جذب القمر الصناعي الأرضي انتباه الناس منذ عصور ما قبل التاريخ. القمر هو أكثر الأشياء المرئية في السماء بعد الشمس ، ولذلك يُنسب إليه دائمًا نفس الخصائص المهمة مثل ضوء النهار. على مر القرون ، تم استبدال العبادة والفضول البسيط بالاهتمام العلمي. أصبح القمر المتضائل والمكتمل والمتزايد اليوم موضوع الدراسة الأقرب. بفضل أبحاث علماء الفيزياء الفلكية ، نعرف الكثير عن القمر الصناعي لكوكبنا ، لكن الكثير لا يزال مجهولاً.
الأصل
القمر ظاهرة مألوفة جدًا لدرجة أن السؤال عن مصدره يكاد يكون معدومًا. وفي الوقت نفسه ، فإن أصل القمر الصناعي لكوكبنا هو أحد أهم أسراره. اليوم ، هناك العديد من النظريات حول هذا الموضوع ، كل منها تفتخر بوجود أدلة وحجج لصالح إفلاسها. تسمح لنا البيانات التي تم الحصول عليها بتحديد ثلاث فرضيات رئيسية.
- تشكل القمر والأرض من نفس السحابة الكوكبية الأولية.
- تم التقاط القمر الكامل التكوين بواسطة الأرض.
- اصطدام الأرض أدى إلى تكوين القمرمع جسم فضائي كبير.
دعونا نلقي نظرة على هذه الإصدارات بمزيد من التفصيل.
التراكم المشترك
فرضية الأصل المشترك (التراكم) للأرض وقمرها تم الاعتراف بها في العالم العلمي على أنها الأكثر منطقية حتى بداية السبعينيات من القرن الماضي. تم طرحه لأول مرة من قبل إيمانويل كانط. وفقًا لهذا الإصدار ، تشكلت الأرض والقمر في وقت واحد تقريبًا من جزيئات الكواكب الأولية. كانت الأجسام الكونية في هذه الحالة نظامًا ثنائيًا.
بدأت الأرض بالتشكل أولاً. بعد أن وصل إلى حجم معين ، بدأت الجسيمات من سرب الكواكب الأولية تدور حوله تحت تأثير الجاذبية. بدأوا في التحرك في مدارات إهليلجية حول الجسم الناشئ. سقطت بعض الجسيمات على الأرض ، واصطدم البعض الآخر وعلق معًا. ثم بدأ المدار تدريجياً في الاقتراب من المدار الدائري أكثر فأكثر ، وبدأ جنين القمر بالتشكل من سرب من الجسيمات.
إيجابيات وسلبيات
اليوم ، تحتوي فرضية الأصل المشترك على دحض أكثر من الأدلة. يشرح نسبة نظائر الأكسجين المتطابقة بين الجسمين. أسباب التكوين المختلف للأرض والقمر ، المطروحة في إطار الفرضية ، على وجه الخصوص ، الغياب شبه الكامل للحديد والمواد المتطايرة عن الأخير ، مشكوك فيها.
ضيف من بعيد
في عام 1909 ، طرح توماس جاكسون جيفرسون سي فرضية التقاط الجاذبية. وفقًا لها ، القمر هو جسم تشكل في مكان ما في منطقة أخرى من النظام الشمسي. يتقاطع مداره الإهليلجي مع مسار الأرض. في النهج التاليالتقط كوكبنا القمر وأصبح قمرًا صناعيًا
لصالح الفرضية ، يستشهد العلماء بأساطير شائعة إلى حد ما لشعوب العالم ، تتحدث عن الوقت الذي لم يكن فيه القمر في السماء. بشكل غير مباشر أيضًا ، يتم تأكيد نظرية التقاط الجاذبية من خلال وجود سطح صلب على القمر الصناعي. وفقًا للأبحاث السوفيتية ، فإن القمر ، الذي ليس له غلاف جوي ، إذا كان يدور حول كوكبنا منذ عدة مليارات من السنين ، كان يجب أن يكون مغطى بطبقة من الغبار يبلغ طولها عدة أمتار قادمة من الفضاء. ومع ذلك ، من المعروف اليوم أن هذا لم يتم ملاحظته على سطح القمر الصناعي.
