصفر، فاخضر، فازرق، فنيلي، فبنفسجي، وتتراوح أطوال موجاتها المقابلة بين 7500 انغستروم للون الأحمر و 3900 انغستروم للون البنفسجي. والانغستروم هو جزء من مائه مليون جزء من السنتيمتر.
أما الموجات الضوئية الأطول من الحمراء فإنها تعرف بالموجات تحت الحمراء. وتلك الأقصر من البنفسجية تعرف بالموجات فوق البنفسجية، وكلاهما لا تراه عين البشر..
وإذا دخل الضوء قطعه زجاجية بزاوية ما، فانه ينحني أو "ينكسر" عن مساره الأصلي. وكلما قصر طول الموجة، زاد انكسار الضوء،فالضوء الأزرق مثلا ، ينحني اكثر من الضوء الأحمر. أما الضوء الأبيض الذي يصلنا من الشمس، عبارة عن خليط من الألوان، بحيث لو مررناه عبر منشور زجاجي، فان الألوان المتنوعة فيه تنكسر بمقادير مختلفة بحيث يتوزع الضوء الخارجي في شريط من الألوان شبيه بقوس القزح ، ويمتد ابتداء من ألوان الأحمر وحتى البنفسجي. يعرف شريط الألوان هذا باسم " الطيف"
وفي سنة 1814 اكتشف الفيزيائي الألماني فراونهوفر أن طيف الشمس تقطعه خطوط مظلمة عديدة، ولكنه لم يتمكن من تفسيرها . أما غوستاف كير شوف ، فقد أوضح أن هذه الخطوط المظلمة عائده إلى ظاهرة الامتصاص عند العناصر المختلفة في الشمس. فكل مادة في الكون مؤلفة من اثنين وتسعين عنصرا أساسيا، يبث كل منها ضوءا عند تسخينه بشكل كاف، وذلك بأطوال موجات مميزة.
وإذا كانت هذه العناصر في حاله غازيه فإنها تمتص الضوء الآتي من ورائها والذي له أطوال موجات مماثلة. لذلك ففي حالة الشمس يأتي الضوء الأبيض من مناطقها السفلية الساخنة جدا، وعندما يعبر المناطق الأبرد الخارجية في غلافها الجوي، يفقد بعض ضوئية نتيجة لظاهرة الامتصاص المقابلة لاطوال موجات بعض العناصر الموجودة.
يمكن بذلك معرفة العناصر الموجوده في الشمس بقياس اطوال موجات الخطوط المظلمة وقارنتها مع اطياف العناصر معمليا.
كـــاشــف الـطـيـف :-
تعرف الاله التي يستعملها الفلكيون ، لتحليل الضوء القادم من الشمس والنجوم ، بكاشف الطيف أو منظار الطيف. وتتكون في شكلها المبسط، من شق يمر عبرة الضوء القادم من النجم ، ومسددة وهي عدسة تجمع الضوء في إشعاعات متوازية ، ومنشور لتحليل ضوء النجم، ومقراب صغير " يصنع" صورة الطيف المتحصل عليه. وتتكون الصورة غالبا على لوحة تصويرية، فتسمى الاله عندئذ مرسمة الطيف، وتسمى الصورة الفوتوغرافية مخطط الطيف. وفي حالة الأطياف النجمية، لابد من تعريض اللوحة التصويرية مدة طويلة لان الضوء الآتي من النجم الضعيف جدا. لذلك لابد ان تكون ركوبه المقراب والية تحريكه في منتهى الدقة حتى لا تتكون صورة مشوهه وغير مجديه للطيف.
احيانا تستعمل مصبعه الانعراج بدلا من المنشور وهي عباره عن لوح خطط بالاف من الخطوط المتقاربه وتؤدي نفس الوظيفة التي ينجزها المنشور.
عــلـم الـفـلـك الـراديــوي:-
في عام 1931 اكتشف الفزيائي الامريكي كارل جانسكي خلال ابحاثة في مشكلات الاتصالات الرايودية وجود موجات رايودية اتية من اتجاه مجرتنا، لكن علم الفلك الراديوي لم يتخذ اهميته القصوى الا في غضون السنوات العشرين المنصرمة فقط.
فا الموجات الرايودية او اللاسلكية مثل الضوء هي عبارة عن اشعاعات كهرومغناطيسية والامر الوحيد الذي يميزها عن الضوء المرئي هو طول موجتها، حيث يتجاوز في هذه الحاله السنتيمتر الواحد ( او اقل قليلا ) ، ويبلغ بذلك عشره مرة على الاقل.اطوال الموجات الضوئية.
ان الاشعاعات الصادره عن الاجرام الفضائية ضعيفة جدا بحيث تتطلب استخدام مقرابات ضخمة لتجميع كميات كافية من الاشعاع حتى يتكون لدينا اشعة محسوسه . واشهر المقربات الرديوية في العالم هو بالطبع اله الــــ
هناك ايضا انواع اخرى من المقربات الراديويه ليس لها مثل هذه الصفات المتشابهه وتستعمل في اغراض متخصصه. ولا بد هنا من ذكر كلمة مقياس التدخل الراديوي. فعندما تتقابل موجات ضوئية او راديوية نقول انها تتداخل. واذا تقابلت قمتا موجتين ، فان الموجة الناتجة تكون اشد حدة ، ونقول حينئذ ان التداخل كان بناء اما اذا تراكبت قمة موجة مع بطن موجة اخرى فان احداهما تلغي الاخرى ، ونقول حينئذ ان التداخل كان هداما .
وعند مزج حزمتين ضوئيتين معا. نحصل على انماط من التداخل البناء والهدام. اما اذا كان هوائيان تفصلهما مسافه كبيره جدا، فان المسافه التي تقطعها الحزمة الراديوية من مصدرها الى الهوائي الاول تختلف عن تلك التي تفصلهما – أي حزمة – عن الهوائي الثاني. لذلك عندما يستقبل احد الهوائيين قمة موجة مثلا فقد لا يكون ذلك بالنسبة للاخر وبتركيب الاشارتين نحصل على تشكيلات من انماط تداخلية . وبمعالجة الهوائيين والاشارات الناجمة نستطيع ان نحدد بدقه فائقة مصدر الراديو في السماء.
تـقـنـيـات اخــرى :-
يسمح الغطاء الجوي بمرور اشعاعات ذات اطوال موجيه معينه هي في الواقع ، الضوء المرئي وبعض الموجات الراديوية فقط. وهذا من حسن حظنا كما نعتقد حيث ان كثيرا من الاشاعات الاخرى مؤذية جدا للكائنات البشرية . ولكن ذلك من الفلكيين يشكل بعض المعيقات لانه يرغب في دراسة هذه الاشعاعات والتعرف عليها. زد على ذلك ان غلافنا الجوي لا يسمح بمرور الضوء المرئي بصفة جيدة.
فابالاضافه إلى مشكلة السحب البديهية ، فان الجو يكون مغبرا ومضطربا وهذا – أي العوامل السابقة مجتمعه – يزيد من صعوبه الرصد من على سطح الارض . واحد اساليب التخفيف من هذه الصعوبه يكمن في بناء مراصد عاليه بقدر الامكان ، مما يقلل من التاثيرات الجوية. ولكن الحل الحقيقي الوحيد هو التخلص تماما من الغلاف الجوي بواسطة الصواريخ والاقمار الاصطناعيه وعربات السبر الفضائية. ان وجود مرصد على القمر الذي ليس له غلاف جوي يمكن الفلكيين من اجراء مشاهدات لا تتاثر بالغبار والسحب. وهذا سوف يكون ممكنا في المستقبل القريب.
