القمر

موضوع: القمر الأربعاء نوفمبر 18, 2009 11:12 pm

رحلة معرفية : بعنوان أحلى قمر
الفئة المستهدفة : الأول الثانوي
الرابط : http://samihasn78.malware-site.www/indexالقمر.htm

المقدمة
المهمة
العملية المصادر التقويم
التقييم
الخاتمة

المقدمة :

درسنا اليوم عن القمر أقرب الأجرام السماوية إلينا وهو
أول ما شاهد الآباء والأجداد ونظروا وتفكروا فيه
فعندما كانت تغيب الشمس كان أنيسهم في الليل
وبه كانت تحسب الشهور والسنوات
فتعالوا معي لندرسه عن قرب ولنتعرف علية أكثر

المهمة :

أن يجيب الطالب على التساؤلات التالية :

1- أن يعرف القمر ويبين نشأته ؟

2- أن يبين أنواع التضاريس على سطح القمر ؟

3- أن يوضح كيفية حدوث الخسوف ؟

4- أن يبين كيفية حدوث الكسوف ؟

العملية :

المجموعـــــــــــة
المهمـــــــــــة

الأولـــــــــــــــــى
أن يعرف القمر ويبين نشأته ؟
الثانيـــــــــــــــــة أن يبين أنواع التضاريس على سطح القمر ؟
الثالثــــــــــــــــة أن يوضح كيفية حدوث الخسوف ؟
الرابعـــــــــــــــة أن يبين كيفية حدوث الكسوف ؟

المصادر :

الكتاب المدرسي . شبكة الانترنيت

للمزيد من المعلومات يمكن الاستفادة من المواقع التالية :

http://lamap.bibalex.org/?Page_Id=10&Action=2&Element_Id=429&DomainScienceType_Id=2&Referrer_Id=347

http://lamap.bibalex.org/?Page_Id=9&DomainScienceType_Id=2

http://www.m7shsh.com/index.php/category/collection/

التقويم :

الأهداف مقبـــــــول جيـــــــــد ممتـــــــاز
التعاون
استخدام التكنولوجيا
الأداء

التقييم :

منمن كل ما سبق نجد أن القمر التابع الوحيد للأرض يدور حول نفسه وحول الأرض وحول الشمس , وسطحه مضرس يحوي المرتفعات والمنخفضات كما تعرفنا على ظاهرة خسوف القمر والفرق بينها وبين ظاهرة كسوف الشمس .

الخاتمة :

............... أهلا بعودتكم الى الأرض للتعرف على الرحلات القادمة مراجعة ( sami.hasn6@gmail.com ) للمعرفة والسفر .

تضاريس سطح القمر

أكثر تضاريس سطح القمر المختلفة موجودة على الوجه المقابل للأرض وأهم هذه التضاريس ما يلي :-

1- وجود منخفضات من الصخور النارية لونها داكن بالنسبة لما حولها وتسمى البحار .

2- وجود هضاب وسلاسل جبال عالية بعضها أكثر ارتفاعا من جبال الأرض .

3- وجود وديان تكونت من المادة المنصهرة التي خرجت من البراكين عندما كان القمر نشطاً جيولوجياً .

4- وجود الكثير من الفوهات التي تتراوح أبعادها من مئات الكيلومترات إلى فتحات صغيرة جداً وهي ناتجة عن اصطدام الشهب بسطح القمر وقد سُميت هذه الفوهات بأسماء مشاهير العلماء ومنهم علماء مسلمين مثل البتاني والخوارزمي وثابت بن قرة وابن يونس وابن سينا والبيروني وغيرهم ممن كان لهم الفضل في تطور علم الفلك .

وتمتلك الأرض قمر تابع طبيعي واحد فقط وهو : القمر الذي يدور على مسافة حوالي ٠٠٠ 4٠٠ كيلومترا. ولكنه يمتلك آلاف الأقمار الصناعية

الأرض
ثالث كوكب في النظام الشمسي بدأ من الشمس

المسافة المتوسطة من الشمس (بوحدة فلكية)
١,٠٠ UA

انحراف عن المركز
٠,٠٠٧

فترة الدوران (دورة الكوكب السنوية)
٣٦٥،٢٦ يوم

أقمار تابعة
القمر

فترة الدوران
٢٣ ساعة ٥٦ دقيقة ٠٤ ثانية

انحراف خط الاستواء بالنسبة للمدار
٢٣,٥ درجة

قطر
٧٥٦ ١٢ كيلومتر

حجم
١,٠٩ . ١٠١٢ كم ٣

كتلة
٥,٩٨ . ١٠٢٤ كيلوجرام (٨٢%)

جاذبية الأرض
٩,٨١ نيوتن / كيلوجرام

كثافة
٥,٥٠

درجة الحرارة على السطح
الكبري: ٥٠ درجة مئوية ، الصغري: – ٥٠ درجة مئوية، المتوسطة: ٢٠ درجة مئوية

مكونات الخلاف الجوي
٧٨% مازوت (N٢) ، ٢١% أوكسجين (O٢)، آثار أرغون (Ar)، ثاني أكسيد الكربون CO٢) ، نيون (Ne)، سحب من الماء (H٢O)

الضغط على السطح
١ بار

قمر الأرض التابع هو القمر

تصوير ناسا N.A.S.A.