يمكن أن تفسر الفرضية انخفاض كمية الحديد على القمر: ربما تكون قد تشكلت في منطقة الكواكب العملاقة. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يجب أن تحتوي على نسبة عالية من المواد المتطايرة. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لنتائج نمذجة التقاط الجاذبية ، يبدو أن احتماله غير مرجح. يفضل جسم كتلته مثل كتلة القمر أن يصطدم بكوكبنا أو يُطرد من المدار. يمكن أن يحدث التقاط الجاذبية فقط في حالة مرور قريب جدًا من القمر الصناعي المستقبلي. ومع ذلك ، حتى في هذا البديل ، فإن تدمير القمر تحت تأثير قوى المد والجزر يصبح أكثر احتمالا.
الصدام العملاق
تعتبر الفرضيات الثالثة أعلاه الأكثر قبولًا حاليًا. وفقًا لنظرية التأثير العملاق ، فإن القمر هو نتيجة تفاعل الأرض وجسم فضائي كبير نوعًا ما. تم اقتراح الفرضية في عام 1975 من قبل ويليام هارتمان ودونالد ديفيس. افترضوا ذلك مع الشباباصطدمت الأرض ، التي تمكنت من الحصول على 90٪ من كتلتها ، بكوكب أولي يسمى ثيا. حجمه يتوافق مع المريخ الحديث. نتيجة الاصطدام الذي وقع على "حافة" الكوكب ، تم طرد كل مادة تيا وجزء من مادة الأرض تقريبًا إلى الفضاء الخارجي. من "مادة البناء" بدأ القمر بالتشكل.
تشرح الفرضية المعدل الحالي لدوران الأرض وكذلك زاوية ميل محورها والعديد من المعلمات الفيزيائية والكيميائية لكلا الجسمين. تكمن نقطة ضعف النظرية في أسباب انخفاض محتوى الحديد على القمر. للقيام بذلك ، قبل الاصطدام في أحشاء كلا الجسمين ، كان لابد من حدوث تمايز كامل: تكوين قلب حديدي وغطاء من السيليكات. حتى الآن ، لم يتم العثور على تأكيد. ربما ستوضح البيانات الجديدة على القمر الصناعي للأرض هذه المسألة أيضًا. صحيح ، هناك احتمال أن يتمكنوا من دحض فرضية أصل القمر المقبولة اليوم.
المعلمات الرئيسية
بالنسبة للناس المعاصرين ، القمر جزء لا يتجزأ من سماء الليل. المسافة إلى اليوم حوالي 384 ألف كيلومتر. تتغير هذه المعلمة إلى حد ما مع تحرك القمر الصناعي (المدى - من 356.400 إلى 406.800 كم). السبب يكمن في المدار الإهليلجي.
يتحرك القمر الصناعي لكوكبنا عبر الفضاء بسرعة 1.02 كم / ثانية. يكمل ثورة كاملة حول كوكبنا في حوالي 27 أو 32 يومًا (شهر فلكي أو فلكي). ومن المثير للاهتمام أن جاذبية الشمس للقمر أقوى بمقدار 2.2 مرة من جاذبية الأرض. هذا وعوامل أخرى تؤثر على حركة القمر الصناعي:تقصير الشهر الفلكي وتغيير المسافة إلى الكوكب
يميل محور القمر عند 88 درجة 28 دقيقة. فترة الدوران تساوي الشهر الفلكي وهذا هو السبب في أن القمر الصناعي يتحول دائمًا إلى كوكبنا من جانب واحد.
عاكس
يمكن الافتراض أن القمر هو نجم قريب جدًا منا (في الطفولة ، مثل هذه الفكرة قد تأتي إلى الكثيرين). ومع ذلك ، في الواقع ، لا يحتوي على العديد من المعلمات المتأصلة في أجسام مثل الشمس أو سيريوس. لذا ، فإن ضوء القمر ، الذي يغنيه جميع الشعراء الرومانسيين ، ما هو إلا انعكاس للشمس. القمر الصناعي نفسه لا يشع
طور القمر ظاهرة مرتبطة بغياب نوره. يتغير الجزء المرئي من القمر الصناعي في السماء باستمرار ، ويمر على التوالي بأربع مراحل: القمر الجديد ، وشهر النمو ، والقمر الكامل ، والقمر المتضائل. هذه هي مراحل الشهر السينودسي. يتم حسابه من قمر جديد إلى آخر ويستمر بمعدل 29.5 يومًا. الشهر السينودي أطول من الشهر الفلكي ، لأن الأرض تتحرك أيضًا حول الشمس وعلى القمر الصناعي أن يصنع بعض المسافة طوال الوقت.