الـمـنـظـومـة الـشـمـسـيـة :-يضا شلة أخرى من الأجسام الصغيرة مثل المذنبات ( النجوم المذنبة ) والنيازك (أو الشهب ) والكويكبات والكواكب السيارة حسب بعدها عن الشمس عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ ، المشتري ، زحل ، اورانوس ، نبتون ، وبلوتو. وبالرغم من أن كوكب بلوتو يبعد عن الشمس مسافة متوسطة تعادل مائة مره المسافة التي يبعدها كوكب عطارد عنها ، إلا انه ليس دائما ابعد الكواكب. فالاختلاف المركزي لمدارة هو من الكبر بحيث يجعله اقرب إلى الشمس من نيبتون فترة زمنية تقدر بسدس دورته المدارية والتي تبلغ 248 سنه .
وبين مدار المريخ والمشتري، هناك آلاف من الكواكب الثانوية التي ما زال اصلها مجهولا. يتحرك العديد من المذنبات والنيازك في مدرات اهليجية ذات اختلاف مركزي كبير. وبعضها في الحقيقة يتحرك في مدارات من نوع يجعلها لا تعود أبدا من أعماق الفضاء. ومن المفيد معرفة مصطلح أو اكثر يتعلق بمدرات الكواكب. فنحن نقول أن الكوكب في وضع اقتران عندما يقع على خط رؤية الشمس من الأرض. والكوكبان الداخليان عطارد والزهرة يكون كل منهما في وضع اقتران مرتين خلال مسارهما – المرة الأولى عندما يمر الكوكب بين الأرض والشمس ويعرف بالاقتران الأدنى ، والثانية عندما يكون الكوكب في الجهة الأخرى من الشمس ( الاقتران الأعلى ) .
أما الكواكب الخارجية ( وتعرف بالكواكب العليا ) فلا يكون لها إلا اقتران أعلى ، حيث يستحيل مرورها بين الأرض والشمس . وعندما يكون كوكب خارجي والشمس والأرض بينهما على خط مستقيم واحد نقول أن الكوكب في حالة مقابلة ، وهو الوضع الأكثر قربا والأشد لمعانا وعندما يكون كوكب داخلي في ابعد مواضعه من الشمس ، نقول انه عند مطاله الأعظم.
يقطع القمر رحلته حول الأرض على بعد
عندما يمر القمر أمام الشمس يحجبها عن الرؤية مسببا ما نسمية كسوفا. كذلك عندما يمر القمر عبر ظل الأرض ينقطع عنه ضوء الشمس ويحدث ما نسميه بالخسوف أن القمر لا يختفي تماما لان الغلاف الجوي للأرض يعمل كعدسة تكسر ضوء الشمس فيصل بعضه إلى القمر .
لماذا لا يحدث الكسوف والخسوف كل شهر في وقتي البدر الكامل والهلال الجديد ؟ إن السبب يكمن في كون مستو ومسار القمر لا ينطبق تماما مع مستو حركة الأرض، ينتج عن ذلك أن يمر القمر في وقت الهلال الجديد فوق الشمس أو تحتها بدل أن يمر أمامها . ومن المحتمل أيضا وللسبب نفسه أن يمر القمر قريبا من ظل الأرض بدلا من العبور من خلاله.
عندما يحجب القمر الشمس تماما يكون لدينا كسوف كلي للشمس. إن حالات الكسوف الكلي نادرة وتثير اهتمام علماء الفلك لذلك تراهم يوفدون البعثات إلى الأماكن الأفضل للمشاهده. وبما أن المسافة بين الأرض والقمر تتغير قليلا فان قرص القمر يبدو أحيانا اصغر من قرص الشمس ، وقد يحدث نتيجة لذلك كسوف حلقي يمكن رؤية حافة مضيئة من الشمس.
إن حالا الجزئي التي تحصل عند حجب القمر لجزء من الشمس هي الأكثر شيوعا . كذلك تحدث حالات للخسوف الجزئي.
يحدث أيضا أن يمر عطارد والزهره أمام الشمس وهي حالات نسميها العبور. إنها حالات نادرة الحدوث فعلا وكانت تكتسب أهميه عظيمة في الماضي ، إذ يمكن بواسطتها معرفة بعد الكواكب : إذا سجل مشاهدان – تفصلهما مسافة كبيره – لحظة عبور الكوكب أمام الشمس فانهما يحصلان على نتيجتين منفصلتين بسبب اختلاف المنظر. ثم تستعمل قوانين كبلر للحصول على أبعاد بقية الكواكب . ويمكننا اليوم قياس المسافة التي تفصلنا عن الزهره بواسطة الرادار. الـمـنـظـومـة الـشـمـسـيـة :-
لاتنقل الشمس في رحلتها عبر الفضاء الكواكب التسعة فحسب بل أيضا شلة أخرى من الأجسام الصغيرة مثل المذنبات ( النجوم المذنبة ) والنيازك (أو الشهب ) والكويكبات والكواكب السيارة حسب بعدها عن الشمس عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ ، المشتري ، زحل ، اورانوس ، نبتون ، وبلوتو. وبالرغم من أن كوكب بلوتو يبعد عن الشمس مسافة متوسطة تعادل مائة مره المسافة التي يبعدها كوكب عطارد عنها ، إلا انه ليس دائما ابعد الكواكب. فالاختلاف المركزي لمدارة هو من الكبر بحيث يجعله اقرب إلى الشمس من نيبتون فترة زمنية تقدر بسدس دورته المدارية والتي تبلغ 248 سنه .
وبين مدار المريخ والمشتري، هناك آلاف من الكواكب الثانوية التي ما زال اصلها مجهولا. يتحرك العديد من المذنبات والنيازك في مدرات اهليجية ذات اختلاف مركزي كبير. وبعضها في الحقيقة يتحرك في مدارات من نوع يجعلها لا تعود أبدا من أعماق الفضاء. ومن المفيد معرفة مصطلح أو اكثر يتعلق بمدرات الكواكب. فنحن نقول أن الكوكب في وضع اقتران عندما يقع على خط رؤية الشمس من الأرض. والكوكبان الداخليان عطارد والزهرة يكون كل منهما في وضع اقتران مرتين خلال مسارهما – المرة الأولى عندما يمر الكوكب بين الأرض والشمس ويعرف بالاقتران الأدنى ، والثانية عندما يكون الكوكب في الجهة الأخرى من الشمس ( الاقتران الأعلى ) .
أما الكواكب الخارجية ( وتعرف بالكواكب العليا ) فلا يكون لها إلا اقتران أعلى ، حيث يستحيل مرورها بين الأرض والشمس . وعندما يكون كوكب خارجي والشمس والأرض بينهما على خط مستقيم واحد نقول أن الكوكب في حالة مقابلة ، وهو الوضع الأكثر قربا والأشد لمعانا وعندما يكون كوكب داخلي في ابعد مواضعه من الشمس ، نقول انه عند مطاله الأعظم.
يقطع القمر رحلته حول الأرض على بعد
عندما يمر القمر أمام الشمس يحجبها عن الرؤية مسببا ما نسمية كسوفا. كذلك عندما يمر القمر عبر ظل الأرض ينقطع عنه ضوء الشمس ويحدث ما نسميه بالخسوف أن القمر لا يختفي تماما لان الغلاف الجوي للأرض يعمل كعدسة تكسر ضوء الشمس فيصل بعضه إلى القمر .
