كيف تقاس المسافة بين الأرض والشمس
علم الفلك
يُعرف عن علم الفلك أنه دراسة الشمس والقمر والنجوم والكواكب والمذنبات والمجرات والأجرام والأجسام والظواهر غير الأرضية الأخرى، وتُعرفه وكالة ناسا بأنه دراسة النجوم والكواكب والفضاء حيث ارتبط علم الفلك بعلم الكونيات وركز على ملاحظات الأجرام السماوية، كما يعد هذا العلم قريب من علم الفيزياء الفلكية لأن الفيزياء الفلكية تتضمن دراسة فيزياء علم الفلك وتركز على سلوك وخصائص وحركة الأجسام الموجودة في الفضاء الخارجي.
حساب المسافة بين الأرض والشمس
كيف يحسب علماء الفلك
المسافة بين الشمس والارض
يتساءل كثيراً منا هذا السؤال، فأولاً ما يتم قياسه في الواقع هو في الأساس المسافة بين الأرض وبين أي جسم آخر على سبيل المثال كوكب الزهرة، يتم إستخدام الأشياء التي نعرفها فيما يتعلق بالعلاقات بين المسافات بين الكواكب فيتم نقل إشارة رادار إلى كوكب آخر مثل القمر أو الزهرة وقياس المدة التي يستغرقها صدى الرادار للعودة من هناك إلى سطح الأرض وبالتالي استنتاج المسافة بين الأرض والشمس.
تقع الشمس في قلب نظامنا الشمسي وجميع الأجسام الموجودة في النظام الشمسي عبارة عن كواكب ومذنبات وأجرام وغيرها حيث تدور هذه الأجسام حول النظام الشمسي على مسافات مختلفة عن بعضها البعض، فإن الكوكب الأقرب إلى الشمس يقترب بمسافة 29 مليون ميل أي حوالي 47 مليون كيلومتر، لكن ما هى المسافة بين الأرض والشمس؟ تدور الأرض حول الشمس بحوالي 100،000 مرة أقرب من سحابة أورط وهى سحابة تحيط بالمجموعة الشمسية، تُعرف المسافة بين الأرض والشمس بالوحدة الفلكية أو AU وتستخدم أيضًا لقياس المسافات في جميع أنحاء النظام الشمسي، تم العثور على أول قياس علمي دقيق للمسافة بين الأرض والشمس بواسطة كاسيني هويجنز في عام 1672، فتوصل إلى المسافة بين الأرض والشمس والتي تعادل حوالي 150 مليون كيلومتر. [1]
كيف تقاس المسافات في الفضاء
النظام الشمسي أكبر بكثير من إعتقادنا، فجميع الأشياء في الفضاء متباعدة بشكل لا يصدق تبعاً للمعايير البشرية، حيث يبلغ متوسط مسافة القمر المجاور للأرض 384.400 كيلومتر أي (238.855 ميل) بينما يبعد بلوتو المعروف بإسم الكوكب القزم بالقرب من حافة النظام الشمسي بمتوسط 5.8 مليار كيلومتر ويعادل (3.6 مليار ميل) من الشمس، ولتسهيل الإشارة بين المسافات الشاسعة داخل النظام الشمسي اخترع علماء الفلك الوحدة الفلكية (AU) حيث يمكن
تحويل السنة الضوئية إلى وحدة فلكية
بسهولة ومعرفة المسافة المقطوعة.
السنة الضوئية
بالنسبة لمعظم الأجسام الفضائية يتم استخدام السنوات الضوئية لوصف المسافة بينها، فهى عبارة عن المسافة التي يقطعها الضوء في سنة أرضية واحدة لكن
كم تعادل السنة الضوئية
فهي تبلغ حوالي 6 تريليون ميل (9 تريليون كيلومتر)، يسافر الضوء بسرعة تساوي 186000 ميل (أو 300000 كم) في الثانية ويبدو ذلك سريعًا جدًا لكن الأجسام الموجودة في الفضاء بعيدة بشكل لا يصدق فيستغرق ضوءها الكثير من الوقت للوصول إلينا، بينما كانت ومازالت الشمس هى أقرب نجم إلينا فتبعد عنا حوالي 93 مليون ميل لذلك يستغرق وصول ضوء الشمس إلينا تقريبًا 8.3 دقيقة، وبحساب المسافة بين الأرض والشمس نتج أنها تعادل 0.00001581 سنة ضوئية. [2]
ما هى المسافة التي يقطعها الضوء في السنة
سرعة الضوء ثابتة ودقيقة جدًا في أنحاء الكون في الفراغ فنجد أن الضوء ينتقل بسرعة 670.616.629 ميل في الساعة ولإيجاد
المسافة التي يقطعها الضوء في السنة
أي (
السنة الضوئية
) يتم ضرب هذه السرعة في عدد الساعات في السنة (8766) وكانت النتيجة أن سنة ضوئية واحدة تساوي 5،878،625،370،000 ميل أي (9.5 تريليون كيلومتر)، يتم استخدام السنة الضوئية للقياس لأن القياس بالأميال أو الكيلومترات في نطاق الفلك سيكون مرهقًا للغاية حيث يسمح القياس بالسنوات الضوئية لعلماء الفلك تحديد الفترة الزمنية بدقة نظرًا لأن الضوء يستغرق وقتًا للانتقال إلينا.