إن عمر القمر يبلغ نفس عمر الأرض. يرجع تكوينه إلى اصطدام حدث بين نيزك كبير (حوالي ٨ أضعاف كتلة القمر) وبين الأرض. وقُذف جزء من الطبقات المتطرفة للأرض وللنيزاك (lasteroide) وتجمعت الحطام لتكون القمر.

لا يوجد تقريبا تآكل فوق سطح القمر بسبب خلوه من الماء ومن الغلاف الجوي. ويمتلك القمر سهولاً شاسعة (بدون فوهة) أطلق عليها غاليلة بحور معتقداً خطاً أنها مغطاة بالماء، وفوهة أو مدرج بأحجام متغيرة يطلق عليها، على النقيض، اسم أراضية مرتفعة.

تنتمي لونا Luna عند الرومان للوكس Lux ، الضوء، أي "المضيئة"، وفي علم الأساطير الإغريقية سلسنيه Séléné (القمر) يقع على دهيلوس (dHelios) (الشمس).

بعض تواريخ مراقبة واكتشاف القمر:
١٦١٠: شاهد غاليلة بواسطة تلسكوب أن القمر يمتلك تضاريس وعرة
١٩٥٩: أطلق الاتحاد السوفيتي لونا ٣,٢,١ وقام هذا الأخير بالتقاط صور من الجهة المختفية
١٩٦٦: قام لونا ٩، المسبار السوفيتي بأول هبوط على القمر
١٩٦٩: وسار رواد الفضاء الأمريكان لسفينة الفضاء أبولو ١١ على القمر وجلبوا عينات
١٩٧٠: جلبت لونا ١٦ عينات من القمر بطريقة آلية
١٩٧٢: آخر مهمة أبولو

القمر
قمر تابع للأرض

المسافة المتوسطة من الأرض (بوحدة فلكية)
٠,٠٠٢٦ UA

فترة الدوران
٢٧،٣٢ يوم

انحراف عن المركز
٠,٠٥٥

انحراف المدار بالنسبة لمدار الأرض
٥،١ درجة

فترة الدوران
٢٧،٢ يوم

انحراف خط الاستواء بالنسبة للمدار
٢،٦ درجة

قطر
٤٧٦ ٣ كيلومتر (٢٧%)

حجم
١٠١٠ . ٢,٢٠ كم٣ (٢,٠%)

كتلة
١٠٢٢ . ٧,٣٥ كيلوجرام (١،٢%)

جاذبية الأرض
١,٥٧ نيوتن / كيلوجرام (١٦%)

كثافة
٣,٣٦ (٦١ %)

درجة الحرارة على السطح
الكبري: نهاراً ١٢٧ درجة مئوية، ليلاً -١٧٣ درجة مئوية ، المتوسطة: ٠ درجة مئوية

مكونات الخلاف الجوي
لا يوجد غلاف جوي

تسمح الأرقام المكتوبة بين الأقواس بمقارنة القمر بالأرض في الخاصية المعنية

خسوف القمر

خسوف القمر(lunar eclipse)

( نقلاً عن جمعية الفلك بالقطيف ( http://www.qasweb.org/ )

سبب الظاهرة:

تنشأ ظاهرة خسوف القمر في منتصف الشهر القمري عندما تحجب الأرضُ ضوءَ الشمس أو جزءاً منه عن القمر. بمعدل خسوفين لكل سنة. ويمكن رؤية الخسوف في المناطق التي يكون فيها القمر فوق الأفق. وتحدث تلك الظاهرة عبر المراحل التالية (شكل5-1):

1- يبدأ القمر بدخول منطقة شبه ظل الأرض (penumbra) فيبدأ ضوءه بالخفوت دون أن يخسف (خسوف شبه الظل بالمصطلح الفلكي). ومنطقة شبه الظل التي ينحجب فيها بعض ضوء الشمس عن القمر بسبب الأرض.

2- يبدأ القمر بدخول منطقة ظل الأرض (umbra) فيبدأ الخسوف الجزئي. ومنطقة ظل الأرض هي المنطقة التي تنحجب فيها الشمس كاملة بسبب الأرض.

3- يخسف كامل قرص القمر عند اكتمال دخوله إلى منطقة ظل الأرض.

4- يبدأ القمر بالخروج من منطقة ظل الأرض فينتهي الخسوف الكلي.

5- يخرج القمر تماماً من منطقة ظل الأرض فينتهي الخسوف الجزئي.

6- يخرج القمر تماماً من منطقة شبه ظل الأرض فينتهي كامل الخسوف بالمعنى الفلكي.

أنواع الخسوف:

1- خسوف كلي(Umbral): ويحدث عندما يدخل القمر كله منطقة ظل الأرض، . وفي هذه الحالة ينخسف كامل قرص القمر.

