مـــقـــدمـــة : -
إن مجرد النظر إلى السماء يجعل لنا علاقة مع علم الفلك. قليلون أولئك الذين لم يحدقوا إلى النجوم ، بين الفينه والأخرى ولم يفكروا ولو قليلا في الغاز هذا الكون ومكانه الإنسان فيه .
إن علم الفلك يحكي لنا قصة مثيرة ، قصة زادتها إثارة السهولة التي نشارك فيها بالمراقبة الفلكية. إن تاريخ علم الفلك مليء بالمساهمات القيمة للهواة حتى أيامنا هذه. ورغم أن الفلكيين المحترفين يستخدمون معدات عالية التطور فما زال هناك مكان للمراقب الهاوي بمقرابة (تلسكوبة) الصغير. ومن الممكن أن يعطينا علم الفلك متعة عظيمة بالعين المجردة ودون أية معدات أخرى . إن المعرفة الجيدة بالسماء شيء ممتع للغاية ولعل منظر النجوم والكواكب وهي تلمع في سماء صافية وفي خلفية درب التبانه لعل ذلك لا زال اكثر التجارب إثارة للمشاهد.
إن الأرض التي نعيش عليها عبارة عن واحدة من مجموعه كواكب تدور حول الشمس ، كما أن الشمس ليست اكثر من نجمة عادية في المنظومة النجمية الضخمة – الدرب اللبني – التي هي مجرتنا. ايضا ليست مجرتنا إلا مجرد بقعه متناهية الصغر بين الحشودات الضخمة للمجرات الممتدة إلى حافة الكون الممكن رؤيته – تفصلنا عن بعضها مسافات بعيدة بحيث أن ضوءها يستغرق ألوف الملايين من السنين قبل أن يصلنا .
وفي الحقيقة أن اتساع الكون الممكن مراقبته يبلغ مائة ألف مليون مليون مليون من الأميال. أما الأرض فتظهر مقارنه بهذا الكون صغيره حقا. وكم هو الإنسان اصغر . ولكننا إذا نظرنا إلى الطرف الآخر من المقياس لما ظهر لنا الإنسان بهذا الصغر . فالذرة وهي لبنه الاساسيه في بناء المادة ، لا يتجاوز طول قطرها جزاء من عشرة آلاف مليون جزء من المتر . إن تفسير الظواهر الفلكية العملاقة يعتمد على ما يحدث داخل الذرة الدقيقة . والجدير بالذكر إذن أن علم الفلك يربط بين اكبر الأشياء التي نعرفها وبين أصغرها.
من المرجح أن اكثر الناس بدائية شاهدوا أشكالا مختلفة في السماء ولكن البدايات المسجلة عن الفلك ترجع إلى حوالي 3000 قبل الميلاد. وبالفعل كانت الأجرام السماوية تمثل أهمية عظمى للقبائل البدائية ، فقد كانت الشمس توفر لهم الحرارة والضوء بينما كان القمر ينير لياليهم.وقد مكن كل من السلوك المنتظم للشمس في شروقها وغروبها، واوجه القمر ،ومواضع الشمس بالنسبة للنجوم عبر الفصول المختلفة ، كل ذلك مكن الإنسان من تنظيم حياته . فليس من المستغرب إذن ، أن يكون القدماء قد عاملوا الشمس والقمر.واعتقدو أن النجوم هي مصابيح معلقة في نصف كرة عملاقة تمد تحتها الأرض المسطحة. أما ظواهر الكسوف والخسوف والمذنبات والشهب فقد كانت كلها آيات للآلهة المتحكمة في مقدرات البشرية.
كثير من الافكار القديمة تبدو اليوم غريبة . مثال على ذلك الاعتقاد السابق ان الارض المسطحة تحملها اربعه فيلة ضخمة واقفة على ظهر سلحفاة عملاقة محموله بدورها بواسطة ثعبان يطفو فوق محيط غير متناه. اما التسجيل المنظم للاحداث الفلكية فيعود الى الحضارات العظيمة الاولى خاصة التي قامت في الصين والهند ومريكا الجنوبية، والشرق الاوسط. وهناك صعوبات كبيره في تحليل القيودات القديمة وهي غالبا مدونه على الواح حجرية ، ولكن من المؤكد تقريبا ان الصينين بنوا مزاول شمسية من نوع متطور كما بنوا وذلك منذ اكثر من 5000 تقويما من 365 يوما ، فقد سجلوا قيودات جيدة واكتشفوا علاقات معينه مكنتهم من التنبؤ ببعض حالات الكسوف والخسوف ، وحكي ان فلكيي البلاط السيئي الحظ هسي و هو ، لم يوفقا في التنبؤ بكسوف للشمس فاعدما جزاء تعريضهما سلامة العالم للخطر. ومن المعروف ان خمسة من النجوم الجوابة او الكواكب كانت بالتاكيد معروفه في سنة 2500 قبل الميلاد بل انه من المؤكد ان بعضها اكتشف قبل ذلك بكثير.
