القمر

يمشي الرواد بسهولة على القمر رغم أنهم يحملون أدوات ثقيلة. وهم يشعرون بالخفة؛ لأن قوة الجاذبية على سطح القمر أضعف بست مرات منها على سطح الأرض. فالشخص الذي يزن60 كجم على سطح الأرض يزن10 كجم فقط على سطح القمر. والجاذبية أضعف على القمر، لأن كتلة القمر (كمية المادة التي يحتويها الجسم) أصغر من كتلة الأرض بإحدى وثمانين مرة. وقد وجد العلماء في عام 1968م، أثناء دراستهم لمدارات المركبات حول القمر أن قوة الجاذبية تختلف اختلافًا طفيفًا من مكان إلى آخر على القمر. وهم يعتقدون أن سبب هذا الاختلاف الطفيف هو التركيز الكبير للكتلة في العديد من البحار المستديرة. وأطلق العلماء على هذه المناطق اسم الماسكون (التركيز الكتلي)، ولكن لم تعرف أسباب الماسكون بعد.



.
الغلاف الجوي والطقس

ليس للقمر غلاف جوي حوله، وإذا وجد فهو ضئيل. ولو كان للقمر طبقة من الغازات تحيط به لتسربت في الفضاء بسبب ضعف جاذبيته. ونتيجة لانعدام الجو، فإن القمر لا طقس له ولا سحب ولا رياح فيه ولا أمطار. ولا يوجد ماء على سطحه. وعلى رواد الفضاء أن يحملوا معهم الهواء ليتنفسوا على القمر. وعليهم كذلك أن يتحادثوا بوساطة الراديو لأنه لايوجد هواء لينقل الصوت.



.
درجة الحرارة

سطح القمر ويبرد أكثر من أي مكان على سطح الأرض. وترتفع درجة الحرارة عند الظهر وفي البحار على خط الاستواء إلى نحو 130°م، وتنخفض إلى أقل من -170م°أثناء الليل القمري الذي يمتد أسبوعين. وفي بعض الفوهات العميقة بالقرب من قطبي القمر تكون درجة الحرارة دائمًا قريبًا من -240م°. ويحمي الرواد أنفسهم من الحرارة والبرودة بوساطة السترات الفضائية.



.
مدار القمر

يدور القمر حول الأرض في مسار بيضي يسمى مدارًا. وتُسمى الرحلة الواحدة حول الأرض دورة. ويتحرك القمر بسرعة متوسطة مقدارها 3,700كم/ساعة تقريبًا على امتداد مداره البالغ 2,3 مليون كم.

ويدور القمر مع الأرض، وهي تدور حول الشمس مرة كل ¼365 يومًا، أي سنة أرضية واحدة. ويتحرك القمر حقيقة من الغرب إلى الشرق في السماء، ولكنه يظهر وكأنه يتحرك من الشرق إلى الغرب عند شروقه وغروبه وذلك لأن الأرض تدور حول محورها بسرعة أكبر من سرعة دوران القمر حول الأرض.


وحيث إن مدار القمر بيضي، فإنه لايكون على نفس المسافة دائمًا من الأرض. وتبعد النقطة التي يكون فيها القمر أقرب ما يمكن من الأرض مسافة 356,399كم، وتسمى هذه النقطة الحضيض القمري. أما النقطة التي يكون فيها القمر أبعد ما يمكن عن الأرض فتبعد مسافة 406,699كم، وتسمى الأوج القمري.


تحفظ قوة جاذبية الأرض القمر في مداره، ولو أن الأرض أو قوة جاذبيتها اختفت فجأة لما عاد القمر يدور حول الأرض، ولاتخذ له مدارًا حول الشمس. وتسبب قوة جذب الشمس للقمر بعض التغيرات غير المنتظمة في مداره حول الأرض، وتسمى هذه التغيرات الترجافات.