2- خسوف جزئي( Partial): ويحدث عندما يدخل جزء من القمر منطقة ظل الأرض، وفي هذه الحالة ينخسف جزء من قرص القمر.

3- خسوف شبه الظل ( Penumbral): ويحدث عندما يدخل القمر منطقة شبه الظل فقط، وفي هذه الحالة يصبح ضوء القمر باهتاً من دون أن ينخسف. ومنطقة شبه الظل هي المنطقة التي ينحجب فيها جزء من ضوء الشمس عن القمر أي أن المراقب للشمس من على سطح القمر يراها منكسفة جزئياً. ولا يصنف هذا النوع على أنه خسوف شرعي.

إذن لكي يحدث الخسوف الكلي فإنه لابد أن يحدث الخسوفان السابقان. وفي بداية الخسوف الكلي فإن لون القمر يميل للحمرة بسبب الأشعة الحمراء التي لايمكن امتصاصها من أعلى الغلاف الجوي للأرض.

لماذا لا يحدث الخسوف والكسوف كل شهر

عند بداية أو نهاية الشهر القمري فإن 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 تقريباً. لذلك السبب لا يحدث الكسوف أو الخسوف إلا 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 مثل ظاهرة خسوف القمر.

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 إما قبله أو بعده بنصف شهر والعكس صحيح. وتستغرق الشمس فترة 346.62 يوم كي تعود إلى نفس العقدة وتلك الفترة تسمى السنة الكسوفية لذلك يتوقع بعد تلك الفترة أو نصفها حدوث خسوف وكسوف ما على سطح الأرض. وبسبب الفرق بين السنة الكسوفية والسنة الشمسية فإن القمر يعود إلى نفس النقطة التي يحدث فيها الخسوف أو الكسوف بعد 18 سنة و 11.3 يوم أو ما تسمى بدورة الساروس للقمر والتي اكتشفها البابليون في عصور قبل الميلاد.

القمر :

تمتلك الارض قمرا واحدا يدور في فلكها، ويقدر حجم القمر بربع حجم الارض بقطر يبلغ حوالي 3474 كيلو متر ، صغر الحجم جعل جاذبية القمر ضعيفة وتصل لسدس الجاذبية الارضية، وبسبب حجمه الصغير برد القمر اسرع من الأرض، وعندما توقفت فترة القصف برد القمر بالكامل إلى الشكل الذي نراه اليوم، اما النشاط السطحي الذي على شكل تحركات في الطبقات الجيولوجية وأشكال أخرى من النشاط السطحي توقفا عندما برد القمر، حتى داخل القمر برد إلى الشكل الخامل الذي عليه اليوم.

الآثار التي تركها رواد الفضاء خلال رحلات ابوللو ستدوم لقرون حيث ان هناك لا توجد رياح. لا يمتلك أي غلاف جوي، لذا ليس هناك طقس وليس هناك جو لحصر الحرارة، درجات الحرارة متفاوتة بشكل كبير على القمر فهي تتراوح من 100 ° مئوية ظهرا إلى - 173° مئوية في الليل.

اول من زار القمر كانت المركبة الفضائية السوفيتية لونا 2 في عام 1959، واول هبوط على سطحه كان في 20 يوليو 1969 بالرحلة الامريكية الشهيرة ابوللو 11، واخر زيارة كانت في ديسمبر 1972. والقمر هو الجسم الوحيد الذي جمعت منه عينات وعادت إلى الأرض حتى الان.

سطح القمر

هناك نوعان أساسيان من المناطق على سطح القمر، جزء سهل قاتم وارضي مرتفعة، وهناك العديد من الميزات السطحية مثل الحفر والسلاسل الجبلية والوديان والسهول.

اذا نظرت إلى القمر بالعين المجردة يمكن أن ترى مناطق مظلمة ومناطق مضيئة، واذا استخدمت المنظار سوف ترى بأن المناطق المظلمة ناعمة بالمقارنة مع المناطق الاكثر إضاءة والتي تحتوي على العديد من الحفر.

المناطق المظلمة على القمر تدعى ماريا وهي كلمة لاتينية تعني البحار (جمع بحر)، إكتشف رواد ابولو بأن هذه المناطق عبارة عن سهول ناعمة مع بضع حفر هنا وهناك، اكتسبت لونها الداكن من نوع الصخور البازلتية التي تحتويها والتي تشبه الصخور الداكنة التي تتشكل من الحمم البراكينة على الأرض. يتكون البازلت من العناصر الثقيلة نسبيا مثل الحديد والمنغنيز والتيتانيوم. الإختبارات على هذه الصخور القمرية قدرت عمرها بين 3.1 الى 3.8 بليون سنة.

اما المناطق المضيئة هي مناطق ذات مرتفعات والعديد من الحفر ومغطاة بنوع من الصخور النارية تسمى الانورثوسيت ذات عناصر الوزن الخفيف نسبيا مثل الكالسيوم والألمنيوم، هذا النوع من الصخور النارية يوجد فقط في السلاسل الجبلية القديمة على الأرض، ووجد الجيولوجيين ان عمر صخور الانورثوسيت القمرية يقدر بأكثر من 4 بليون سنة.