الــبــابــلــيــون والمــصــريــون : -
توصلت حضارات قديمة أخرى غير الصينية إلى إنجازات فلكية عظيمة الأهمية، ولكن هذه المعارف تبخرت بزوال هذه الحضارات. غير أن الحضارتين المصرية والبابلية شذتا عن هذه القاعدة وانتقلت مهارتهما الفلكية إلى أمم أخرى. فقد أنجز البابليون قياسات دقيقة عديدة عن النجوم و الكواكب.
ولم يكن ذلك من اجل " العلم" لذاته وفق المفهوم الحديث، بل للتنبؤ بإرادة الالهه وهي الشمس والقمر وكوكب الزهرة ( كما كانوا يعتقدون ).
وقد كان لهم باع طويل في علوم الرياضيات وطوروا نوعا من أنواع الجبر واستخدموا منظومة ستينية للإعداد (مؤسسة على العدد 60 ، كما تأسست منظومتنا العشرية على العدد 10.
أما الحضارة المصرية فتمت على ضفاف النيل حيث كانت تغيرات هذا النهر قضية حياة أو موت بالنسبة للسكان الأوائل. لقد كان التنبؤ بالفيضان السنوي يشكل أهمية عظمى، وتبين لهم أن التقويم القمري المستخدم آنذاك ليس بالدقة الكافية . لاحظ المصريون أن مجيء الفيضان يتطابق والزمن الذي يصبح فيه النجم " الشعرى اليمانية" مرئيا في سماء الفجر، فوضعوا تقويما دقيقا جدا يعتمد حركة هذا النجم. وكانت سنتهم عبارة عن 365 وربع اليوم، رغم استخدامهم لتقويم مدني مدته 365 يوما ، مقسم إلى 12 شهر طول كل منها 30 يوما ، والأيام الخمسة الباقية " عطلة"
ثمة نقطة جديرة بالاهتمام ، وهي أن أحد ممرات هرم خوفو الأكبر كانت موجهه نحو القطب الشمالي كما كان آنذاك . ذلك أن محور الأرض يبادر أو يتحرك تراوحيا مثل دوامة تلف بشكل يجعل القطب الشمالي السماوي (أي النقطة في السماء التي تقع مباشرة فوق القطب الشمالي للأرض) يرسم دائرة في السماء خلال دورة طولها 26000 سنه. وتعرف النجمة التي يصادف وجودها قريبا من القطب السماوي " بالنجم القطبي" وكان الممر المذكور للهرم الأكبر موجها نحو النجمة " الثعبان" الواقعة في كوكبة " التنين" والتي كانت حقيقة النجم القطبي منذ 4500 سنه خلت.
ومع ذلك فقد تعامل المصريون مع مشاهداتهم الفلكية من حيث ملاءمتها العلمية فحسب، ولم يقدموا إلا " قليلا" أو لا شيء في مجال الفلك النظري. ويحق القول أن الأفكار الثورية في علم الفلك كان عليها أن تنتظر مجيء الإغريق
الفـلكيــون الإغــريــق:-
وضعت أسس العلم – كما نعرفه – في اليونان في الفترة بين 700 قبل الميلاد و 200 ميلادية . فقد كان الإغريق مفكرين منطقيين وتجريبيين. ويعتبر تطويرهم للهندسة شيئا مدهشا. كما كانت مساهمتهم في علم الفلك عظيمة.