لماذا لا يحدث الكسوف والخسوف كل شهر في وقتي البدر الكامل والهلال الجديد ؟ إن السبب يكمن في كون مستو ومسار القمر لا ينطبق تماما مع مستو حركة الأرض، ينتج عن ذلك أن يمر القمر في وقت الهلال الجديد فوق الشمس أو تحتها بدل أن يمر أمامها . ومن المحتمل أيضا وللسبب نفسه أن يمر القمر قريبا من ظل الأرض بدلا من العبور من خلاله.
عندما يحجب القمر الشمس تماما يكون لدينا كسوف كلي للشمس. إن حالات الكسوف الكلي نادرة وتثير اهتمام علماء الفلك لذلك تراهم يوفدون البعثات إلى الأماكن الأفضل للمشاهده. وبما أن المسافة بين الأرض والقمر تتغير قليلا فان قرص القمر يبدو أحيانا اصغر من قرص الشمس ، وقد يحدث نتيجة لذلك كسوف حلقي يمكن رؤية حافة مضيئة من الشمس.
إن حالات الكسوف الجزئي التي تحصل عند حجب القمر لجزء من الشمس هي الأكثر شيوعا . كذلك تحدث حالات للخسوف الجزئي.
يحدث أيضا أن يمر عطارد والزهره أمام الشمس وهي حالات نسميها العبور. إنها حالات نادرة الحدوث فعلا وكانت تكتسب أهميه عظيمة في الماضي ، إذ يمكن بواسطتها معرفة بعد الكواكب : إذا سجل مشاهدان – تفصلهما مسافة كبيره – لحظة عبور الكوكب أمام الشمس فانهما يحصلان على نتيجتين منفصلتين بسبب اختلاف المنظر. ثم تستعمل قوانين كبلر للحصول على أبعاد بقية الكواكب . ويمكننا اليوم قياس المسافة التي تفصلنا عن الزهره بواسطة الرادار.
اصـل الـمـنـظـومـة الـشـمـسـيـة :-
ثمة مسالة حيرت الفلكيين منذ القدم ، هي كيفية تكون الكواكب والأجرام الأخرى في المنظومة الشمسية.إحدى النظريات العلمية في هذا المجال هي فرضية السديم لعالم الرياضيات الفرنسي لابلاس ( 1749 – 1827) فقد افترض لابلاس أن الشمس تكونت من سحابه غازية آخذت في التقلص وارتفعت حرارتها مما جعلها تدور بسرعة عاليه جدا. تبع ذلك انتفاخ عند حزامها الاستوائي بشكل جعلها تلفظ حلقة من المادة ، تكررت هذه العملية عدة مرات ، وتفترض النظرية أن هذه الحلقات تكثفت إلى كواكب إلا انه تبين فيما بعد أن هذه الحلقات مع افتراض امكانيه تكونها لا يمكن ان تتكثف إلى كواكب.
أما السير جيمس جينس في بداية القرن العشرين فقد أبدى انه خلال التاريخ المبكر مر نجم آخر قرب الشمس ونتيجة للتجاذب بينهما انفصل من الشمس جزء من المادة على شكل سيجار ضخم اخذ في الدوران حول الشمس ، عند ابتعاد النجم الآخر مما جعلها تتكثف في النهاية مكونه للكواكب. هذه النظرية أيضا تأخذ في الحسبان اختلاف أحجام الكواكب ، حيث ان تلك الكواكب الأقرب إلى وسط السيجار ستكون الأكبر . إلا ان هذه النظرية لم تكن هي الأخرى صحيحة رياضيا وصرف النظر عنها.
منذ 1950 بدا يظهر نوع من العودة إلى فرضية السديم وتم اقتراح عدد من النظريات المبنية على مبادئ عامة مشابهة. افترض ان الشمس كانت محاطة بسحابه من الغاز والغبار وخمن ان هذه المواد ربما استقرت على شكل قرص ، وان حالات عدم الانتظام ستسبب بدء تكون كتل من المادة ، يجذب الكبير منها القطع الصغبره الأخرى.
وبذلك تتكون الكواكب . منذ سنوات قليلة اقترح الأستاذ م.م. وولفسن من جامعه يورك ، تحويرا مثيرا للاهتمام لفرضية جينس حيث افترض ان المادة لم تنفصل عن الشمس بل عن النجم العابر . ان هذا الافتراض يتغلب على كثير من الاعتراضات المثارة حول فرضية جينس الأصلية. ليس هناك رغم ذلك حل مرض لمسالة اصل المجموعة الشمسية.
الــشــمــس:_
الشمس هي اقرب النجوم من الارض وهي نجم عادي جدا. ورغم اهميتها الحيوية بالنسبة لنا ، فانها واحدة من بين الاف الملايين من هذه الاجسام في مجرتنا ، انه يصعب علينا ونحن نعيش على ارضنا الصلبه هذه ان نتصور اننا ندور حول الشمس بسرعه تقترب من سبعين الف ميل في الساعه .
يصعب علينا ايضا ان نتفهم الظروف الهشه التي نعيش فيها . ولو تغيرت الكمية الاجمالية للثابت الشمسي بقدر قليل جدا فان الحياه البشرية كما نعرفها تصبح مستحيله ، سنتجمد او نشوى في الحقيقة اعتقد الكثيرون ان العصور الجليدية في الماضي كانت نتيجة لتغيرات طفيفة في الطاقه الشمسية المنطلقة ومن حسن حظنا ان تكون الشمس نجما مستقرا جدا ، وليست واحدة من تلك النجوم النابضه او المتفجرة التي سنتعرف عليها فيما بعد.
يبلغ قطر الشمس
رغم ان حجم الشمس يبلغ 13000.000 مرة حجم الارض فان كتلتها لا تتجاوز 330.000 مرة كتله الارض وهكذا نرى ان كثاهالشمس اصغر بكثير من تلك للارض. ان متوسط كثافه الشمس 1.4 مرة من كثافه الماء بينما كثلفه الارض 5.5 مرة . ان الشمس جسم غازي تماما فالغاز قرب المركز مضغوطة جا وكثيف جدا ، بينما تكون المناطق الخارجية خفيفة جدا او منخفضة الكثافه. لا تدور الشمس الغازية كما يدور أي جسم صلب : المناطق المختلفة تدور بسرعات مختلفه فالمواد القربية من خط استواء الشمس تكمل دورتها في حوالي 25 يوما بينما عند الخط 40 درجة شمالا او جنوبا تكون الدورة 27 يوما ونصف . و34 يوما تقريبا عند القطبين .يظهر هذ الاختلاف بوضوح في حركات البقع الشمسية على السطح.
يعرف سطح الشمس ، كما نراه بكرة الضوء ( فوتوسفير) وعلية تظهر البقع الشمسيه. كان غاليليو او من شاهد البقع الشمسية منظاريا ، ولكن هناك اعتقاد ان الصينيين عرفوا بوجودها ، وبعض هذه البقع كبيرة بشكل يسمح برؤيتها بالعين المجردة عندما تكون الشمس عاتمة بسبب الاغبرار قرب الافق ، ويمكن رؤية البقع الشمسية بواسطة مقراب صغير.
ان بنية البقع الشمسية غالبا ما تكون معقدة ، فكل البقع الشمسية لها منطقه مركزية مظلمة تسمى الظل، محاطة بمنطقة خارجية اقل ظلمة ، تسمى شبة الظل ، تظهر البقع الشمسية على شكل صحون. انها في الحقيقية مناطق ابرد من بقية السطح ودرجات حرارة هذه المناطق تقترب من 4500 درجة كلفينية ، فالبقع الشمسية تظهر اذن مظلمة مقارنه بكرة الضوء.
