أولًا: تفسير حركة دوران الأرض حول نفسها
إنّ الأرض تدور حول نفسها بمحورٍ مائل بمقدار 23.5 درجة، وهو الدوران الذي سبب تعاقب الليل والنهار، حيثُ تظهر الشمس وكأنّها تشرق من الشرق وتغرب من الغرب، وهذه الحركة هي عبارة عن ناتج ظاهري معاكس لاتجاه دوران الأرض الحقيقي، أي أنّ الأرض تدور من الغرب إلى الشرق وليس العكس.
وتحتاج الأرض لتدور حول نفسها دورةً كاملة حوالي 23 ساعة 256 دقيقة، وكما نعلم فإنّ أدوات حساب الوقت عند الإنسان تتأخر مدة 4 دقائق كل يوم، لهذا تم إضافة يوم جديد إلى التقويم لمدة مرة واحدة كل أربع سنوات لتعويض هذا النقص، ويأتي هذا اليوم في سنة أطلق عليها بالسنة الكبيسة التي لا تأتي إلّا كل أربع سنوات.
وينتج عن حركة الأرض المحورية حول نفسها ثلاثة ظواهر فلكية هي:
- حدوث الليل و النهار وتعاقبهما.
- اختلاف التوقيت على سطح الأرض حسب شروق الشمس وغروبها.
- نشوء القوة النابذة المركزية التي أدت إلى انتفاخ الأرض في المنطقة الاستوائية.
ويُمكن تفسير ظاهرة دوران الأرض حول نفسها بأنّه يعود إلى كيفيّة تكون كوكب الأرض بحد ذاته، حيث نشأت الأرض قبل مدة 4.6 مليار سنة من سحابة عملاقة تتشكل من الغاز والأتربة التي تسبحُ في الفضاء، وبعد مرور الوقت تقاربت هذهِ الجزيئات الصغيرة الموجودة في السحابة بسبب قوة الجاذبيّة المتبادلة التي تؤثر عليها، لتتحوّل إلى تكتلات صغيرة تشكّل كل واحدة منها سحابة كبيرة تحمل معها الأتربة والجزئيات.
ويقال بأنّ حوالي 99% من هذهِ السحابة اجتمعت في كتلة لتشكّل الشمس، وبقايا الأتربة والصخور التي كانت حول الشمس بعد ولادتها هي التي شكلت الأرض وباقي الكواكب. وبعد ولادة الأرض ظلت كلها مشحونة بطاقة حركيّة كبيرة ناتجة عن كيفّية تكونها، حيثُ أنّ تصادم جزيئات التراب والصخور التي شكّلت الأرض مع بعضها البعض يولّد زخمًا يدفع الأرض للدوران حول نفسها، كما وفسر العلماء حركة دوران الأرض حول نفسها بأنّها قد تكون ناتجة عن عوامل أخرى كعوامل المد والجزر الخاصة بالقمر.
ثانيًا: دوران الأرض حول الشمس
تدور الأرض حول الشمس من الغرب إلى الشرق في مدار بيضاوي، وتتم دورة كاملة كل 365.24 يوم بشكلٍ تقريبي، وبهذا الدوران يحسب العلماء السنة الميلادية، وسرعة دوران الأرض ليست ثابته فكلّما اقتربت الأرض من الشمس تزداد سرعتها، وكلّما ابتعدت تتباطأ، وذلك بسبب ازدياد أو انخفاض قوة الجاذبيّة المؤثرة بها.
ونتيجة لميل محور الأرض أثناء دورانها حول الشمس تختلف زاوية سقوط أشعة الشمس على المكان الواحد من الأرض بين شهر وآخر، ويتبع ذلك اختلاف درجات الحرارة والأحوال المناخيّة ، وحدوث الفصول الأربعة والتي هي:
الإنقلاب الصيفي:
وهو الإنقلاب الذي يحدث بتاريخ 21 يونيو عندما تصبح الشمس عامودية على مدار السرطان في نصف الكرة الشمالي، ويكون الطرف الشمالي لمحور الارض مائلًا باتجاه الشمس، وهنا يحل فصل الصيف في نصف الكرة الشمالي ويطول النهار ويقصر الليل، ويحل الشتاء في نصف الكرة الجنوبي ويقصر النهار ويطول الليل.
الاعتدال الخريفي:
وهو الاعتدال الذي يحدث بتاريخ 23 سبتمبر، وحينها تتعامد أشعة الشمس على خط الاستواء، ووقتها يحل الخريف في نصف الكرة الشمالي، والربيع في نصف الكرة الجنوي، ويتساوى الليل والنهار في جميع أنحاء الأرض.