تاريخ القمر

تمكن العلماء من دراسة تاريخ القمر بدراسة اعمار الصخور في المناطق المختلفة وكذلك الحفر وكتب سيناريو لماضي القمر.

الحفر تشكلت بسرعة جدا. بدراسة المناطق الفاتحة اللون والتي تسمى المرتفعات، وجد العلماء انه ومن حوالي 4.6 الى 3.8 بليون سنة تعرض سطح القمر الصغير لفترة من الامطار النيزكية التي شكلت حفر بسرعة . ثم انحصر المطر الصخري وقل تشكل الحفر منذ ذلك الحين.

عينات الصخور من الحفر الكبيرة جدا (والتي تدعى الاحواض) وضحت انه منذ حوالي 3.8 إلى 3.1 بليون سنة عدة أجسام نيزكية ضخمة ضربت القمر، وعند انتهاء فترة المطر النيزكي تلى بعد ذلك مرحلة تدفق الحمم الذي ملأت الاحواض وشكلت منطقة ماريا المظلمة. وهذا يفسر عدم تواجد حفر ضخمة وكثيرة في منطقة البحار، لكن الحفر الضخمة توجد في المرتفعات حيث لا لم يكن هناك تدفق للحمم في المرتفعات لتمحي أثار الحفر التي تكونت على سطح القمر إثنار فترة القذف العظيم.

الجانب البعيد للقمر له منطقة بحار واحدة صغيرة. ويعتقد الجيولوجيين بأن الجانب البعيد يمكن ان يكون مكان مثالي جدا يوضح القمر كيف كان قبل 4 بليون سنة.

التركيب الداخلي

إن التركيب الداخلي للقمر أكثر صعوبة للدراسة، الطبقة العليا له هي طبقة صلبة صخرية وبسمك حوالي 800 كيلومتر، وتحت هذه الطبقة منطقة مائعة جزئيا، بالرغم من أنها غير معروفة بالتأكيد، ويعتقد العديد من الجيولوجيين ان القمر لربما له لب حديدي صغير، ولا يمتلك القمر حقل مغناطيسي.

نظريات نشوء القمر :

أولاً : نظرية الانشطار
صاحب النظرية هو الفلكي البريطاني جورج داروين، إبن العالم الشهير شارلز داروين صاحب نظرية التطور. في سنة 1878 اقترح جورج داروين فكرة أن القمر قد تكوّن نتيجة انشطار حدث في الكرة الارضية . و قد آمن داروين بأن قمرنا غير عادي، لأن قطره يعادل ربع قطر الارض. إذاً لا بد أن يكون تكوّنه غير عادي . ولقد أجرى هذا الفلكي حسابات على مدار القمر، رجوعا إلى الوراء في التاريخ ، فوجد ( وكان مخطئاً ) أن القمر قبل خمسين مليون سنة كان على بعد 6000 ميل من الارض، وأن طول اليوم وطول الشهر كانا متساويين، وأن الارض كانت تدور بسرعة حول محورها ، بفترة تمتد من ثلاث إلى خمس ساعات فقط . كانت الارض آنذاك في طور النشوء وساخنة ، ولم يكن كل شيء فيها مستقراً . فحدث انبعاج عند خط الاستواء . ونتيجة للدوران السريع وللتذبذب في حركاتها انفصل جزء من كتلتها إلى الفضاء ، كوّن فيما بعد ما نعرفه بالقمر .
ووجدت هذه النظرية حماساً و حظوة كبيرة عند العلماء ، فاقترح بعضهم أن المحيط الهادي هو مكان الانشطار، لأن حجمه يساوي فعلاً حجم القمر .

الاعتراضات على نظرية الانشطار :
لو صحت نظرية انشطار القمر من الارض لتطابق التركيب الكيماوي للصخور في كليهما، ولكن الفحوصات المخبرية للعينات القمرية أثبتت عدم صحة ذلك . فصخور القمر تمتاز عن صخور الارض بقلة وجود العناصر المتطايرة Volatiles وأن نسبة الحديد و العناصر المقاومة للحرارة refractory تزيد بنسبة 50 % عما في صخور الارض .
إن أكبر الإشكالات النظرية تكمن في ميكانيكا الانتزاع الفجائي من الأرض . لم يستطع الفيزيائيون البرهنة سواء بالقوانين الفيزيائية أو بالنماذج الرياضية على إمكانية الانشطار نتيجة الدوران السريع للأرض حول نفسها .
العيب في نظرية الانشطار هو أنها تتطلب كمية هائلة من الطاقة ، ويتوجب أن تكون قيمة الزخم الزاوي ( أو الدوراني ) angular momentum أربع مرات قدر قيمتها الحالية في نظام القمر / الارض، ولا يوجد أي تفسير فيزيائي نظري حتى الآن: كيف يمكن للزخم الزاوي ان يتناقص ليصل الى وضعه الحالي؟
لو صحت نظرية الانشطار من المحيط الهادي ، لتوجّب أن يكون هذا المحيط حديث التكوين ، ولكن هذا غير صحيح . و يقول الجيولوجيون ، أن هذا المحيط قد تكوّن نتيجة تزحزح صفائح القارات وليس نتيجة انتزاع القمر منه . وهكذا فإن نظرية تزحزح الصفائح القاريةContinental هي التي ساهمت في إضعاف بل القضاء على نظرية الانشطار .
لو صحت نظرية الانشطار لتوجب ان يكون مستوى مدار القمر في مستوى مدار الأرض نفسه ، والواقع انه مائل عليه . والخلاصة ، أن النظرية فقدت ولا تحظى باية شعبية الان .