ترتبط بالبقع الشمسيه حقول مغناطيسية قوية ، لم يفهم حتى الان سبب وجودها . ويتغير عدد البقع دوريا على مدى ما يعرف بالدور " البقعي" والحد الادنى هو 50 مجموعه من البقع يمكن رؤيتها سنويا، بينما يتجاوز الحد الاقصى 500 مجموعه .
ان هذه الدورة تغطي فترة زمنيه تقترب من 11 سنه ، كما ان هناك فترات تغير اطول . اما البقع الكبيرة فتظهر في أي وقت خلال الدورة . والمجموعه الضخمة التي شوهدت عام 1947 غطت مساحة قدرها 2000 مليون ميل مربع.
غالبا ما تتعلق بالبقع الشمسية بقع مضيئة تسمى " الصياخد" (السبائخ) وتظهر كانها مستويات اعلى . تشاهد الصياخد في العادة بعد اختفاء البقعة الشمسيه، وتستمر بعدها فترة من الزمن.
ان اكثر الظواهر الشمسيه دراماتيكيه هي الشواظ الشمسيه ، وهي عباره عن بقع لامعه ضخمة تبدو منطلقه بعيدا عن سطح الشمس ، كانها قطع من اللهب نحو الغلاف الخارجي للشمس ( الاكليل) . احيانا يبلغ ارتفاع اللهب مئات الالاف من الاميال وهي – أي الشواظ –تتكون نتيجة الغاوات المتكثفة خارج الاكليل بالاضافة الى المواد المقذوفه من السطح
ان دراسة الظواهر الشمسية غير العد اليومي للبقع الشمسية وصفاتها العامة ، تحتاج الى معدات متطورة لذلك يوجد العديد من المراصد الشمسية مثل الذي في مون زويلسون بلولايات المتحدة ، وارشتر في ايطاليا ، مقرابات برجية غريبة الشكل ، تستعمل لاظهار صورة مستقره للشمس.
ونظرا لان الفلكيين الشمسيين يقومون بمشاهداتهم خلال النهار فان عليهم تحمل الحرارة وجريان الهواء الساخن وللتغلب على هذه المشكله، تعكس صورة الشمس عبر البرج الى غرفة تحت الارض تحفظ درجة حرارتها ثابته. هنا في هذه الغرفه يتم اسقاط الصورة على شاشه او تحلل بواسطة مطياف ومعدات مماثله مثل مرسمة الطيف الشمسي وهي اداه ذات فائدة عظيمة تمكن المشاهد من النظر الى الشمس في طول موجي خاص.
يمكن للراصد مثلا ان يختار طول موجة خطوط فراونهوفر المقابله لعنصر الكالسيوم او الهيدروجين ، ويدرس التوزيع السطحي لهذه المادة . ومن المفيد ايضا مرشح ليون الاحادي الالوان ، الذي يوفر طريقة اكثر ملائمة لدراسة الشمس عبر اطوال موجيه خاصة، واظهار الشواظ ويمكن دراسة الاكليل الداخلي، دون الحاجة لانتظار كسوف كامل ، بواسطة مرسمة الاكليل.
ان للشمس بنيه معقدة فعلا ، فيما انها كرة من الغاز يصعب تعريف (سطحها) وماهي حدودة . تستطيع ان نقسم الشمس الى طبقات عديدة ففي المركز توجد النواة او القلب حيث تتولد كل الطاقة الهائلة، وخارجها توجد منطقة عريضة وظيفتها نقل الحراراة الى السطح في شكل اشعاعات . اما السطح الذي نراه بالعين المجردة فهو الكرة الضوئية ، ولكن هناك طبقة اخرى الكرة اللونيه لا يزيد سمكها على 3000 ميل، ويمكن رؤيتها فقط في وقت الكسوف الكامل حيث تظهر وردية الون بواسطة مرسمة الطيف الشمسي.
ان الخطوط الطيفية لهذه المنطقة خطوط اصدارية لامعه مختلفة في ذلك عن خطوط فراونهوفر الامتصاصيه ولكنها في العادة اضعف من ان تظهر في الطيف الشمسي. ان هذه الخطوط تومض هنيه فور كسوف الشمس ، معطية ما يسمى بــ ( الطيف الومضي ) والذي يخبرنا عن المواد الموجودة. ان مرسمة الطيف الشمسي تمكننا من دراسة البنية المثيره لهذه المنطقة.
وراء الكرة اللونية يوجد الاكليل ، وهو ايضا غير منظور عادة الا خلال كسوف كلي ، حيث يحيط القرص المظلم للقمر بهاله تتغيرحجما وبنيه خلال دورة الـــ 11 سنه لليقع الشمسية .
ان الغاز في هذه المنطقة قليل الكثافه فعلا وهذا يناسبنا كثيرا حيث تتصادم الذرات بسرعات تنتج عنها درجات حرارة تقارب المليون درجة ، ولو كانت كل شمس تشع حرارتها بهذا المعدل لاصبحت الحرارة غير محتملة عندنا هنا على الارض.
نعرف ان الشمس عبارة عن كرة من الغاز ولكن ماهي هذه الغازات؟
يبين لنا التحليل الطيفي ان الغاز الئيسي هو الهيدروجين وهو غاز نادر نسبيا في جونا ، ويعتقد انه يكون حوالي 75 او 80 في المئة من كتله الشمس ، ياتي بعد ذلك الهليوم ، وهو اخف الغازات بعد الهيدروجين ( اخف العناصر اطلاقا ) ومما يثير الاهتمام ان نعلم ان الهيليوم اكتشف الاول مرة ليس على الارض ، بل في الطيف الشمسي . ففي سنه 1869 اكتشف الفلكي لوكير خطا لفراونهوفر لم يستطع إرجاعه إلى أي عنصر معروف، وافترض وكان على حق – انه يتعلق بعنصر غير معروف اطلق عليه اسم الهليوم ، وهي كلمة اغريقية تعني الشمس ، ولم يكتشف هذا العنصر على الارض الا بعد مرور ربع قرن.
ومنذ ذلك الحين تم اكتشاف عناصر اخرى كثيره في الطيف الشمسي اشهرها ، بالاضافه الى الهيدروجين والهليوم الكربون ،النيتروجين ، الاكسجين والمعدنين المتبخرين المغنيزيوم والحديد. ونحن نعرف الان بوجود 70 عنصرا ، على الاقل من بين 92 عنصرا طبيعيا في الشمس ونتوقع وجود عناصر اخرى.
من اين تحصل الشمس على منابعها الضخمة للطاقة ؟
انها تضىء منذ الاف الملايين من السنين ، وستظل تفعل لالاف من الملايين مستقبلا. لو كانت تحترق كما يحترق الفحم ، لخبت منذ زمن بعيد. عندما تجمع ذرات عنصر الى بعضها ، وفق الاسلوب المعروف بالاندماج تنطلق كميات هائلة من الطاقه وهذا ما يحدث في مركز الشمس . ان ما يحدث اساسا هو اندماج ذرات الهيدروجين ( المتوفر بشكل كبير ) عند درجات حرارة تتجاوز 14.000.000 درجو ملتكون الهليوم مع انطلاق كبير للطاقه .
ان القنبله الهيدروجينية مؤسسة على هذا المبدء لذلك في امكانك اعتبار الشمس قنبله هيدروجينية متحكم فيها. يعتقد ان الاسلوب المنوه عنه يحدث في ثلاث مراحل. الاولى تندكج نواتا ذرتين من الهيدوجين وتكونا ديوترون او نواه هيدروجين ثقيل مع انطلا بوزيترون وهو شبية بالالكترون ولكن بشحنه موجبه. يندمج الديوترن بعد ذلك مع نواه هيدروجين اخرى ( بروتون بمعنى اخر) لتكوين نظير للهليوم وزنه الذري 3 وتنطلق كميه من لبطاقه في شكل اشعاعات غاما ذات الطول الموجي القصير. اخيرا تندمج نظيرتان من هيليوم 3 لتعطي نواه ذرة هيليوم عادية ( وزنها الذري 4) مع انطلاق لبروتونين سيشاركان في تكرار الاسلوب اعلاة .