وجوه كثيرة
المرحلة الأولى من القمر في الدورة هي الوقت الذي لا يوجد فيه قمر صناعي في السماء لمراقب أرضي. في هذا الوقت ، يواجه كوكبنا جانبًا مظلمًا غير مضاء. مدة هذه المرحلة من يوم إلى يومين. ثم يظهر قمر في السماء الغربية. القمر هو مجرد منجل رفيع في هذا الوقت. ومع ذلك ، في كثير من الأحيان ، يمكن للمرء أن يلاحظ كامل قرص القمر الصناعي ، ولكن أقل سطوعًا ، يكون ملونًا باللون الرمادي. هذه الظاهرة تسمى اللون الرمادي للقمر.القرص الرمادي بجوار الهلال الساطع هو جزء من القمر الصناعي مضاء بأشعة تنعكس من سطح الأرض.
بعد سبعة أيام من بداية الدورة ، تبدأ المرحلة التالية - الربع الأول. في هذا الوقت ، يكون القمر نصف مضاء بالضبط. السمة المميزة لهذه المرحلة هي خط مستقيم يفصل بين المنطقة المظلمة والمضيئة (في علم الفلك يطلق عليه "المنهي"). تدريجيا يصبح أكثر محدبا
في اليوم 14-15 من الدورة يأتي البدر. ثم يبدأ الجزء المرئي من القمر الصناعي في الانخفاض. في اليوم الثاني والعشرين ، يبدأ الربع الأخير. خلال هذه الفترة ، غالبًا ما يكون من الممكن أيضًا ملاحظة اللون الرماد. تنخفض المسافة الزاوية بين القمر والشمس بشكل أقل ، وبعد حوالي 29.5 يومًا تختفي تمامًا مرة أخرى.
كسوف
العديد من الظواهر الأخرى مرتبطة بخصائص حركة القمر الصناعي حول كوكبنا. يميل مستوى مدار القمر إلى مسير الشمس بمعدل 5.14 درجة. هذا الوضع ليس نموذجيًا لمثل هذه الأنظمة. كقاعدة عامة ، يقع مدار القمر الصناعي في مستوى خط استواء الكوكب. تسمى النقاط التي يتقاطع فيها مسار القمر مع مسير الشمس بالعقد الصاعدة والهابطة. ليس لديهم تثبيت دقيق ، فهم يتحركون باستمرار ، وإن كان ذلك ببطء. في غضون 18 عامًا تقريبًا ، اجتازت العقد مسار الشمس بأكمله. فيما يتعلق بهذه الميزات ، يعود القمر إلى إحداها بعد فترة 27.21 يومًا (ويسمى الشهر الوحشي).
مع مرور القمر الصناعي من نقاط تقاطع محوره مع مسير الشمس ، ترتبط ظاهرة مثل خسوف القمر. هذه ظاهرة نادرا ما ترضينا (أو تزعجنا) بنفسها ، لكنها كذلكتردد معين. يحدث الخسوف في الوقت الذي يتزامن فيه اكتمال القمر مع مرور القمر الصناعي لإحدى العقد. نادرًا ما تحدث مثل هذه "المصادفة" المثيرة للاهتمام. وينطبق الشيء نفسه على مصادفة الهلال ومرور إحدى العقد. في هذا الوقت يحدث كسوف للشمس
أظهرت ملاحظات علماء الفلك أن كلتا الظاهرتين دوريتان. طول الفترة الواحدة يزيد قليلاً عن 18 عامًا. هذه الدورة تسمى ساروس. في فترة واحدة ، كان هناك 28 خسوفًا قمريًا و 43 خسوفًا للشمس (منها 13 إجماليًا).
تأثير نجمة الليل
منذ العصور القديمة ، يُعتبر القمر أحد حكام مصير الإنسان. وفقًا لمفكري تلك الفترة ، فقد أثرت في الشخصية والمواقف والمزاج والسلوك. اليوم ، يتم دراسة تأثير القمر على الجسم من وجهة نظر علمية. تؤكد دراسات مختلفة أن هناك إعتمادًا لبعض سمات السلوك والصحة على أطوار نجم الليل.
