فَهْمُ أطوار القمر

(هذه ترجمة لنبذة علمية نَشَرها موقعُ Moonconnectional.com تفسيراً للأشكال التي يظهر عليها القمر).
«هل سبق أن تساءلتَ عما يتسبب في ظاهرة أطوار القمر؟ نعلم جميعاً أن مظاهر تلك الأطوار تتغير بمرور الوقت. لكن لماذا؟ وأفضل طريقة لفهمها أن تتفحص شكلاً يمثل الأرض والقمر والشمس.
تفسير الشكل (المرفق)
ربما يبدو الشكل، لأول وهلة، معقداً، لكن تفسيره سهل.
يبين الشكل أن أشعة الشمس المضيئة تأتي من اليمين. وتقع الأرض، بالطبع، في مركز الشكل. ويظهر القمر في ثمانية أطوار رئيسة خلال دورانه حول الأرض. ويَظهر اسمُ كل طور بجانب الشكل الذي يمثله. ويمثِّل الخطُّ المكوَّن من نقاط المتَّجه من الأرض إلى القمر خطَّ رؤيتك وأنت تنظر إلى القمر. وتمثل الأشكال الكبيرة للقمر (الموجودة في الدائرة الخارجية للشكل) ما يمكن أن تراه عند تلك الأطوار من الدورة. ويجب عليك، لتتخيل بصريّاً أطوار الهلال المسماة ب»الهلال الأحدب القديم» waning gibbous والتربيع الثالث third quarter و»الهلال القديم» waning crescent، أن تتخيل أنك تقف على رأسك أثناء ما تتخيل خطَّ الضوء. وعند ذاك سوف «ترى» أن الجزء المضاء يقع على يسارك، بالكيفية نفسها التي ترى بها الشكل الكبير للقمر.
وينبغي أن تلاحظ شيئاً مهمّاً هو أن نصفاً كاملاً تماماً من القمر تضيئه الشمس دائماً. وهذا معقول تماماً، لكنك تحتاج لأن تتخيله بصرياً لتفهمَ الأطوار. ويمكن أن نرى في أوقات محددة الجزء الذي تضيئه الشمس والجزء المعتم كليهما وهو ما ينتج عنه أشكالُ أطوار القمر المختلفة التي نعرفها. لاحظ أيضاً أنه لا يمكن رؤية الجزء المعتم للقمر بالعين المجردة؛ وقد أظهرناه في الشكل للتوضيح.
فالتفسير الأساسي، إذن، هو أن أطوار القمر تَنتُج عن تغيُّر زوايا (المواضع المعينة) للأرض، والقمر والشمس، خلال دوران القمر حول الأرض.
وإذا أحببت التمعن في أطوار القمر بشكل أقرب، عن طريق البرامج الحاسوبية، فيحسن الاطلاع على برنامج:moon phases calendar software.»برنامج تقويم أطوار القمر».
أطوار القمر مبسَّطةً
ربما يكون من الأسهل فهمُ دورة القمر بالترتيب التالي: القمر الوليد والبدر، والربع الأول والربع الثالث، وأطوار القمر الأخرى بين هذه الأطوار.
فيظهر القمر الوليد، كما يتضح من الشكل، حين يقع القمر بين الأرض والشمس. وتكون الأجرام الثلاثة على استقامة تقريبية (وسنفسر، بعد قليل، لماذا تكون «تقريبية»). ويقع الجزء المضاء بأكمله على الجانب الخلفي للقمر، وهو النصف الذي لا يمكن أن نراه.
وتكون الأرض والقمر والشمس، في طور البدر، على استقامة تقريبية، كحالة القمر الوليد تماماً، لكن الضوء في هذه الحالة يقع على الجزء المواجه للأرض، لذلك يكون جزؤه الذي تضيئه الشمس بكامله مقابلاً لنا. وعندها يكون الجزء المعتم مختفياً تماماً عن مجال رؤيتنا.
ويحدث التربيع الأول والتربيع الثالث للقمر (ويسميان ب «نصف القمر») حين يكون القمر على زاوية تسعين درجة بالنسبة للأرض والشمس. لذلك نرى نصفاً من القمر مضاءً تماماً ونصفه الآخر معتماً تماماً.
وإذا ما فهمتَ هذه الأطوار الأربعة الرئيسة للقمر سيكون من السهل أن تتصور بصرياً الأطوار الواقعة بينها، ذلك أن الجزء المضاء يتحرك بالتدريج بينها.