يعرف هذا الاسلوب التركيبي للهليوم ، الذي يجري في جوف الشمس ( او النواه ) بالتفاعل بروتون – بروتون ، ويعتقد ان كثير من النجوم تحصل على طاقتها وفق هذا الاسلوب.
تنبعث من الشمس اشعاعات على شموليه مجال الاطوال الموجيه ، بالاضافع الى المجال الضوئي المنظور . من المعروف في الحقيقة ان الشمس ترسل كل انواع الاشعاعات ، ابتداء من الاشعه السينية ( اشعة x ) القاسية ذات الطول الموجي لقصير جدا ( وهي اشعاعات قاتله ) ، وانتهاء بالاشعه لبلاسلكيه ( الراديوية ) والتي امكن دراسة بعضها من على سطح الارض . الاشعه السينية يمكن دراستها بواسطة الصواريخ . يصطلح على تسمية الكمية الاجماليه للاشعه الواصله الى الارض بــ اثابت الشمسي ) ووجد انه يساوي 1.95 حريرية/ دقيقية/سينتمتر مربع بمعنى 1.95 درجة مئوية (3.5 درجة فهرنهيتية) ويبقى مقدار الاشعاع هذا ثابتا مما يجعل الحياه ممكنه هنا. كما ان الشمس ترسل ايضا نهيرات متدفقة من جسيمات متنوعه ، كاذرات والاجزاء المركزية لذرة الهليوم والالكترونات وجسيمات اخرى مشحونه كهربائيا ، وخصوصا بعد ظهور البقع الشمسية وغيرها من العواصف على سطح الشمس .
يدخل كثير من هذه الجسيمات في الحقل المغناطيسي للارض فتتكون احزمة اشعاعبة فوق الغلاف الجوي ، مما يسبب حدوث بعض الظواهر مثل الشفق والتداخل الراديوي . ان نهر الجسيمات المتدفق من الشمس يسمى " الريح الشمسي " . هكذا يزعم بعضهم ان الارض تتحرك داخل الغلاف الجوي الشمسي او الاكليل ، وهكذا نرى مرة اخرى صعوبة التعرف على حدود الشمس.
مــولـد الـشـمـس ومــوتــهــا :-
يعتقد ان الشمس تكونت من سحابه ضخمة من الغاز والغبار ، ويوجد منها الكثير في مجرتنا . تقلصت سحابة الغاز ببطء ونتج عن ذلك ارتفاع درجة حرارتها ودورانها وبعد ذلك لصبح الضغط والحرارة كافيين لبدء تفاعلات نوويه .
ومن ثم انتقلت الشمس بسرعه الى وضعها الحالي من حرارة وحالة مستقرة. ولكن الشمس ستستنفذ حتما كل وقودها النووي ، عندئذ ستنهار وتنفجر ولكن ذلك يجب ان لا يزعجنا كثيرا حيث انه سوف لن يحدث الا بعد مرور خمسة الاف مليون سنه على الاقل.
الـكـواكـب وتـوابـعـهـا (أقـمـارهـا) :-
الـكـواكـب الـداخـليـة
الأرض :
إن الأرض هي الكوكب الوحيد حتى ألان تربطنا به تجربة مباشرة ورغم معرفتنا أن الأرض جسم صغير في هذا الكون ولكنها تبدو لنا مع ذلك صلبة ومهمة .
ماذا نعرف أذن عن هذا الكوكب ؟
إن الأرض تدور حول الشمس على بعد متوسط يقدر بــــــ 93 مليون ميل تقريبا ، وتكمل هذه الدورة في 365 يوم وربع ، وشكل مدارها قطع مخروطي ناقص، بحيث انه عندما تكون الأرض اقرب ما تكون إلى الشمس فإنها تتحرك بأقصى سرعتها وذلك خلال صيف نصف الكرة الجنوبي ، وبحيث تكون ابعد ما تكون عن الشمس، خلال صيف نصف الكرة الشمالي. تكاد الأرض تكون كروية الشكل حيث لا يختلف قطرها بين القطبين عن قطرها الاستوائي إلا ببضعه أميال اقل . وتدور الأرض حول محورها دورة كاملة خلال 23 ساعه و 56 دقيقة.
استطاع الفيزيائيون الجيولوجيون بواسطة موجات التصادم التي تحدثها الهزات الأرضية أن يستنتجوا بنية الكرة الأرضية ففي مركزها يكمن لب الأرض شديد الكثافة مكون من صخور وحديد تحت ضغط شديد وفي حالة سائلة ونصف قطرها
أما الغلاف الجوي فيتكون من الغازات المحيطة بالكرة الصلبة ، وهذه الغازات هي بشكل رئيسي ، الأكسجين والنتروجين ( بكمية اكبر ) والاغون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء . إن الأكسجين ضروري للحياة البشرية أما النباتات فتمتص ثاني أكسيد الكربون وتطرد الأكسجين . يساعد ثاني أكسيد الكربون أيضا على منع حارة الشمس من التسرب خارج الغلاف الجوي ليلا . ويصعب تحديد ارتفاع الغلاف الجوي حيث يمكن العثور على آثار منه على ارتفاعات تفوق
ان العديد من الظواهر الأرضية يرجع إلى أسباب فلكية فالمد والجزر مثلا ، تسببه التأثيرات الجاذبية للشمس والقمر . فبشكل أساسي تجذب الشمس والقمر مياه المحيطات مسببه انتفاخات في المناطق التي يرتفع فوقها القمر ن وانتفاخات اخرى في الوقت نفسه اقل منها على الجانب المقابل للأرض ، هذه الانتفاخات ما نسمية ذروة المد. وبما أن الأرض تدور حول نفسها مرة واحدة كل يوم ، فان كل المناطق يحدث بها مدان عاليان ،وذلك عند مرور الانتفاخات بها. وتحدث حالات مد وجزر ربيعية ، غير عادية ، عندما تكون الشمس والقمر على امتداد واحد ، ويتوحد بذلك شدهما في نفس الاتجاه أما الحالات الأخرى المعاكسة تماما فتحدث عندما تفصل زاوية قائمة بين الشمس والقمر، ويكاد شد الأولى يلغي شد الأخرى ( مد وجزر ناقص ) لذلك نتوقع مدا أو جزرا عاليا خلال البدر الكامل والهلال الجديد ، ومد أو جزرا ناقصين في الربعين الأول والأخير.
أما الشفق ( شمالا وجنوبا وفق مكانك على الأرض ) فتسببه آثار الجسيمات المشحونة المندفعة بشكل حلزوني من الشمس عبر الحقل المغنطيسي الأرضي . إن هذه الظواهر الجميلة جدا تأخذ أشكالا متعددة مثل الإشعاعات المتحركة ، والستائر المعلقة والأقواس اللامعة ، وتظهر غالبا تدرج لوني يغلب عليه اللون الأخضر ، أو الوردي والأصفر أحيانا كما تحدث على ارتفاعات تتراوح بين ستين ميلا وعدة مئات من الأميال ولكن لسوء الحظ لا يمكن رؤية معظمها إلا من المناطق القطبية ما عدا الشفق الغريب والاستثنائي ، فيمكن مشاهدته من المنطقة الاستوائية.