الإنقلاب الشتوي:
يحدث الإنقلاب الشتوي في 21 ديسمبر وذلك عندما تتعامد أشعة الشمس على مدار الجدي في نصف الكرة الجنوبي، ووقتها يكون الطرف الشمالي لمحور الأرض بعيدًا عن أشعة الشمس، والطرف الجنوبي قريبًا من الشمس، وهنا يحل الشتاء في نصف الكرة الشمالي ويقصر النهار ويطول الليل، ويحل الصيف في نصف الكرة الجنوبي ويطول النهار ويقصر الليل.
الاعتدال الربيعي:
يحدث الاعتدال الربيعي في تاريخ 21 مارس، وهنا تتعامد أشعة الشمس على خط الإستواء، ويحل فصل الربيع في نصف الكرة الشمالي، والخريف في نصف الكرة الجنوي، ويتساوى الليل والنهار في جميع أنحاء الأرض.
ويُمكن تفسير ظاهرة دوران الأرض حول الشمس بوجود عوامل كثير ومعقدة تساهم في هذه العمليّة، لعلّ أهم هذهِ الأسباب هو قوة الجاذبية التي تربط بين هذهِ الأجسام، حيث تؤثر الشمس بقوة جاذبية شديدة على الأرض، ولكي لا تسقط الأرض نحو الشمس بخط مستقيم وتصطدم بها فإنّ عليها أن تستمر بالحركة، والمسار الدائري، وبشكلٍ أدق البيضاوي، يسمحُ لها بتجنب السقوط نحو الشمس، حتّى لو كانت عاجزة عن الإفلات من مجال جاذبيتها.
ثالثًا: ماذا سيحدث في حال توقفت الأرض عن الدوران؟
إن قوّة جاذبية الأرض كبيرة للغاية بالمقارنة بحركة دورانها، وتصل إلى أقوى نقاطها، عند خط الاستواء، ولهذا يشعر الإنسان أنه أخف وزنًا عند خط الاستواء مقارنة بالقطبين الشمالي أو الجنوبي. وصرّحت وكالة سانا بأنّهُ من المستحيل أن تتوقف الأرض عن الدوران، وذلك لأنّ توقف الأرض عن الدوران والحركة سيكون لهُ تاثير مدمر ومروع على حياة البشر والكون، حيثُ سيتحرك الغلاف الجوي بالسرعة الحقيقيّة لدوران الأرض، مما سيؤدي إلى اقتلاع كل الأشياء فوق سطح الأرض من مباني، وأشجار، وصخور وكل شيئ حي.
رابعًأ: أغرب الظواهر الفلكيّة والكونيّة التي اكتشفها العلماء
ظاهرة كسوف الشمس:
كسوف الشمس هو نوع من الكسوف يحدث عندما تكون الأرض والقمر والشمس على استقامة واحدة تقريبًا ويكون القمر في المنتصف أي في وقت ولادة القمر الجديد عندما يكون في طور المحاق مطلع الشهر القمري بحيث يلقي القمر ظله على الأرض وفي هذه الحالة إذا كنا في مكان ملائم لمشاهدة الكسوف سنرى قرص القمر المظلم يعبر قرص الشمس المضئ.
وتحدث ظاهرة كسوف الشمس مرتين في العام فقط، وذلك لأنّ القمر يدور حول الأرض بزاوية حوالي 5 درجات بالنسبة إلى مستوى الأرض والشمس.
يُمكن أن يؤدي النظر نحو الشمس بصورة مباشرة إلى أذيّة دائمة للعينين أو الإصابة بالعمى، لذلك تُستخدم تقنيات خاصة لحماية العينين أو اتباع أساليب غير مباشرة عند مشاهدة الكسوف الشمسي. من الآمن بمكان مشاهدة الطور الكلي (لحظة اكتمال حجب القرص الشمسي) للكسوف الكلي للشمس بالعين دون استخدام وسيلة حماية، إلّا أن هذه الممارسة خطيرة إلى حد كبير، والسبب يكمن في عدم قدرة معظم الناس على التعرف على أطوار الكسوف الكلي والذي قد يستمر لأكثر من ساعتين في حين أن الطور الكلي (لحظة حجب القرص الشمسي) لا تتعدى زمناً أقصاه 7.5 دقيقة في أي مكان يقع فيه الكسوف الكلي.
ولكسوف الشمس أنواع عديدة هي:
الكسوف الكلي:
وفي هذا النوع من الكسوف يعمل القمر على حجب الشمس بشكلٍ كامل لعدة دقائق، وهنا يُمكن مشاهدة الهالة الشمسيّة التي تكون قاتمة، وفي الكسوف الكلي يكون كل من الشمس والقمر على خط مباشر، وعادةً لا يحدث الكسوف الكلي إلّا في منطقة صغيرة على الأرض، وتكون وقتها السماء مظلمة في وسط النهار.