وتتمثل إحدى الطرق السهلة لتتذكر أسماء الأطوار القمرية «البينية» وتفهمها في تجزيئ أربع كلمات وتعريفها، وهي: الهلال، والأحديداب، والضمور، والمحاق. وتشير كلمة «الهلال» إلى الأطوار التي يكون فيها أقل من نصف القمر مضاءً. وتشير gibbous إلى الطور حين يكون أكثر من نصف القمر مضاءً. وتعني waxing أساساً «يتنامى» أو يتزايد في الإضاءة، كما تشير waning إلى «الضمور» أو التناقص في الإضاءة.
ومن هنا يمكن لك ببساطة أن تجمع بين كلمتين لتصوغ اسماً لأي طور، كما يلي:
فبعد الهلال الوليد يتزايد الجزء الذي تضيئه الشمس، لكنه يكون أقل من النصف، لذلك فهو «هلال متنامٍ» waxing crescent. وبعد الربع الأول يستمر الجزء الذي تضيئه الشمس في التزايد، لكنه الآن أكثر من النصف، ومن هنا فاسمه «التزايد الأحديدابي» waxing gibbous . وبعد طور البدر (الذي يمثل أقصى قدر من الإضاءة) يتناقص الضوء باستمرار. ومن هنا يظهر الطور «الأحديدابي الضموري» waning gibbous. ويتبع الربع الثالث طور «الهلال الضموري»، أو «الهلال القديم» waning crescent، وهو الذي يستمر في الضمور حتى يذهب الضوء تماماً أي يكون قمراً وليداً new moon.
مدار القمر
ربما لاحظت بنفسك أن القمر يسير عبر دورة الأطوار كاملة خلال شهر تقريباً. وهذا صحيح، لكنه ليس شهراً خالصاً. فطول «الفترة القمرية» synodic period or lunation هو 29.5305882 يوماً. وهو الوقت المطلوب ليتحرك القمر حتى يصل إلى الموقع نفسه (أي الطور نفسه)، كما يراه ملاحِظٌ من الأرض. أما لو كنت تراقب القمر وهو يدور حول الأرض من خارج نظامنا الشمسي (أي من موقع في أحد النجوم) فالوقت المطلوب لدورة القمر هو27.3217 يوماً، أي أقل من الدورة القمرية بيومين تقريباً. وتسمى هذه ب»الفترة الفلكية» sidereal period or orbital period. فلماذا تختلف «الفترة القمرية» عن «الفترة الفلكية»؟ والإجابة الأوجز هي أن ذلك لأننا نسكن الأرض، فنحن نرى القمر من منصة متحركة: إذ تكون الأرض، خلال دورة القمر، قد تحركت شهراً واحداً تقريباً على طول مسارها الذي يستغرق سنة حول الشمس، ويغير هذا زاوية نظرنا بالنسبة للقمر، وهو ما يتسبب في تغيير الطور. فاتجاه دورة الأرض يتسبب في إطالة الفترة بالنسبة للملاحظين من الأرض.
ومع أن حساب «الفترة القمرية» و«الفترة الفلكية» يُصاغ بأرقام دقيقة إلا أن طور القمر لا يمكن قياسه عددياً بمجرد قسمة الأيام قسمةً بسيطة لأن حركة القمر (سرعة الدوران والموضع) تتأثر وتُدفع بفعل قوى عدة تتفاوت في قوتها. لذلك تُستخدم معادلات معقدة لتحديد موضع القمر وطوره بدقة عند أية نقطة معينة من الوقت.
يضاف إلى ذلك أنه حين تنظر إلى الشكل (ولك أن تتخيله على مقياس الكون) ربما تتساءل لماذا لا يحجب القمرُ الشمسَ تماماً، في طور القمر الوليد، ولماذا لا تحجب الأرضُ، في طور البدر، ضوءَ الشمس عن القمر. أما السبب فهو أن مدار القمر حول الأرض يميل بمقدار خمس درجات عن مستوى التعامد المداري بين الأرض والشمس.
إلا أنه يمكن، في أوقات معينة من السنة، أن تنتظم الأرض والقمر والشمس على خط واحد. فحين يحجب القمرُ الشمسَ أو جزءاً منها، يسمى ذلك كسوفاً، ولا يمكن أن يحدث هذا إلا في طور الهلال الوليد. وحين تلقي الأرض بظلها على القمر يسمى ذلك خسوفاً، ولا يمكن أن يحدث هذا إلا في طور البدر. وتحدث أربعة كسوفات إلى سبعة في السنة، لكن أكثرها كسوفاتٌ جزئية. أما الكسوفات أو الخسوفات الكبرى فقليلة نسبياً».