كان طاليس من ميليتا ( ولد 640 ق.م ) أول فلكي عظيم اعتقد بكروية الكون . ذلك أن الإغريق يعتبرون الدائرة والكرة من الأشكال الكاملة . وقد ادخل أر سطو ( 384 – 322 ق.م) ذو التأثير الكبير الفكرة القائلة أن الأرض ليست مسطحة ، مؤسسا راية على مشاهدتين هامتين . أولا عرف ارسطو أن مواضع النجوم في السماء تتغير كلما اتجه الإنسان شمالا وجنوبا ، ثانيا لاحظ ان ظل الأرض على القمر عند حدوث الكسوف يكون منحنيا . والمشاهدتان لا يمكن تفسيرهما الا اذا كانت الأرض كرويه .
قام بعدها ارسطاطنيس بقياس طول محيط الارض متحصلا على قيمة 25000 ميل تقريبا وهي قيمة قريبة جدا من القيمة المقبوله في ايامنا هذه . وكانت طريقته جميله في البساطة : فقد قاس الفرق الزاوي لعلمود مغروس في الارض ظهر في مدينتي اسوان والاسكندرية . وبمعرفة المسافه بين المدينتين يصبح من السهل معرفة المسافه حول الارض ( الممثله للزاوية 360 درجة)
اما هيبارك ( 190 – 120 ق.م) فربما اعتبر اعظم فلكي اغريقي من بيم انجازاته العديدة اختراعه لحساب المثلثات وفهرسته لمواضع النجوم ، واكتشافه للحركة التراوحية لمحور الارض ، والذي سبق وصفها سابقا ولقد اعتمد بطليموس في تايفة كتابه الفلكي العظيم المجسطي – في القرن الثاني الميلادي بشكل يكاد يكون تاما على نظرية هيبارك.
ورغم ان ارسطاك لمح الى امكانيه حركو الارض حول الشمس فان النظرة النهائية للاغريق حول الكون تبلورت في كتاب المجسطي لبطليموس ، أي ان الارض تقع في مركز الكون ويلف حولها في مدارات دائرية وبترتيب بعدها عن الارض ، كل من القمر وكوكبي عطارد والزهره ثم الشمس والمريخ والمشتري وزحل.
ويلي ذلك الكرة الخارجية للنجوم. لم تكن الحركات المراقبه للكواكب منتظمة تماما كما يجب ان تكون مداراتها الدائرية مما جعل بطليموس يدخل حركات اضافات اتخذت شكل فلك التدوير او دوائر بطليموس وذلك للتغلب على النشاز في منظومته .
كان فلك التدوير عبارة عن دائرة اضافيه اصغر من المدار الدائري الرئيسي وكان مركز فلك التدوير أي " دائرة بطليموس " بتحرك حول الدائرة الاساسية ( التي مركزها الارض ) في الوقت الذي يتحرك الكوكب حول دائرة بطليموس وينتقل معه.
الـعـصـور الـمـظـلـمـة :-
بعد بطليموس انحسرت الحضارة الاغريقية العظيمة ولم يقدم الاغريق شيئا يذكر بعد ذلك . فغرقت الحضاره في عصور مظلمة وتوقفت حركة العلم ولم يجرؤ احد على تحدى الصورة الكونية لارسطو وبطليموس كما تناسى البشر لسوء الحظ فكرة كرويه الارض.
بعد موت بطليموس مضت عدة قرون عديدة قبل ان يهتم العرب بجديه بالمشاهدات الفلكية وكثير من اسماء النجوم التي نعرفها عربية الاصل مثلا الدبران ( عين الثور ) وهو نجم احمر ساطع في كوكبة الثور . وقد قاس العرب مواضع النجوم بدقه عظيمة ، وخطو خطوة اساسيه بوضع منظومة لقياس السطوع النجمي تماثل منظومتنا الحالية ولكنهم رغم ذلك اهتموا اكثر بالتنجيم وتوجهت قياساتهم الدقيقية نحو التنبؤ بالمستقبل اكثر من اهتمامهم لالحصول على المعارف الفلكية لذاتها .
ملاحظة هامة : نذكر القارىء ان مايعنية المؤلف بالعصور الوسطى هي عصور الانحطاط في اوروبا التي كان يقابلها في نفس الفترة عصور حضارة وازدهار عربية واسلامية . اضافة الى ذلك نود ان نوضح ان المؤلف غربي التفكير بشكل مميز ، مما يجعله يجهل او يتجاهل عمق وعظمة الحضارة العربية والاسلامية ...... المترجم
عـصـر الـنـهضـة الاروبـيـة :-
فجاه وبعد قرون طويلة من السبات العميق استيقظة اوروبا على اهتمام متجدد بعلم الفلك كان ذلك في القرن الخامس عشر بداية الثورة العظيمة في الوعي الانساني ( النهضة )
شهدت سنه 1473 مولد رجل سيزلزل نظرات الانسان الاساسية الى الكون – نيكولاس كوبرنيك. فقد قام بدراسة حركات الكواكب وتوصل سريعا الى الاستنتاج ان منظومة بطليموس المكونه من الدوائر وفلك التدوير لا تستطيع ان تفسر حركات الارض المشاهدة في حال اعتبارها مركز الكون .