ثم نجد على ارتفاع 75 ميلا في الغلاف الجوي طبقه تسمى غلاف التشرد ( الكرة المتاينه ) وهي طبقه من الجسيمات المشحونة تعكس موجات راديوية عديدة وتجعل الاتصالات اللاسلكية البعيدة المدى شيئا ممكنا بواسطة الموجات الارتدادية حول الأرض. وهذه الطبقة معرضة للتصدع بسبب الجسيمات المشحونة الآتية من الشمس ، وخصوصا بعد بعض الانفجارات الشمسية . في هذا الارتفاع أيضا تبدا النيازك في الظهور وتعرف غالبا بالنجوم المذنبة ولكنها ليست إلا جسيمات دقيقة من المادة ( في حجم حبيبات الرمل تقريبا ) اتية من الفضاء بسرعات عاليه وتحترق نتيجة لاحتكاكها مع الغلاف الجوي . هناك ايضا اجسم اكبر تصل سطح الارض وتعرف بالنيازك.
الــقــمــر:-
يدور قمرنا حول الأرض في دورة يبلغ طولها 27 يوما تقريبا كما يدول حول محورة في مثل هذه الدورة بحيث انه يرينا دائما وجها واحدا. إن هذه الظاهرة معروفه " بالدوران الأسرى " سببها الجاذبية الهائلة التي تمارسها الأرض على القمر حول الأرض تكون أسرع في بعض نقاط مدارها منها في نقاط أخرى ، فأننا نتمكن من رؤية بعض أجزاء الوجه المختفي على جانبي الوجه المنظور وذلك بالتبادل ورغم ذلك فان معظم الوجه الأخر من القمر يظل مختفيا بصفة دائمة عن الأرض .
مالم تصبح رؤية الوجه المختفي ممكنة إلا عندما أرسل الروس سفينتهم لونيك III التي دارت حول القمر و أطلعتنا على صور فوتوغرافية له. منذئذ تعلمنا الكثير عن الجهة المختفية من القمر وكذلك وجهه المرئي ،و خصوصا كنتيجة للتوابع المدارية الأمريكية وطبعا برنامج ابولو.
إن القمر عالم مقفر معاد من الصخور العقيمة والجبال العالية بعضها أعلى من جبل افرست والسهول الشاسعة. لا يوجد هواء على القمر لان جاذبيته لا تكفي للامساك بآي غاز . ويبلغ قطر القمر 2160 ميلا وكتلته 81/1 من كتله الأرض ، وقوة الجاذبية على سطحه 6/1 من القوة على سطح الأرض. بما أن هذه القوة هي التي تحدد (وزننا) نستطيع أن نرى رجل الفضاء الذي يزن 168 رطلا على الأرض سوف يزن 28 رطلا فقط على سطح القمر، 100 درجة مئوية تقريبا ، وتبلغ على الجانب المظلم – 150 درجة مئوية ( أي 272 درجة فهرنهيتية ) تكون الفوهات أهم مظاهر التضاريس القمرية ، والتي يختلف أتساعها من حفر صغيره إلى انخفاضات عظيمة يتجاوز قطرها 150 ميلا بل إن بعضها يصل إلى
بالاضافه إلى هذه التضاريس الرئيسية ، هناك أيضا الأودية ، والنتوءات ، والصدوع ، وسلاسل من الفويهات الصغيرة وتنتشر من حواف الفوهات حزم من الضوء اللامع ، يبدو أن سببها بعض أنواع من المواد المقذوفة من الفوهات.
أما اصل هذه الفوهات فقد كان مثار للجدل العلمي لفترة طويلة ، ومازال حتى ألان . هناك نظريتان رئيسيتان في هذا المضمار نظرية الارتطام النيزكي ، ونظرية (النشاط الداخلي ) للبراكين . ترى النظرية الأولى أن الفوهات تكونت نتيجة للارتطام التفجري لحجارة النيازك وهي تصطد بالقمر، وبشكل رئيسي في بدايته المبكرة وهناك في الحقيقة فوهات نيزكية على الأرض كما سنذكر لاحقا ، ولكن هناك ايضا فوهات بركانية . وفي الواقع لا زالت في وقتنا هذا بعض آثار نشاطات بركانية .ربما كمنت الحقيقية بين هاتين النظريتين فهناك فوهات نيزكية كما ان هناك فوهات بركانيه .
والسؤال هو أيهما يشكل المسبب الرئيسي . ان برنامج ابولو الامريكي للهبوط على القمر، قدم لنا اخيرا بعض الاجابات .
عــطـــارد:-
هو اصغر الكواكب و أقربها إلى الشمس يكمل دورته حولها في 88 يوما فقط وقد بينت القياسات الردادية مؤخرا أن عطارد لا يحتفظ كما كان معتقد من قبل بوجه ثابت تجاه الشمس، ولكنه يدور حول محورة دورة كاملة كل 59 يوم .
وتبلغ درجة الحرارة في وسط جانبه المشمس 500 درجة مئوية ، بينما تنخفض على جانبه المظلم إلى 200 درجة مئوية تحت الصفر . لذلك فان عطارد يعتبر اسخن الكواكب في المجموعة الشمسية كما انه أبردها في الوقت نفسه. بشبة عطارد القمر في اوجه عديدة فقطرة لا يتجاوز
أما أطوار عطارد فيصعب مشاهدتها نظرا لحجمة الصغير وقربة من الشمس . يمكن فقط مشاهدته مباشرة قبيل الشروق أو بعد الغروب لفترة وجيزة جدا ، وذلك عند اقترابه من استطالة مدارة القصوى. ويتكرر عبور عطارد فاخرها كان في تشرين الثاني نوفمبر 1973 وسبقة واحد في 9 أيار مايو 1970.
مـــلاحـــظـــة : هذا الكتاب طبع عام 1971 لذلك حدث عبور لكوكب عطارد في العام 2003
الـــزهـــرة :-
سمي الزهرة نسبة إلى إلهه الحب ، وهذا الكوكب يشكل منظرا جميلا في سماء الصباح أو المساء حيث يسطع بلون فضي ساحر. ويعرف لدى الكثيرين بنجمة الصباح أو نجمة المساء تبعا للحاله وتكون الزهرة في حالات لمعانها القصوى أسطح الأجسام في السماء بعد الشمس والقمر .
الزهرة هو اقرب كوكب للأرض من حيث الحجم فقطرة البالغ 7700 ميل، اقل عن مثيلة الأرضي بــ
والوضع الغريب هو أن يوم الزهرة أطول من سنتها، وذلك ناتج عن أن دوران الزهرة حول الشمس أسرع من تدورانها حول الشمس في 224 يوما أما حول المحور فتبلغ 247 يوما ، لذلك تبدو الزهرة وكأنها تدور إلى الخلف بالنسبة للشمس ، بحيث أن الشمس تظهر من أعلى الزهرة وكأنها تشرق من الغرب وتغرب من الشرق .
لم ير أحد سطح هذا الكوكب حيث انه مختف تماما وراء طبقات من السحب الكثيفة : فسطحه لازال لغزا محيرا رغم أن المسبار الفضائي الروسي قد يلقي بعض الضوء على هذه المسالة . أما درجة الحرارة في الزهرة فتبدو عاليه جدا وقد أكدت نتائج حديثة لجزء من سطحه على الأقل ، إن درجات الحرارة في حدود 475 درجة مئوية . إن معظم ما نعرفه عن الزهرة مردة إلى نتائج المسبار الفضائي ولم يتأكد إلا القليل .