على سبيل المثال ، وجد الأطباء السويسريون ، الذين كانوا يراقبون المرضى الذين يعانون من مشاكل في الجهاز القلبي الوعائي لفترة طويلة ، أن القمر الشمعي يمثل فترة خطيرة للأشخاص المعرضين لنوبة قلبية. تزامنت معظم النوبات ، وفقًا لبياناتهم ، مع ظهور قمر جديد في سماء الليل.
هناك عدد كبير من الدراسات المماثلة. ومع ذلك ، فإن جمع مثل هذه الإحصائيات ليس الشيء الوحيد الذي يثير اهتمام العلماء. حاولوا إيجاد تفسيرات للأنماط التي تم الكشف عنها. وفقًا لإحدى النظريات ، للقمر نفس التأثير على الخلايا البشرية كما هو الحال على الأرض بأكملها:يسبب المد والجزر. نتيجة لتأثير القمر الصناعي ، يتغير توازن الماء والملح ونفاذية الغشاء ونسبة الهرمونات.
نسخة أخرى تركز على تأثير القمر على المجال المغناطيسي للكوكب. وفقًا لهذه الفرضية ، يتسبب القمر الصناعي في تغيرات في النبضات الكهرومغناطيسية للجسم ، مما يترتب عليه عواقب معينة.
الخبراء ، الذين يرون أن لضوء الليل له تأثير كبير علينا ، يوصون ببناء أنشطتنا وتنسيقها مع الدورة. ويحذرون من أن الفوانيس والمصابيح التي تحجب ضوء القمر يمكن أن تضر بصحة الإنسان ، لأن الجسم بسببها لا يتلقى معلومات عن تغير الأطوار.
على القمر
بعد التعرف على النجم الليلي من الأرض ، دعنا نسير على طول سطحه. القمر قمر صناعي لا يحميه الغلاف الجوي من تأثيرات أشعة الشمس. خلال النهار ترتفع درجة حرارة السطح إلى 110 درجة مئوية ، وفي الليل يبرد إلى -120 درجة مئوية. في هذه الحالة ، تعتبر تقلبات درجات الحرارة سمة مميزة لمنطقة صغيرة من قشرة الجسم الكوني. الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية لا تسمح للقمر الصناعي بالتسخين.
يمكن القول أن القمر هو عبارة عن أراض وبحار ، شاسع وقليل من الاكتشاف ، ولكن بأسمائهم الخاصة. ظهرت الخرائط الأولى لسطح القمر الصناعي في القرن السابع عشر. تبين أن البقع المظلمة ، التي تم أخذها في السابق على أنها بحار ، هي سهول منخفضة بعد اختراع التلسكوب ، لكنها احتفظت باسمها. المناطق الأخف على السطح هي مناطق "قارية" بها جبال وتلال ، غالبًا ما تكون على شكل حلقات (فوهات). على القمر يمكنك مقابلة القوقاز وجبال الألب ، وبحار الأزمات والهدوء ، ومحيط العواصف ، وخليج الفرح ، ومستنقع روت (الخلجان الموجودة على القمر الصناعي هي مناطق مظلمة متاخمة للبحار ، والمستنقعات هي بقع صغيرة غير منتظمة) ، وكذلك الجبال كوبرنيكوس وكبلر.
وفقط بعد بداية عصر الفضاء تم استكشاف الجانب البعيد من القمر. حدث ذلك في عام 1959. أتاحت البيانات التي تلقاها القمر الصناعي السوفيتي تحديد جزء من النجم الليلي المخفي من التلسكوبات. ظهرت أسماء العظماء هنا أيضًا: K. E. تسيولكوفسكي ، س. كوروليفا ، يو. غاغارين
مختلف تمامًا
غياب الغلاف الجوي يجعل القمر مختلفًا تمامًا عن كوكبنا. السماء هنا لا تغطيها الغيوم أبدًا ، ولا يتغير لونها. على القمر ، فوق رؤوس رواد الفضاء ، لا يوجد سوى قبة مظلمة مليئة بالنجوم. تشرق الشمس ببطء وتتحرك ببطء عبر السماء. يستمر يوم على سطح القمر ما يقرب من 15 يومًا من أيام الأرض ، وكذلك مدة الليل. اليوم يساوي الفترة التي يحدث خلالها القمر الصناعي للأرض ثورة واحدة بالنسبة للشمس ، أو الشهر السينودي.