يقيس العلماء زمن دورة القمر حول الأرض بالأشهر النجمية وبالأشهر الاقترانية. ويعرف الشهر الاقتراني ـ والذي يساوي 29 يومًا ونصف اليوم ـ بأنه الفترة الزمنية بين ظهور الهلال (القمر الجديد) والهلال الذي يليه. وهو الزمن الذي يستغرقه القمر ليدور حول الأرض بالنسبة للشمس. فإذا بدأ القمر دورته من نقطة تقع بالضبط بين الأرض والشمس فإنه يعود إلى نفس النقطة في مدة تساوي 29 يومًا ونصف اليوم تقريبًا. ويعادل الشهر الاقتراني يومًا كاملاً على القمر. وينقسم اليوم القمري إلى فترتين الأولى فترة ضياء لمدة أسبوعين تقريبًا والثانية فترة ظلام لمدة أسبوعين تقريبًا.

أما الشهر النجمي ـ ويساوي 27 يومًا وثلث اليوم ـ فهو الفترة الزمنية التي يحتاجها القمر ليدور مرة واحدة حول الأرض بالنسبة للنجوم. فإذا بدأت دورته عند خط مع أحد النجوم فإنه يعود إلى نفس الموضع بعد 27 يومًا وثلث اليوم تقريبًا.

والشهر الاقتراني أطول من الشهر النجمي لأن الأرض تدور حول الشمس أثناء دوران القمر حول الأرض. ومع اكتمال دورة واحدة للقمر حول الأرض تكون الأرض قد قطعت جزءًا من ثلاثة عشر جزءًا من مدارها حول الشمس. ولذلك فإن على القمر أن يدور أكثر قليلاً حتى يصبح في نفس الموقع بالنسبة للشمس.




.
الدوران

يدور القمر حول محوره (خط وهمي يمر في قطبيه الشمالي والجنوبي) تمامًا مرة واحدة أثناء كل رحلة له حول الأرض. ويدور القمر من الغرب إلى الشرق، وهو نفس الاتجاه الذي يدور فيه حول الأرض. وعند خط استوائه يدور القمر بسرعة 16 كم/ساعة تقريبًا. وعندما تنظر إلى القمر ترى دائمًا نفس الوجه.

ويتخذ القمر هذا الوضع بوساطة قوى الجاذبية. ونحن نعلم أن القمر يدور حول نفسه لأننا نرى وجهًا واحدًا له فقط. ولو لم يكن يدور لاستطعنا أن نرى كامل سطحه. ونستطيع أحيانًا أن نرى مسافة صغيرة حول حافة (طرف) القمر، إذ يبدو القمر متذبذبًا من وجه إلى وجه آخر ومتأرجحًا إلى أعلى وأسفل أثناء دورانه. وتسمى هذه الحركات الظاهرية بالميسان (التأرجح). وهي تنشأ عن تغييرات طفيفة في سرعة دوران القمر حول الأرض وعن ميلان مدار القمر عن مدار الأرض بمقدار خمس درجات. ويمكننا هذا التأرجح، في أوقات مختلفة، من مشاهدة مامجموعه 59% من سطح القمر ونحن على الأرض. ولايمكن مطلقًا أن نشاهد من سطح الأرض نسبة الـ 41% المتبقية من سطح القمر. وقد بقي الوجه البعيد للقمر سرًا غامضًا حتى 7 أكتوبر 1959م، عندما اتخذ صاروخ سوفييتي مدارًا له حول القمر وأرسل إلى الأرض صورًا قليلة لمنطقة واحدة من ذلك الوجه البعيد. وفي يوم 24 ديسمبر من عام 1968م، أصبح رواد مركبة أبولو 8 أول من شاهد ذلك الوجه البعيد من البشر.