ومع ذلك يبدو أن جو الكوكب الكثيف يحتوي على كميات كبيره من ثاني أكسيد الكربون الذي يمنع حرارة الشمس من التسرب وقد ذهب أحد الفلكيين في القول بعيدا ، حين اقترح أن كثافة الجو المرتفعة تجعل أشعه الضوء تسير في مسارات منحنية حول الكوكب حتى أن المشاهد على سطح الكوكب يمكن أن تتكون له صورة مشوهه لرآسة من الخلف.
الـكـواكـب وتـوابـعـهـا (أقـمـارهـا) :-
الـكـواكـب الـخارجـية
المريخ :
سمي المريخ أول الكواكب الخارجية وربما أكثرها شهرة نسبة إلى اله الحرب بسبب لونه الأحمر . يدور المريخ حول الشمس على بعد متوسط قدرة 141.500.000 ميل ويكمل دورته في 687 يوما ورغم أن قطره لا يتجاوز 4200 ميل إلا انه اكثر شبها بالأرض من الزهرة وذلك في صفات عديدة . غير مغطى بالسحب ويمكننا بوضوح رؤية سطحه الذي يطغي عليه اللون الأحمر وتظهر عليه بقع تكاد تكون دائمة – خضراء مزرقة تميل إلى السواد ، اعتقد الفلكيون الأوائل أنها بحار.
ثمة مظهر للمريخ مثير للاهتمام هو وجود قلنسوتين قطبين . وهذه ليست طبقات جليدية سمكية كما على الأرض ، ولكنها ترسبات رقيقة جدا ، تشبة الجليد ، وان كان البعض يعتقد بأنه ثاني أكسيد الكربون في حالة صلبه . على أي حال عندما يأتي الصيف في أحد نصفي الكره تبدا القلنسوات القطبية بالتقلص وتأخذ موجة من السواد في الانتشار في اتجاه المساحات المظلمة التي تبدا – هذه المساحات – في غزو المحمرة ذات المظهر الصحرواي .
ويفسر البعض هذه الظاهرة بأنها نتيجة بوجود شكل بدائي من الحياة النباتية يغطيها ندى يسببه ذوبان القلنسوة القطبية . لقد اعتبر المريخ لازمان طويلة الكوكب – في المجموعة الشمسية – بعد الأرض – الأكثر احتمالا لإيواء الحياة ، وقد يصبح ذلك ممكنا ، ولكن الحياة البشرية لا يمكنها هناك ويشك في امكانيه ذلك حتى بالنسبة للنباتات الارضيه ، مهما بلغت بدائيتها ، وذلك لان جو المريخ رقيق جدا ( مشابه لجو الأرض على ارتفاع 20 ميلا) ويتكون يشكل رئيسي من ثاني أكسيد الكربون ، وقليل من بخار الماء . أما الأكسجين فيكاد يكون منعدما أيضا ، ورغم أن درجة حرارته تصل أحيانا إلى –20 درجة مئوية في بعض مناطقه إلا أن ليلة شديد البرودة مما يجعل أي نبات معرض خلال ساعات اليوم المريخي المؤلف من 24 ساعة و 37 دقيقة لتقلبات سريعه من درجات الحرارة.
لقد أوضحت الصور الفوتوغرافيه التي أرسلتها سفينتا الفضاء مارينر وفايكنغ أن سطح المريخ مغطى بفوهات كتلك التي على القمر وقد تفسر سلاسل من هذه الفوهات ظاهرة القنوات المريخية المحيرة. وللمريخ تابعان ( قمران) فوبوس و ديموس 5 و 10 أميال
المشتري :-
كان جوبيتر ( المشتري) ملك الإله ، لذلك أطلق اسمه على اكبر الكواكب : فقطرة عند خط الاستواء لا يقل عن 88700 ميل وبما انه يكمل دورته حول محوره في 9 ساعات و 51 دقيقة فان ينتفخ عند خط الاستواء ، ويتفلطح عند القطبين ، إذ لا يزيد قطره القطبي عن 83800 ميل ويتحرك المشترى ببطء في مدارة حول الشمس في دورة تستغرق حوالي اثني عشر عاما ، على بعد متوسط من الشمس يبلغ 483 مليون ميل.
ليس المشتري جسما صلبا تماما مثل الأرض ولكنه يبدو كأنه كتلة غازية ضخمة بكثافة منخفضة لا تتجاوز 1.3 من الهيدروجين وغازات أخرى مثل غاز الميثان (غاز المستنقعات) وغاز النشادر (الامونيا) . والسؤال المطروح الذي لا يزال موضوع جدل هو هل المشتري جوف صلب أو لا ، وربما كانت أجزاؤه المركزية عبارة عن غاز مضغوط الى كثافات عاليه جدا تظهره بشكل فذ. كما ان درجة الحرارة على سطحة المنظور منخفضة جدا ، حوالي –140 درجو مئوية _ - 220 درجة فهرنهيتية )
ان السطح الذي نراه عباره عن منظومة من احزمة السحب في حالة مستمره من الاضطراب . وتتحرك الاحزمة الى خط الاستواء بشكل اسرع قليلا من التي تقترب من القطبين. وتظهر على هذه الاحزمة السحابيه بقع كثيره قاتمة ومضيئة ، ولكن اهمها اطلاقا هي البقعه الحمراء العظيمة التي اكتشفت ، اول مرة سنه 1878 واصبحت تشاهد بوضوح منذ ذلك الحين ، رغم التغير الكبير في شدة لمعانها ، اذ تصل في ابرز حالاتها الى لون الطوب الاحمر .
ويبدو انها جسم دائم من نوع ما ، ربما جسم صلب ذي كثافه منخفضة جدا ، يطفو في جو الكوكب الكبير ( الجيوفياني). يدور حول المشتري اربعه عشلا تابعا (قمرا) على الاقل ، اكتشف غاليليو اربعه منها يمكن رؤيتها بسهوله بواسطة اصغر المقرابات ( يزعم بعض الناس ) لنه يمكن رؤيتها بالعين المجردة ) تتراوح اقطار التوابع الاربعه هذه من 3200 الى 2000 ميل ، بينما تكون التوابع الباقية اصغر حجما واقل لمعانا . لقد اكتشف مؤخرا انه تصدر عن المشتري موجات راديوية لازال سببها مجهولا ، وقد فشلت محاولات لارجاعها الى مميزات سطح الكوكب.
زحل :-
بعيدا في أعماق الفضاء بوجد كوكب عملاق أخر يعد من اكبر الكواكب بعد المشتري وهو زحل ، يتحرك في مدار يبعد عن الشمس حوالي 886 مليون ميل ، وتستغرق دورته حولها 29 سنه ونصف . يدور وحل كذلك حول محورة في دورة كاملة قصيرة تستغرق 10 ساعات و 14 دقيقة كما انه اكثر تفلطحا عند قطبية من المشتري حيث يبلغ قطرة القطبي 67200 ميل بيما يبلغ قطرة الاستوائي 75100 ميل .
ومثل المشتري ، يبدو انه جسم غازي تقريبا من المحتمل ان يكون جوفه مكونا من هيدروجين صلب أو معدني بسمك 25000 ميل تقريبا . كما يبدو ان معظم غاز النشادر ( الامونيا) تجمد من الغلاف الجوي في درجة حرارة منخفضة جدا ( - 170 درجة مئوية ) او ( - 240 درجة فهرنهيتية ) بحيث لا يبقى إلا الهيدروجين وغاز الميثان كمركبين رئيسين . الشيء المثير حول هذا الكوكب ، هو أن كثافته اقل من كثافة الماء / مما ينتج عنه ، رغم كون حجمة 700 مره اكثر من حجم الأرض ، ان كتلته لا تكبر كتلة الأرض الا بـ 95 مرة فقط . كما ان سطحة ايضا تظهر عليه طبقات سحابيه ، ولكنها طبقات اقل نشاطا من مثيلاتها على المشتري. اما البقع فهي نادرة على سطحة.