ثانيا : نظرية الكوكب التوأم :

لم يكن في منتصف القرن العشرين أي إجماع بين العلماء حول القمر، وإن كان معظمهم اخذ يميل إلى تصوّرات أقل كارثية من فكرة الانشطار . فقد نشأ القمر – طبقا للنظرية الجديدة – كما نشأ كوكب الارض وبقية الكواكب السيارة : إن الغاز وحبيبات الغبار في السحابة الشمسية الأولى أخذ يتكثـف condense ويتجمع coacrete حول مراكز وبؤر جاذبية على شكل أجسام صغيرة بحجم قبضة اليد ، ثم أصبح بحجم ( الدبش ) الكبير، وهكذا حتى أصبح أجساما بقطر بضعة كيلومترات تسمى الكواكب الجنينيةPlanetesimales اتحدت مع بعضها البعض لتشكل الكواكب والأقمار .
إذاً فقد تشكل القمر ضمن جزء من السحابة الشمسية الأولى حيث تشكلت الارض . وكان محتملاً أن تدور الارض حول القمر لو كان الأخير هو الأكبر حجماً . وتعززت النظرية بعد اكتشاف التشابه ما بين نظائر الأكسجين في صخور الارض وصخور القمر وتجاوبت مع النظريات والنقاشات الدائرة حول أصل النظام الشمسي وتطوره .
إن قطر القمر يساوي ربع قطر الارض، وهذه نسبة عالية جداً ، ولا يضارعه إلا نظام جديد اكتشفناه حديثاً في النظام الشمسي وهو الكوكب بلوتو ( كتشف سنة 1930 وقطره يساوي 1600 ميل ) وقمره شارون Charon ( اكتشف سنة 1978 وقطره 800 ميل ) إلا أننا لا نعرف الشيء الكثير عن هذا النظام ... ربما يساعدنا ذللك حين نستكشفه بواسطة المسابير الفضائية ، و ربما سيساعدنا ذلك في فهم افضل لنظام الارض / القمر .
في السبعينات اقترح الفلكيان ( كاميرون ورنغوود ) A. Cameron and E. Ringwood كل بمعزل عن الآخر، فكرة تقول : إن القمر هو عبارة عن تكثيف للجو الارضي الأولي الذي هو عبارة عن فائض السحابة الشمسية التي كونت الارض ، فتشكل منها القمر على طريقة تكوين الكواكب السيارة الاخرى .
والحقيقة أن هذه الفكرة قديمة وعالجها العالمان لابلاس وغلبرت، حتى إن العالم E. Roche عالجها حسابياً . ويقول أصحاب النظرية : إن كل شيء في القمر والارض متشابه ، وما الفروق الطفيفة إلا نتيجة للتطور اللاحق .
اكتشف سنة 1930 وقطره يساوي 1600 ميل ) وقمره شارون Charon ( اكتشف سنة 1978 وقطره 800 ميل ) إلا أننا لا نعرف الشيء الكثير عن هذا النظام ... ربما يساعدنا ذللك حين نستكشفه بواسطة المسابير الفضائية ، و ربما سيساعدنا ذلك في فهم افضل لنظام الارض / القمر .
في السبعينات اقترح الفلكيان ( كاميرون ورنغوود ) A. Cameron and E. Ringwood كل بمعزل عن الآخر، فكرة تقول : إن القمر هو عبارة عن تكثيف للجو الارضي الأولي الذي هو عبارة عن فائض السحابة الشمسية التي كونت الارض ، فتشكل منها القمر على طريقة تكوين الكواكب السيارة الاخرى .
والحقيقة أن هذه الفكرة قديمة وعالجها العالمان لابلاس وغلبرت، حتى إن العالم E. Roche عالجها حسابياً . ويقول أصحاب النظرية : إن كل شيء في القمر والارض متشابه ، وما الفروق الطفيفة إلا نتيجة للتطور اللاحق .