الكسوف الجزئي:
وهو الكسوف الأكثر شيوعًا في العالم، ويحدث عندما يقوم القمر بحجب الشمس ولكن بشكلٍ جزئي، أي يكون جزء فقط من الشمس مظلمًا، والجزء الآخر مرئيًا، وفي هذا النوع من الكسوف لا يكون القمر على مستوى الشمس تمامًا، وتظهر الظلال على جزء من سطح الشمس فقط.
الكسوف الهجين:
ويحدث هذا النوع من الكسوف عندما تكون مسافة القمر قريبة بما فيهِ الكفاية للوصول إلى الأرض، ويبدأ على شكل كسوف حلقي، ليبدأ بعدها بالاكتمال.
الكسوف الحلقي:
وهو الكسوف الذي يحدث عندما يكون القمر بعيدًا عن الأرض، مما يجعلهُ صغيرًا، ولا يعمل على حجب الشمس بشكلٍ كلي، ويظهر فقط على شكل قرص داكن يغطي الشمس، وحلقة مضيئة من حولهِ.
اقرأ أيضاً: أغرب 5 ظواهر طبيعية
ظاهرة خسوف القمر:
خسوف القمر هو ظاهرة فلكية تحدث عندما يحجب ظلّ الأرض ضوء الشمس المنعكس من القمر في الأوضاع العادية، وتحدث هذه الظاهرة عندما تكون الشمس والأرض والقمر في حالة اقتران كوكبي كامل (فيكون خسوفا كليًا) أو تقريبي (فيكون خسوفًا جزئيًا).
ويُفسّر العلماء ظاهرة خسوف القمر بدورانهِ في مدار معين حول الأرض، في الوقت ذاتهِ عندما تدور الأرض حول مدار الشمس، وفي بعض الحالات من الممكن أن تتحرّك الأرض بين القمر والشمس، وهذا ما يؤدي إلى حدوث خسوف القمر.
ولخسوف القمر أنواع عديدة هي:
خسوف القمر الجزئي:
وهو الخسوف الذي يكون فيهِ القمر والشمس والأرض غير واقعين على مستوى واحد، فيسقط ظل الأرض على جزء فقط من القمر.
خسوف القمر الكلي:
وهو الذي يحدث عندما يسقط ظل الأرض على كامل القمر، إلّا أنّ القمر لا يختفي بشكلٍ نهائي لأنّه يعكس بعض الأشعة الشمسيّة المتسربة عبر الغلاف الجوي للأرض، والشخص الذي يقف على القمر، سيرى الأرض قرصًا أسود يحجب الشمس، وحولهُ حلقة من ضوء الشمس المتسرب للقمر.
خسوف شبه الظل:
وهو الخسوف الذي يحدث عندما يكون القمر واقعًا في ظل الأرض الخارجي، حيثُ يكون التأثير خفيفًا وغير ملاحظ، وهو النوع الذي لا يحظى بالكثير من الإثارة والاهتمام بالنسبة لعشاق علوم الفضاء والفلك.
اقرأ أيضاً: 7 معلومات لاتعرفها عن القمر
خامسًا: أسباب عدم حدوث الخسوف والكسوف كل شهر
عند بداية أو نهاية الشهر القمري فإنّ القمر يتوسط بين الأرض والشمس ولو كان القمر يدور في نفس مستوى دوران الأرض حول الشمس لكان الخسوف والكسوف يحدثان كل شهر، ولكن لأن مستوى دوران القمر حول الشمس يميل بزاوية مقدارها خمس درجات تقريبًا. لذلك السبب لا يحدث الكسوف أو الخسوف إلّا عندما تمر الشمس (بسبب دوران الأرض حول الشمس) في نقطة التقاء المستويين أو ما تسميان بالعقدتين. وتمر الشمس مرتين كل سنة فيهما. لذلك تحدث تلك الظاهرة بمعدل مرتين كل سنة.
وتسمى الفترة التي تبقى الشمس في العقدتين بفترة الخسوف والكسوف حيث تبقى في كل عقدة أكثر من شهر وهو ما يجعل كل كسوف شمس يرافقه على الأقل خسوف قمر إمّا قبله أو بعده بنصف شهر والعكس صحيح.
سادسًا: حقائق مهمة عن الخسوف والكسوف
- أطول خسوف كلي للقمر استمر ساعة و 40 دقيقة.
- أطول كسوف كلي للشمس لم يستمر أكثر من 7 دقائق و 40 ثانية.
- الخسوف القمري يمكن أن يحدث ثلاث مرات كل سنة، أمّا كسوف الشمس فيمكن أن يحدث 5 مرات في سنة واحدة.
كانت هذهِ مجموعة من المعلومات المهمة عن حركة دوران الأرض، وأغرب الظواهر الكونيّة والفلكيّة.
المصادر:
- ويكيبيديا
- ويكيبيديا
- ظواهر كونية غريبة
- ويكيبيديا