وقرر في النهاية ان الشمس هي التي يجب ان تكون مركز الكون وان كل الكواكب بما فيها الارض تدور حولها ويبدو هذا المفهوم واضحا اليوم ، ولكنه كان انذاك مزلزلا، خاصة وانه يتناقض مع عقيدة الكنيسة التي تقضي بان الارض هي اهم الاجرام السماوية على الاطلاق. لذلك وتحسبا لنتائج وخيمة لم ينشر كوبرنيك نظريته الا سنه 1543 سنه وفاته وذلك في كتاب مشهور الى اليوم بعنوان ( باللاتنية )
(De revolutionibus Orbium Ceolestium )
تـيـخـوبـراهـي Tycho Brache:-
لم يكن كل الذين اتو بعد كوبرنيكس متفقين معه على نظرته هذه . احد هؤلاء واشهرهم كان الفلك الدنمركي العظيم تيخويراهي، الذي بنى وجهز مرصدا كبيرا على جزيره هفن . هناك رسم تيخو خرائط للنجوم وحركات الكواكب فاقت كل الجهود السابقه دقة وتفصيلا.
ومن المؤكد ان براهي لم يكن على خلق حسن ، يقال انه فقد جزء من انفه في مبارزة وانه عوضة بخليط من الذهب والشمع ولكن مهارته كفلكي كانت تفوق الوصف وخصوصا انه لم يكن لدية مقراب لمساعدته. وقد اعترض تيخو بشدة على نظرية (مركزية) الشمس التي وضعها كوبرنيك ولكن الطريف في الامر ان مشاهدته الفلكية مكنت تلميذه جوهان كبلر من اثبات حقيقة دوران الارض فعلا حول الشمس.
( الـفـلـكـي جـوهـانـس كـبـلر)
قـوانـيـن كـبـلـر :-
توفي تيخو سنه 1601 وبدا كبلر العمل على مشاهداته لايجاد نفسير لحركة الكواكب . واستنتج بعد سنوات ان كل ذلك يمكن تفسيره اذا فرضنا ان الشمس هي المركز وان الكواكب تدو حولها في مدارات ليست دائرية ولكنها على شكل قطع ناقص. بمعنى ان المسافه بين الشمس والكوكب تتغير وفق نقطة المدار . وهكذا لم يحقق كبلر نظرية مركزية الشمس فحسب بل هدم المفهوم الاسطوري بان للدائرة معنى كونيا. وقد وضع كبلر قوانين اساسية ثلاثة لحركة الكواكب:
1 – تدور الكواكب حول الشمس في منحنياتقطع – ناقصية – تكون الشمس في احدى بؤرها.
2 – ان المستقيم (متجة نصف القطر) الواصل بين الكوكب والشمس يولد بحركته مسافات فضائية متساوية. لذلك يتحرك الكوكب عند اقرابة من الشمس بسرعه اكبر من سرعته عند ابتعاده عنها.
3 – ان مربع الزمن الضروري لكي يمكل الكوكب دورته حول الشمس يعتمد على مكعب المسافه بين الكوكب والشمس . وبمعفة الدورات المدراية للكواكب تمكن كبلر من ايجاد النسبه بين ابعاد الكواكب عن الشمس.
وباعتبار المسافه بين الارض والشمس وحدة فلكية فان كوكبا دورته 8 سنوات يبعد عن الشمس 4 وحدات فلكية
(الـفـلـكـي غـالـيـلو غـالـيلي)
الـمـقـراب وغـالـيـلـيو :-
يرجع اول استخدام للمقراب الفلكي الى سنه 1609 ورغم وجود خلاف حول اول من وجه المقراب نحو السماء الا انه من المؤكد ان غاليليو غاليلي الايطالي كان اول من فعل ذلك بشكل منهجي وقام بتقييم ما راه من خلاله.
