Published in: الفضاء

المسافات الفلكية

Author د. جاسم الفواز

Published on: 26 مايو، 2023

د. جاسم الفواز

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

الفضاء خارج الأرض شاسع للغاية لدرجة أن وحدات القياس الملائمة لنا في حياتنا اليومية مثل: المتر، والميل، والكيلومتر، تصبح غير صالحة للاستخدام لأننا سنحتاج عندها لكمٍّ هائلٍ من الأرقام للتعبير عن الأبعاد والمسافات في الفضاء، فالمسافات بين الكواكب والنجوم كبيرة جداً مقارنةً مع المسافات في حياتنا على سطح الأرض، لذلك دعت الحاجة إلى ابتكار وحدات أخرى تلائم هذه المسافات الضخمة والتي سُميت بالمسافات الفلكية. ^[1]

ما هي أنواع المسافات الفلكية؟

1- الوحدة الفلكية (Astronomical Unit)

وتكتب اختصاراً AU وهي وحدة قياس مفيدة جداً داخل نظامنا الشمسي. كلُّ وحدة فلكية AU تساوي المسافة من الشمس إلى الأرض، والتي تبلغ حوالي 150 مليون كيلومتر أي إن الأرض تبعد عن الشمس وحدة فلكية واحدة. المسافة مثلاً من الشمس إلى مدار زحل تبلغ تقريباً 1.400.000.000 كيلومتر، وهذا كما نرى رقم ضخم أما إذا عبّرنا عنه بالوحدة الفلكية، فيصبح 9.5AU، وهذا الرقم أسهل للتداول، ويمكن إسقاط ذلك على كل كواكب المجموعة الشمسية أو على النجوم الأجرام والكويكبات القريبة منا.

بينما بالنسبة لخارج المجموعة الشمسية لنأخذ مثلاً أقرب نجم بالنسبة للأرض هو قنطور الأقرب (V645 Centauri) 266871.72 وحدة فلكية، فنسبياً يُعتبر الرقم ضخم أيضاً لذلك كان لابدَّ من واحدة أخرى تستوعب المسافات بشكل أكبر من الوحدة الفلكية، فاستخدمت السنة الضوئية. ^[2]

2- السنوات الضوئية (Light years)

ابتكرت للتعبير عن المسافات التي لا تكفي الوحدة الفلكية للتعبير عنها، مثل: المسافات بين النجوم، والمجرات، أو حتى بين كوكب الأرض، والنجوم.

ما هي السنة الضوئية؟

هي المسافة التي يقطعها فوتون من الضوء في سنة أرضية واحدة، علماً أن سرعة الضوء حوالي 300 ألف كيلومتر في الثانية، فالضوء بهذه السرعة يستطيع الدوران حول الأرض سبع مرات في كل ثانية، فكل سنة ضوئية تساوي تقريباً 9 مليار كيلومتر، أو 63000 وحدة فلكية، فنجم قنطور الأقرب (V645 Centauri) يبعد 4.22 سنةً ضوئيةً، وهذا رقم أبسط من 266871.72 وحدة فلكية. ^[3]

تُعتبر السنة الضوئية من المسافات الفلكية التي توفر أيضاً تصوراً مفيداً حول مسافات النظام الشمسي، فالشمس تبعد عن الأرض حوالي 8 دقائق ضوئية أي عندما تنظر للشمس ترى صورتها منذ 8 دقائق، بينما القمر فمتوسط بعد الأرض عنه 1.3 ثانيةً ضوئية. بالمقابل اكتشف علماء الفلك أبعد نجم عن الأرض حتى الآن المعروف باسم إيرندل (Earendel) الذي اكتشفه تلسكوب هابل الفضائي في عام 2022، حيث يبعد مسافة تبلغ 28 مليار سنة ضوئية، فتخيل معي كيف يمكن كتابة هذا الرقم بواحدات أخرى.

3- الفَرسخ الفلكي (Parsecs)

الفَرسخ الفلكي أو ما يُسمَّى البارسك هو وحدة للمسافات الشاسعة في الفضاء يستخدمها علماء الفلك كبديل للسنة الضوئية حيث يبلغ طول الفَرسخ الفلكي الواحد (البارسك الواحد) حوالي 3.26 سنة ضوئية، أو ما يقارب من 31 مليار كيلومتر. مصطلح البارسك هو مزيج قياسين فلكيين هما اختلاف المنظر (parallax) والثانية القوسية (arcsecond) حيث يستخدم علماء الفلك الثواني القوسية لقياس الزوايا الصغيرة جداً، فتشكل 3600 ثانية درجةً واحدة، تماماً مثل 3600 ثانية في الساعة، وتساعد هذه الزوايا الصغيرة علماء الفلك على قياس المسافات الكبيرة باستخدام ما يُسمَّى تأثير المنظر. ^[4]

وللفهم أكثر لنضرب المثال التالي:

إذا حملت قلم رصاص على بعد ذراع، وأغلقت عينيك اليمنى واليسرى بالتناوب، ستلاحظ أن القلم يبدو أنه يتحرك إلى اليسار واليمين بالنسبة إلى الأشياء البعيدة، حتى لو أبقيته ثابتاً تماماً، هذا هو تأثير اختلاف المنظر، ويحدث لأن الاتجاه الزاوي لقلم الرصاص يختلف قليلاً عندما تراه عيناك اليمنى واليسرى. إذا كان بإمكانك قياس هذا الاختلاف الزاوي فإن معرفة المسافة بين عينيك تُمكّنك من حساب المسافة إلى القلم.

يسمح نفس المبدأ لعلماء الفلك بقياس المسافة إلى النجوم القريبة، فيلتقطون صورةً لبقعة من السماء تحتوي على النجم الذي يهتمون به والأجسام الأخرى البعيدة، مثل المجرات، وبعد ستة أشهر عندما تكون الأرض على الجانب الآخر من الشمس، يلتقطون صورةً أخرى لنفس الجزء من السماء، عندها سيبدو أن النجم قد تحرك عبر مسافة زاوية صغيرة بالنسبة إلى الأجرام الأخرى، وقياس تلك الزاوية يعطينا اختلاف منظر النجم. من هنا تمّ تعريف الفَرسخ الفلكي على أنها المسافة الافتراضية التي يُظهر عندها النجم اختلافاً في المنظر بمقدار ثانية واحدة.