الاعتراضات على النظرية:
إنها لا تقدم تفسيراً لارتفاع قيمة الزخم الزاوي في نظام القمر / الارض .
لماذا بقيت المواد : الغاز والغبار والدبش حول الارض؟؟ ولماذا لم تسقط عليها وتصطدم بها ؟
ثم لماذا هذا الفرق الكبير بين كثافة القمر ( 3.34 غرام/سم3 ) وكثافة الارض ( 5.517 غرام / سم3 ) ؟ وأين ذهب الحديد المفترض أن يوجد في القمر، أسوة لما هو موجود في الارض والزهرة والمريخ وعطارد وبعض الكويكبات والنيازك...؟
لقد اجتهد الكثير من العلماء لتقديم طروحات نظرية تفسر قلة الحديد في القمر، وهذه واحدة منها :

تكثـف القمر لاحقاً بعد أن تم تكثيف الارض... وهكذا تكثف معظم الحديد الموجود في السحابة الشمسية الأذولى القريب والارض واستهلكته الارض فيما بعد . ومع مرور الوقت تكثفت المواد المتطايرة وأصبحت كتلة الارض من كتلة القمر . وهذا يفسر الفروقات الكيماوية بينهما . ولكن النظرية أخذت تفقد شعبيتها كلية كما حدث مع نظرية الانشطار .

ثالثا : نظرية الأسر أو الاقتناص :

تقول النظرية التي سرعان ما وجدت لها أنصاراً أشداء ، أن القمر تكوّن وتصلّب في مكان آخر في النظام الشمسي ، ثم وقع في أسر الأرض فأخذ يدور حولها . ويعتقد الفلكيون أن هناك أمثلة كثيرة على الأسر و الاقتناص في النظام الشمسي : فقمرا المريخ وهما فوبوس وديموس Phobos and Deimos ، كانا في الأصل كويكبين asteroids يدوران حول الشمس، ثم وقعا في أسر المريخ . وهناك أقمار حول المشتري وواحد على الاقل حول الكوكب زحل، هي أجسام غريبة عن الكوكبين ، حتى القمر الشهير تريتون Triton التابع لنبتون ، هو غريب عن هذا الكوكب ووقع في اسره .

نشأت هذه النظرية وتبلورت في القرن التاسع عشر . و أول من تبناها هو الفلكي Thomas . أما أكبر مؤيد عصري لها فهو الفلكي أوراي ( Harold Urey ) الملقب بأبي الكيمياء الكونية وصاحب المقولة الشهيرة : يبقى القمر لغزا على الرغم من أنه أقرب الأجرام السماوية إلينا ، وأكثرها عرضة للرؤية بالعين المجردة . وهو الذي اقترح وألح على وكالة الفضاء الأمريكية بإحضار عينات من صخور القمر إلى الأرض في مشروع أبوللو Apollo .

التحديات النظرية:

لا تعطي النظرية إجابات واضحة حول جيوكيمياء القمر الغريبة .
وهي تجابه صعوبات دينامية ، إذ ناقشها الفيزيائيون وأجابوا لغير صالحها . و حتى تصح النظرية ، كان على القمر أن يجيء من الاتجاه المناسب وبالسرعة المناسبة وفي الوقت المناسب... وهذا صعب جداً .

ثم إذا جاء القمر من البعيد وبسرعة عالية فلا يمكن كبحه بقوى الثقالة الفيزيائية . إن فرصة الارتطام مع الارض او الهروب والابتعاد عنها هي أكبر من فرصة الوقوع في أسر جاذبيتها.

تعديل على النظرية:
جاءت أسراب معينة من النيازك البازلتية وهي من مجموعة أيوكريت Eucrite ، و وقعت في أسر جاذبية الارض ... وبفعل اختلاف قوى الجذب على سطوحها تمزقت على شكل قرص من الغبار والدبش حول الارض... فيما بعد تكثف هذا القرص وتلاحم على شكل القمر... وهذه النيازك البازلتية تشبه في تركيبها الكيماوي تركيب الصخور القمرية و صخور الكويكب فستا Vesta . ومع ذلك ، فإن حدوث ذلك السناريو صعب جداً .

رابعًا : نظرية الاصطدام collision
إن المعارف الجديدة للدراسات المكثفة دقت المسامير في نعش نظريات الأسر والانشطار وأثارت شكوكاً جدية حول نظرية الكوكب التوأم .
وإحدى هذه المعارف المكتسبة حديثا، هي أن القمر قليل الكثافة وأنه لا يملك الكثير من الحديد، وأن نواته الحديدية صغيرة جداً . فما هو التفسير إذن ؟
من العلماء الذين اجتهدوا لتقديم تفسيرات حول عزل الحديد من المادة الأولى المكوّنة للقمر الجنيني Protolunar هما عالما الجيوكيمياء ويرد و متلر (and Henry Mittler John Word Mitler ) من مرصد سميشسونيان الفيزيائي الفلكي ( Smith Sonion Astrophysical Observatory) وهما قد بحثا تكوين القمر آخذين بعين الاعتبار مسألة عزل الحديد ، وتقول فرضيتها :
حين يبرد جسم فضائي كبير يغوص الحديد إلى النواة . وهذا ما حدث بالضبط للكواكب والنيازك الحديدية ، وكذلك لكوكب الارض . ثم مر جسم فضائي ( أكبر من القمر عدة مرات ) بالقرب من الارض فتمزق غلافه الخارجي بفضل تباين قوى الجذب على سطحه ، فتناثرت مواد غلافه الخارجي في مدار حول الارض فيما تتابعت نواته الحديدية سيرها في الفضاء مبتعدة عن الارض . ثم تكثفت هذه المواد لتشكل القمر .