فقد سمع غاليليو وكان استاذا للرياضيات في بادوا عن اختراع المقراب بواسطة صانع النظارات الهولندي " ليبرشي " فبدا بصنع مقراب خاص به. ورغم صغر الجهاز الذي صنعه غاليليو فقد مكنه من رؤية جبال وفوهات على القمر وبقع على الشمس وتوابع تلف حول المشتري مثل منظومة شمسي مصغرة وتبين له ان (الدرب اللبني) عباره عن اعداد ضخمة من النجوم، كما انجز الكثير من الاكتشافات التي لم تكن في الحسبان ، وبناء على مشاهداته اصبح غاليلو مقتنعا بنظرية كوبرنيك عن الكون، مما نتج عنه تقديمة لمحاكم التفتيش من اجل هذه الافكار ( البدعية) فاضطر للعدول علنيا عن هذا الافتراض وعاش غاليليو بقية حياته في اقامة جبرية.
( اسـحـق نـيـوتـن )
نـيـوتـن :-
توفي غاليليو سنة 1642، وولد في السنة ذاتها اعظم رجال العلم وهو البريطاني " اسحق نيوتن" وقد صمم نوعا جديدا من المقربات يسمى " العاكس" والذي يستخدم فيه المرآة بدلا من عدسة لتجميع الضوء. وكانت المرآة في أول عاكس لنيوتن بقطر قدرة بوصة واحدة ، أما اكبر عاكس في أيامنا هذه فقطر مرآته 200 بوصة
اوضح كبلر " كيف تتحرك الكوكب ،اما نيوتن فقد بين اسباب هذه الحركة لقد قيل وربما في الامر حقيقة ان نيوتن شاهد مرة تفاحة تسقط من شجره فبدا بتسال عن سبب ذلك. وقادة حبل افكاره الى اقتراح فكره الجاذبية العالمية .
بين نيوتن ان كل جسم يجذب نحو كل جسم اخر بقوة تعتمد على كتلتي الجسمين وعكس مربع المسافه بينهما، فاذا زادت المسافه الى الضعف نقصت القوة الى الربع. هذه القوة التي هي من الضاله بحيث لا يمكن ملاحظتها بين الاجسام الصغيره تظهر واضحة في حالة الاجرام الفلكية. والجاذبية تحفظ الكواكب سريعه الحركة في مدارتها بدلا من تركها تطير بعيدا عن الشمس.
ويتـسـارع الـتـطـور:-
بعد نيوتن تسارع التطور بحيث لم يعد في الامكان الا ذكر بعض احداث السنوات ال 250 اللاحقة. اسس مرصد باريس سنه 1671 واسس المرصد الملكي في غرينيتش عام 1675 والذي تقرر ان يمر به خط الصفر للقياسات الطوليه للارض. كان الوقت يقاس بتسجيل لحظات مرور نجوم معينه او عبورها الى الجنوب واصبحت غرينتش بذلك مركز منظومة التوقيت الدوليه.
ثم اكتشف السير وليام هرشل اعظم فلكي المشاهده كوكب اورانوس عام 1781 وهو ابعد من زحل وبواسطة المقربات التي صنعها بنفسه والتي تعتبر افضل مقرابات عصرها لاحظ توزيع النجوم في المنظومة النجمية مكتشفا حركة الشمس في الفضاء.
وفي سنه 1838 قام بسل بقياس المسافه الى النجم (سيغني 61) باستخدام طريقة اختلاف المنظر وهي اول بعد نجمي امكن قياسة. ( اختلاف المنظر هو نصف الفرق الزاوي بين موضعي النجم خلال فترة سته اشهر. بمعرفته نحصل على حساب المثلثات لبعد النجم)
ثم اكتشف كوكب نيبتون وهو ابعد بكثير من اورانوس عام 1846 بعد ان تنبأ بوجودة بحسابات رياضيه – ادامز وليقريية. وفي سنه 1863 تعرف هيجينز على بعض العناصر في بعض النجوم باستعمال مقياس الطيف.
اما عاكس الــــ 100 بوصه الشهير فقد بني عام 1917 على جبل ويلسون في كاليفورنيا وادى الى اكتشافات جديدة ومتعددة تبع ذلك سنه 1948 مقراب الــــ 200 بوصة على جبل بالومار. ولخر كوكب عرف في المجموعه الشمسية هو كوكب بلوتو وقد اكتشف سنه 1930 متابعا لمسار منعزل في اعماق الفضاء.