لا توجد رياح وهطول الأمطار على القمر الصناعي لكوكبنا ، ولا يوجد أيضًا تدفق سلس من النهار إلى الليل (الشفق). بالإضافة إلى ذلك ، يتعرض القمر باستمرار لخطر ارتطام النيازك. يتضح عددهم بشكل غير مباشر من خلال الثرى الذي يغطي السطح. هذه طبقة من الحطام والغبار يصل سمكها إلى عشرات الأمتار. يتكون من بقايا مجزأة ومختلطة ومندمجة في بعض الأحيان من النيازك والصخور القمرية التي دمرتها.
عندما تنظر إلى السماء ، يمكنك أن ترى بلا حراك ودائمًا ما تكون معلقة في نفس المكانأرض. ترجع الصورة الجميلة ، ولكنها لا تتغير تقريبًا إلى تزامن دوران القمر حول كوكبنا ومحوره الخاص. هذه واحدة من أروع المشاهد التي أتيحت لرواد الفضاء الذين هبطوا على سطح القمر الصناعي للأرض لأول مرة الفرصة لرؤيتها.
مشهور
هناك أوقات يكون فيها القمر هو "نجم" ليس فقط المؤتمرات والمنشورات العلمية ، ولكن أيضًا جميع أنواع الوسائط. تحظى بعض الظواهر النادرة المرتبطة بالقمر الصناعي بأهمية كبيرة لعدد كبير من الأشخاص. واحد منهم هو سوبر مون. يحدث في تلك الأيام التي يكون فيها النجم الليلي على أصغر مسافة من الكوكب ، وفي طور البدر أو القمر الجديد. في نفس الوقت ، يصبح ضوء الليل أكبر بصريًا بنسبة 14٪ وأكثر سطوعًا بنسبة 30٪. في النصف الثاني من عام 2015 ، سيتم ملاحظة القمر العملاق في 29 أغسطس ، 28 سبتمبر (في هذا اليوم سيكون القمر العملاق هو الأكثر إثارة للإعجاب) و 27 أكتوبر.
ظاهرة غريبة أخرى مرتبطة بالضربة الدورية لنور الليل في ظل الأرض. في الوقت نفسه ، لا يختفي القمر الصناعي من السماء ، بل يكتسب لونًا أحمر. يسمى الحدث الفلكي القمر الدموي. هذه الظاهرة نادرة جدًا ، لكن محبي الفضاء الحديثين محظوظون مرة أخرى. سترتفع أقمار الدم فوق الأرض عدة مرات في عام 2015. سيظهر آخرهم في سبتمبر ويتزامن مع الكسوف الكلي لنجم الليل. هذا بالتأكيد يستحق المشاهدة!
نجمة الليل تجذب الناس دائمًا. القمر والقمر صور مركزية في العديد من المقالات الشعرية. مع التطور العلميالمعرفة وطرق علم الفلك ، بدأ القمر الصناعي لكوكبنا في الاهتمام ليس فقط المنجمين والرومانسيين. لقد اتضحت حقائق كثيرة منذ المحاولات الأولى لشرح "السلوك" القمري ، حيث تم الكشف عن عدد كبير من أسرار القمر الصناعي. ومع ذلك ، فإن نجمة الليل ، مثل كل الأشياء الموجودة في الفضاء ، ليست بسيطة كما قد تبدو.
حتى الحملة الأمريكية لم تستطع الإجابة على كل الأسئلة المطروحة عليها. في الوقت نفسه ، يتعلم العلماء كل يوم شيئًا جديدًا عن القمر ، على الرغم من أن البيانات التي يتم الحصول عليها غالبًا تثير المزيد من الشكوك حول النظريات الموجودة. لذلك كان الأمر مع فرضيات أصل القمر. تم دحض جميع المفاهيم الرئيسية الثلاثة التي تم التعرف عليها في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي من خلال نتائج الحملة الأمريكية. سرعان ما أصبحت فرضية الاصطدام العملاق هي الرائدة. على الأرجح ، في المستقبل سيكون لدينا العديد من الاكتشافات المذهلة المتعلقة بنجم الليل.