اما اكثر الظواهر اثارة حول زحل فهو منظومته العجيبة من الحلقات . ورغم ان غاليليو كان اول من رآها ، الا ان مقرابه لم يكن جيدا بشكل يسمج له بمعرفة طبيعتها الحقيقية ، ولم يتم ذلك الا على يد الفلكي الهولندي " هيغينز " سنه 1659 . ان منظومة الحلقات تمتد على قطر يتجاوز 170.000 ميل ، بينما يبدو سمكها في حدود 10 اميال لا غير لهذا تختفي الحلقات في كل المقرابات الا في الكبير منها جدا ، عندما تكون الحلقات في مستوى النظر .
ويمكن تصنيف الحلقات الى ثلاثة اقسام رئيسية : الحلقة الخارجية أ ، والحلقة اللامعة ب ، والحلقة الداخليه الخافته ج ( او الحلقة الجعدة) الحلقات التي بين أ و ب تعرف بحلقات كاسيني ، وعرضها 1700 ميل تقريبا. اما طبيعه هذه الحلقات فلا زالت لغزا مجهولا ويعتقد انها ربما كانت جسيمات جليدية او انها شظايا تابع ( قمر ) متفتت.
في نقطة ما من مدار زحل يمكن رؤية الجانب الجنوبي من الحلقات وبعد ذلك – بنصف المدار – يرى الوجه الشمالي لذلك ، فانها تبدو احيانا مفتوحة تماما، وفي اوقات اخرى تواجهنا في مستوى النظر بحيث تختفي من كل المقرابات ، ما عدا المقرابات العظيمة الكبر بسبب سمكها الصغير جدا ولقد حدث هذا فعر – أي الحاله الاخيره – خلال سنه 1966 كما سيحدث خلال 1979 – 1980.
مــلاحــظــة : لــقـد حــدث هــذا فـعـلا.
ان تقسيمات الحلقات هكذا تسببها القوى الجاذبيه لتوابع زحل العشره . وقد اكتشف احدها " جانوس" سنه 1966 واكبر التوابع الذي له جو خفيف ، كما يبدو ، ولقد اكتشف تيتان بواسطة هيجينز ويمكن رؤيته بسهوله من خلال مقراب صغير . اما التوابع الاخرى فخافته، وان كان يمكن رؤية بعضها بواسطة المقراب.
وسيكون في الامكان خلال السبيعينات اطلاق سفينه فضاء تستطيع بسب وجود الكواكب الخارجية على امتداد واحد المرور بالقرب من زحل والمشتري واورانوس ونيبتون.
مــلاحــظــة : لــقـد حــدث هــذا فـعـلا.
اورانوس :-
اورانوس هو اول كوكب يتم اكتشافه بواسطة المقراب وبمكن رؤيته بالعين المجردة عندما تكون الظروف مناسبه وقد اكتشفه ويليامز هيرشل . انه كوكب ضخم يبلغ قطرة 29000 ميل ، ويتحرك بعيدا عن الشمس ( 1783 مليون ميل ) مما جعله يستغرق 48 سنه لاكمال دورته حولها . وهو مبني بطريقة مماثله للمشتري وزحل ، مفلطح عند القطبين كالمشتري ودورته حول محورة مماثلة ايضا حوالي 10 ساعات و 50 دقيقة ولكن درجة حرارته اكثر انخفاضا حوالي – 210 درجة مئوية ( - 310 درجة فهرنهتية)
ثمة شىء غريب في اورانوس هو ميل محورة . فمعظم محاور الكواكب نكاد تكون عامودية على مستويات مداراتها ( زاوية محور الارض 2/1 23 ، ولكن محور اورانوس يؤلف زاوية قدرها 98 درجة مع مسوى مداره بحيث يكاد يقع فية. لهذا فنحن نستطيع احيانا رؤية مناطقة القطبيه ، واحيانا مناطقة الاستوائية . وضع يتميز به اورانوس دون الكواكب الاخرى.
توابع الكوكب خمسة ثلاثة منها يبلغ قطر كل منها 1500 ميل والتابعان الباقيان اصغر قليلا.
نيبتون :-
نبتون ابعد كثيرا من اورانوس يتحرك في مدار حول الشمس على بعد منها قدره 2790 مليون ميل ، مكملا دورته في 165 سنه ، وهوشبية باورانوس : قطره 27700 ميل ، ولكنه اكثر تفلطحا ، وكثافته اكبر 2.2 مره من كثافه الماء.
ونحن لا نعرف الا القليل عن سطحة ، وله تابعان مدار احدهما ذو انحراف مركزي حاد يجعله يقترب احيانا من الكوكب الى مسافه لا تتجاوز مليون ميل ، كما بيتعد عنه احيانا اخرى الى 6 ملايين ميل.
ان قصة اكتشاف نبتون مثيرة جدا ، حيث تم التنبؤ بوجودة قبل اكتشافه لوحظ ان اورانوس لا يتبع مدارة المحسوب تماما حتى سنه 1822 كان يتحرك بشكل اسرع من المتوقع ، ولكن هذه الحركة اصبحت اكثر بطأفيما بعد. سنه 1843 ، بدا الرياضي جونكوتش ادامز من كامبردج معالجة هذه القضية واستنتج ضرورة وجود كوكب اخر يؤثر على حركة اورانوس وحسب تقديرات جيدة لحجمة وموضعه .
كما ان الفلكي الفرنسي لوفيريية توصل في الفتره ذاتها الى استنتاجات مماثبه . اما الاكتشاف الفعلي فقد تم سنه 1846.
بلوتو :-
اخر الكواكب المعروفه في المنظومة الشمسية وهو الكوكب بلوتو سمى نسبة لاله العالم التحتي ، يدور حول الشمس في فتره تستغرق 248 سنه على بعد متوسط منها قدره 3666 مليون ميل وهذا يساوي 40 مره بعد الارض عن الشمس .
ويسير بلوتو في مدار عجيب شديد الانحراف المركزي يجعله احيانا اقرب من نبتون الى الشمس، وهو كما يبدو عباره عن جرم صغير مجمد قطره 3600 ميل تقريبا ، ومغطى بغازات مجمدة ايضا . ويستنتج من تغيرات لمعانه انه يكمل دورته حول محوره كل 6 ايام و 9 ساعات
لقد تم التنبؤ بوجود بلوتو باسلوب مشابه للاسلوب الذي تبعه ادامز ولوفيرييه. لقد وجد ان هناك اضطرابا خفيفا في مسار اورانوس بالنسبة لمداره المحسوب كما ان نيبتون يعاني من انحرافا بسيطا وقام العالم برسيفال لوويل بنشر استنتجاته حول موضع الكوكب الجديد سنه 1914
كما انه حاول اكتشافه لسنوات عديدة دون جدوى ولم يحدث ذلك الا بعد وفاته سنه 1930 واللغز الذي لم يحل بعد هو ان صغر بلوتو لا يمكنه – كما يبدو – من احداث الاثار المطلوبه علىاورانوس زنبتون مما يدعو الى توقع وجود كوكب عاشر لم يكتشف حتى الان على كل حال يظل بلوتو اخر اعضاء المجموعه اشمسية حى اشعار اخر.
تعليقات
إرسال تعليق