بدائل السنة الضوئية
يستخدم علماء الفلك الفرسخ كبديل عن
حساب السنة الضوئية
، ويُعرف بأنه المسافة التي يتغير فيها موقع النجم الظاهري بمقدار 1 ثانية قوسية (1/3600 درجة) في السماء بعد أن تدور الأرض في الاتجاه المعاكس حول الشمس، أما الثانية القوسية الواحدة فتساوي 3.26 سنة ضوئية، ولإدراك المعنى عن الفرسخ الفلكي بشكل أدق، تبدو النجوم القريبة تتحرك فيما يتعلق بالأجسام البعيدة وهو تأثير يسمى المنظر لأنه مع تحرك الكوكب تتغير وجهة النظر، وبطريقة أبسط لمعرفة ذلك ضع يدك على مسافة ذراع أمام وجهك وارفع إصبع واحد، ثم أغلق عينك اليسرى ولاحظ المكان الذي يظهر فيه إصبعك بعد ذلك افتح عينك اليسرى وأغلق العين اليمنى فسوف تلاحظ أن إصبعك يتغير في المنظر وذلك لأن كل عين تنظر إليه من زاوية مختلفة كذلك هو نفس المعنى في الفرسخ. [3]
المسافة بين الأرض والقمر
يلمع القمر في سماء الليل وهو أقرب جرم سماوي للأرض حيث يلعب دورًا كبيرًا في جعل الحياة ممكنة هنا على سطح الأرض وذلك لأن جاذبيته تعمل على استقرار تذبذب الأرض حول محورها مما يؤدي إلى استقرار المناخ، لكن كم يبعد عن الأرض ؟ يبعد القمر حوالي 238،855 ميلاً (384،400 كيلو متر) عن الأرض وفقًا لوكالة ناسا وهذا يعني أن 30 كوكبًا بحجم الأرض يمكن أن تتسع لهم المسافة بين الأرض والقمر. [6]
سنة الأرض والسنة الضوئية
يوجد فرق كبير بين السنة الارضية والسنة الضوئية لكن
كم تبلغ السنة الضوئية والسنة العادية
السنة الضوئية هى المسافة التي يقطعها الضوء في السنة وهى تقارب 6 تريليون ميل من المسافة بينما السنة العادية فهى عدد الأيام التي تستغرقها الأرض لتدور حول الشمس وهى ليست بمسافة كما في السنة الضوئية حيث تقدر بـ 365 يومًا. [5]
حقائق عن الفلك
- يبدو وكأن الشمس تشرق ببطء في الشرق وتغرب في الغرب كل يوم لأن الأرض تدور مرة واحدة حول محورها كل 24 ساعة.
- عندما يدور القمر حول الأرض تدور كل المراحل مرة واحدة كل 29 يومًا، من هلال جديد مشمع، هلال شمعي، هلال ممتلئ، هلال متضائل، ثم من جديد مرة أخرى.
- تدور الأرض حول الشمس مرة واحدة في السنة، فإن 23.5 درجة محور دوران الأرض مما يسبب تنوع الفصول في خطوط العرض العليا الشمالية والجنوبية.
- الشمس والنجوم كرات ضخمة من غاز الهيدروجين الساخن تشع بالحرارة والضوء.
- السبب في سطوع الشمس هو أنها أقرب بكثير إلى الأرض من النجوم الأخرى.
- القمر والكواكب في النظام الشمسي مثل الأرض باردة، وأصغر بكثير من النجوم يلمعون فقط بسبب انعكاس ضوء الشمس.
- يشتمل النظام على الشمس و 8 كواكب بالإضافة إلى العديد من الأقمار والكويكبات والمذنبات.
- مجرة درب التبانة هى مجرة حلزونية تضم حوالي 400 مليار نجم بما في ذلك الشمس.
- تشكلت الشمس من سحابة غاز منذ 4.6 مليار سنة في الماضي حيث انهارت السحابة بسبب جاذبيتها الذاتية.
- بدأ الكون وكل المجرات بانفجار حدث منذ 14 مليار سنة، ولا تزال المجرات تنحسر عن بعضها البعض نتيجة للانفجار الأول. [4]