.
أوجه القمر

نستطيع أن نشاهد القمر يتغير أثناء الشهر الاقتراني من هلال رفيع إلى دائرة مكتملة ثم يعود هلالاً رقيقًا مرة أخرى. وتسمى هذه التغيرات الظاهرة في شكل القمر وحجمه أوجهًا. وهي في الحقيقة أوضاع مختلفة للإضاءة وسببها التغيرات في كمية ضوء الشمس المنعكسة عن سطح القمر نحو الأرض. فيبدو القمر متغيرًا في شكله؛ لأننا نرى أجزاء مختلفة من سطحه المضاء بأشعة الشمس، أثناء سيره في مداره حول الأرض. ونصف القمر دائمًا مضاء بأشعة الشمس كالأرض إلا وقت الخسوف. وأحيانًا يكون الجانب البعيد للقمر مضاء بأشعة الشمس تمامًا مع أنه محجوب عن الرؤية من الأرض.


وعندما يقع القمر بين الشمس والأرض يكون جانبه المضاء بأشعة الشمس ـ الجانب البعيد ـ غير مقابل للأرض. ويسمي علماء الفلك هذا الطور المظلم المحاق (القمر الجديد). وفي هذا الطور يكون جانب القمر المقابل للارض مضاء بشكل خافت بأشعة الشمس المنعكسة عن سطح الأرض نحو القمر.


وبعد يوم من ظهور المحاق، تظهر شريحة رفيعة من الضوء حول حافة القمر الشرقية. ويسمى الخط الفاصل بين الجزء المضيء والجزء المظلم من وجه القمر الخط الفاصل. وكلما مرّ يوم نشاهد جزءًا أكبر فأكبر من جانب القمر المضاء بأشعة الشمس، إذ يتقدم القاطع من الشرق إلى الغرب. وبعد نحو سبعة أيام نستطيع أن نرى نصف البدر. وهذا الشكل نصف الدائرى هو نصف الجانب المعرض لأشعة الشمس، وهو الجزء الذي يمكن مشاهدته من الأرض. ويسمى هذا الطور التربيع الأول. وبعد التربيع الأول بسبعة أيام يكون قد تحرك إلى نقطة تصبح فيها الأرض بين القمر والشمس.

ونستطيع الآن أن نرى كامل الجانب المضاء بأشعة الشمس، ونسمي هذا الوجه بدرًا. ويبدو القمر ساطعًا في ليلة صافية. ولو رصفت السماء كلها بدورًا لبلغ لمعانها لمعان الشمس تقريبًا.

وبعد سبعة أيام من إطلالة البدر نشاهد مرة أخرى نصف البدر. ويسمى هذا الوجه بالتربيع الأخير أو التربيع الثالث. وبعد أسبوع آخر يعود القمر إلى موقع بين الأرض والشمس، أي إلى وجه القمر الجديد (المحاق) ويوصف القمر أثناء تغيره من القمر الجديد إلى البدر بأنه متزايد. أما أثناء تحوله من البدر إلى القمر الجديد فيوصف بأنه متناقص ويدعى القمر هلالاً عندما يظهر أصغر من نصف البدر، وعندما يظهر أكبر من نصف البدر المكتمل ولكن ليس بدرًا مكتملاً، فيدعى المحدودب.

يغيب القمر ويطلع في أوقات مختلفة. ففي وجه القمر الجديد يغيب القمر فوق الأفق مع الشمس عند الشرق ويسير قريبًا منها وسط السماء. ومع مرور كل يوم يطلع القمر متأخرًا بمعدل 50 دقيقة عن الشمس، ويتخلف وراءها بنحو 12 درجة.

وفي نهاية الأسبوع الأول ـ عند وجه التربيع الأول ـ يظهر القمر عند الظهر ويغيب عند منتصف الليل تقريبًا. وبعد أسبوع آخر عندما يكون بدرًا يظهر القمر عند غروب الشمس ويغيب عند شروقها. وفي التربيع الأخير يطلع القمر نحو منتصف الليل تقريبًا ويغيب وقت الظهر. وبعد أسبوع آخر يطلع القمر الجديد مع شروق الشمس من الشرق.