الاعتراضات على النظرية :
أظهرت حسابات المحاكاة في الحاسوب أنه من غير المحتمل ان تتمكن قوى الجذب الفيزيائية من تمزيق جسم كبير خلال بضع عشرات من الدقائق ، أثناء مروره السريع في مجال جاذبية الارض . هذا السيناريو كان يتطابق مع النظريات العلمية السائدة في الستينات .

نظرية الاصطدام لوليام هارتمان: (W. Hartmann)
هذا العالم هو أكثر من درس الأحواض القمرية وفوهاته النيزكية . وكان أيضاً الاول الذي افترض اصطدام كوكب صخري بحجم المريخ مع الارض فأنتج القمر .
تقدم مع زميله ديفيز(Don Davis ) ببحث علمي حول ذلك في المؤتمر الذي عقد في جامعة كورنيل سنة 1974 حول الاقمار الطبيعية والاصطناعية ... ولكن النظرية لم تلق قبولاً آنذاك . فركز بعد ذلك هو وزملاؤه الاخرون اهتماماتهم على مسائل علمية أخرى . والحق يقال ، أن بعض العلماء في عقد الستينات من القرن العشرين ، آمنوا بمثل هذه الفكرة التي تنسجم مع المعطيات العلمية في ذلك العقد ، ولم تكن هناك حواسيب متقدمة كما هو الحال الان . ومن الطبيعي أن تحتاج هذه الفكرة إلى وقت طويل حتى تنضج ويحين زمانها . وحين انعقد المؤتمر العلمي في 3/10/1984 حول أصل القمر في هاواي / كونا ، اصبح اصطلاح " الاصطدام " هو الأكثر استعمالاً و قبولاً عند علماء القمر .
وتعززت هذه النظرية فيما بعد بالمعارف الجديدة في الجيولوجيا والفيزياء والكيمياء ... وفي الثمانيات أخذ العلماء ينظرون إليها من زاوية جديدة . ومنذ ذلك الحين ( مؤتمر 1984) أخذت الكثير من الفرق العلمية تتشكل لمتابعة النظرية .
إن نظرية الاصطدام هي الوحيدة حالياً القادرة على تفسير غرائب ومحيّرات القمر الجيوكيميائية والدينامية ، مما يبرر إجراء المزيد من الفحوصات والدراسات عليها .
و يمكن عرض النظرية كالآتي:
جسم فضائي صخري له قطر يساوي قطر المريخ ، وكتلته تساوي عشر كتلة الارض ، كان يتحرك بسرعة تقارب 25000 ميل / ساعة ، في مسار قوسي نحو الشمس ، حتى إذا مرت الارض في طريقه سدد إليها ضربة جانبية . ونتيجة لعنف الضربة مالت الارض على جانبها ( بمقدار 23 درجة و نصف ) وتولد ضغط وحرارة هائلان، فتمزق الغلاف الخارجي للجسم الغريب وكذلك قسم من الغلاف الخارجي mantle للارض وقذف بها على شكل سحابة غبارية ، وانهارت على شكل قرص ناري من الصخور المتبخرة ، منتجة سيليكات حارة على شكل جو يحيط بالارض . وهذا يفسر القيمة العالية للزخم الزاوي، كما أن تأثير الضغط داخل قرص الغبار يعطينا طاقة فائضة ضرورية لعمل المدار .
كان عمر الارض مليون سنة حين حدث هذا الحدث الكوني بمعايير الكرة الارضية . ولو نظر عالم فلكي من كوكب بعيد حول أحد النجوم الاخرى، لو نظر إلى كوكبنا في ذلك الزمان لرآه على شكل نجم قزم بدرجة حرارة تبلغ 2000 كلفن ، يتلألأ خافتاً وبلون أحمر . وعلى مدار قرن أو أكثر أخذت مواد القرص الغباري الدائر حول الارض تتجمع وتتكاثف على طريقة نشأة الكواكب الأرضية ، فتتصادم collide وتتلاحم coacrete على شكل أقمار صغيرة كثيرة، وهذه تلتحم بدورها لتكون في النهاية جسماً واحداً يدور حول الأرض في مداره الحالي . إن إعادة التكثيف لهذه المواد يفسر لنا وجود النسب العالية للعناصر المقاومة للحرارة refractory وقلة العناصر المتطايرة volatiles في القمر .
إن كمية الغاز والغبار الناتجة عن الاصطدام كان يساوي ضعفي المادة اللازمة لتشكيل القمر، لأن جزءاً كبيراً منه سقط على الارض ، بينما فقد قسم آخر منه في الفضاء الخارجي .
كان القمر في البداية منصهراً وقريباً من الأرض و لكن قوى الجاذبية قذفته بعيداً عنها إلى مسافته الحالية ، وحجزته في هذا المكان بوجه ثابت متجه نحو الارض . وبعد فترة من التبريد دامت مليار سنة أخرى ، تصلبت كتل ( الماغما) وتوقفت البراكين ، وأخذ القمر شكله النهائي الذي نعرفه الآن .
وطبقا لحسابات كاميرون فإن كتلة كوكب المريخ تكون كافية للاصطدام بالأرض وإنتاج القمر ، ولكن جسماً بضعف كتلة المريخ هي أيضاً مناسبة لعمل السيناريو أعلاه .
ويعتقد العلماء ، أن الحسم المصطدم مع الارض قد نشأ وتكوّن قريبا من الأرض، بسبب تشابه نظائر الأكسجين في صخور القمر وصخور الأرض . واحتهد العلماء المتحمسون للنظرية لتقديم ما يفسر قلة الحديد في النواة الداخلية للقمر، نسبة لما هو موجود في كل الكواكب الصخرية الاخرى و أيضاً لتفسير اختلاف التركيب الكيماوي لصخور القمر والارض، وأجريت لذلك عمليات محاكاة في الحاسوب المتطور والمصنوع خصيصا للبنتاغون الامريكي . وكانت النتيجة أن نواة الجسم الصادم ( بعد تمزق قشرته الخارجية) ، إما انها أندفعت بعيدا عن الأرض إلى الفضاء الفسيح و إما أنها غاصت إلى مركز الارض واتحدت مع نواتها . والجدير بالذكر أن العلماء السوفيات تعاطفوا آنذاك مع هذه النظرية .
أما الصعوبات التي تجابه نظرية الاصطدام فتتمثل في الإجابة على التساؤلات التالية :
لماذا بقي مدار القمر مائلا هكذا حتى الان؟
و لماذا هذه القيمة العالية للزخم الزاوي في نظام الارض / القمر؟

ماذا لو تغير اتجاه الاصطدام مع الارض الذي أنتج القمر؟
وجد الفلكيون خلال العقدين المصرمين أن المادة التي تشكل النظام الشمسي يمكنها ان تتشكل وتتطور باشكال اخرى مختلفة . إن نظرية العشوائية ( أو الفوضى Chaos) تطورت خلال الفترة الأخيرة ، فأظهرت أن التغييرات الطفيفة في الظروف البدائية الأولى كان بإمكانها أن تقود في المحصلة النهائية إلى تغييرات هائلة جداً ، كتطور النظام الشمسي مثلاً .

ماذا يحدث للأرض مثلًا لو اختلف مسار الجسم الفضائي الذي اصطدم بها فأنتج القمر ؟ ماذا لو اختلف المسار اختلافاً بسيطاً فقط ؟ ستكون النتائج مختلفة جداً ، وهذه بعضها :

اختلاف في كمية الطاقة الناتجة عن الاصطدام وكذلك اختلاف في قيمة الزخم الزاوي.
اختلاف في التركيب الكيماوي لصخور القشرة الارضية.
اختلاف ميلان محور الأرض و ما ينتج عن ذلك من اختلاف في دورة الفصول السنوية.
تكون مدة دوران الارض حول نفسها أسرع بعشرات المرات أو أبطأ بمئات المرات مما هي عليه حالياً.
و أخيراً و ليس آخراً ، كانت الحياة قد نشأت بشكل مغاير او ربما تأخر ظهورها ، أو اتخذت لها مساراً مغايراً في طريق التطور .

أسباب الكسوف والخسوف :

فسبب كسوف الشمس ، أن القمر يقع بينها وبين الأرض فيحجب بعض ضوئها عن الأرض ولا يحجب ضوءها كله لأن الشمس أكبر وأرفع من القمر ، لذلك لا يمكن أن يحدث كسوف كلي على بقاع الأرض .
وخسوف القمر يحدث بسبب وقوع الأرض بين الشمس والقمر ، فتحول الأرض بينهما ، ومعلوم أن القمر جرم معتم يستمد نوره من الشمس ، فإذا حالت الأرض بينهما وقع الخسوف .

وقت الكسوف والخسوف :

أما بالنسبة لكسوف الشمس فلا يمكن أن يحدث إلا في أواخر ليلة الثامن والعشرين ، أو التاسع والعشرين ، أو الثلاثين ، لأنه في تلك الأيام يكون القمر قريباً من الشمس فيحجب بعض ضوئها عن الأرض فيحدث الكسوف .
أما خسوف القمر فلا يحدث إلا في أيام إبدار القمر ، أي في الأيام التي يكون فيها القمر بدراً ، ويكون ذلك في ليلة الثالث عشر ، والرابع عشر ، والخامس عشر

454

عودة[justify][center]

موضوع: رد: القمر الأربعاء فبراير 03, 2010 2:28 pm

الله يكتر من هل المواضيع

» العلاقة بين القمر و البشر
» "ناسا" تكتشف كميات كبيرة من المياه على سطح القمر