ومنذ عام 1945 بدا الفلكيون باستخدام ادوات جديدة : المقربات الرديوية مثلا. والجدير بالذكر ان الفلكي المعاصر يستخدم جمله من التقنيات كان يصعب تخيلها قبل عشرين سنه . فنحن نعرف الان ان شمسنا ماهي الا واحدة من مائة الف مليون نجم في مجرتنا تحتوى ايضا على سحابة غازية وغبار . ويستطيع الفلكيون ان يتابعوا دورات الحياة للنجوم والمجرات وينظرون لتاريخ وبدء الكون. اننا نعيش في عصر اصبحت المسافه التي تفصلنا عن المفاهيم البدائية الصينية والمصرية موغلة في البعد.
الاجـهـزة الـفـلـكـيـة :-
ان التجهيزات الفلكية للفلكي المعاصر عديدة ومتنوعه ورغم ذلك لا زالت معظم البحوث الفلكية تركز على المقربات الضوئية الانكسارية والعاكسه والتي يستخدم معها التصوير الفوتوغرافي.
المقراب الانكساري :-
راينا ان المقراب الانكساري هو النوع الذي اخترعة ليبرشي واستخدمة غاليليو وغيره من الفلكيين البصريين الاوائل. يتكون هذا المقراب اساسا من عدستين زجاجة الجسم المحدبه ( او الجسمية ) والعينيه . والجدير بالذكر ان العدسة المحدبه تقوم بتركيز صورة جسم بعيد على شاشة موضوعه على بعد معين من العدسة . ويعرف هذا البعد بالطول البؤري .
مثلا عدسة سمكها بوصتان وطولها البؤري 24 بوصة تكون نسبتها البؤرية اثنتي عشره ، وتكتب f:12 وفي المقراب الانكساري تكون عدسة الجسم ( الجسمية) ذات قطر كبير . وبعد بؤري طويل بحيث تكون النسبة f مرتفعه ) وتستخدم لجمع كمية كبيره من الضوء من الجسم المنظور. وتركزة في صورة تتم رؤيتها عبر العينية .
اما في المقراب الغاليلي فان العدسة العينية تكون مقعرة وتكون صورة قائمة اما عدسة العينية في المقراب الكبلري فتكون محدبه وتجعل رؤية الصورة مقلوبه. والمعروف ان المقراب الكبلري اكثر جدوى وكما سنرى لاحقا فابمكاننا صنع مقراب انكساري مثله خلال سهرة واحدة .
ولكن المقربات القديمة كانت تعاني لسوء الحظ من سلبية جدية ، ذلك ان الصور المكونه عبرها مشوشه الى حد كبير ولها حواش ملونه . ويكمن السبب في كون المنشور يحلل الضوء الى مركباته اللونيه، ولذلك لا يمكن للعدسات البسيطة ان تركز كل الالوان في نقطة واحدة . تعرف هذه الظاهرة بالزيغ اللوني ، ويمكن التغلب عليها جزئيا بجعل البعد البؤري للجسمية كبيرا جدا. وقد ادى ذلك الى بناء مقربات هوائية عملاقه مثل ذلك الذي صنعه هيفيليوس الذي تجاوز طولة 150 قدما . ولكن هذه الالات لم تكن مناسبة اطلاقا ، ويصعب احكام عمليه التركيز البؤري فيها .
لم ير نيوتن حلا لهذه المشكله الا بتصميمة للمقراب العاكس. ومع ذلك فقد اكتشف تشستر مور هول سنه 1729 وهو هاو انجليزي، انه بتجميع عدسات مركبة مكونه من نوعين او اكثر من الزجاج يستطيع ان يويل الاثر اللوني الى حد ما . يعرف هذا النوع من العدسات بالعدسات اللالونية . واكبرها عدسة الــــــ 40 بوصه المركبه على مقراب بيركس الانكساري بالولايات المتحدة الامريكية.
الـمـقـراب الــعـاكـس :-
يرجع الفضل في فكره المقراب العاكس الى الرياضي غريغوري ولكن اول تطبيق عملي له قام به نيوتن سنه 1672 . ان مبدء العاكس بسيط للغايه : ينعكس الضوء من مراه مقعرة الى نقطة البؤرة ، حيث ترى الصوره المتكونه عبر العينية ايضا . وللعاكس جوانب عديدة فهو لا يشكو مثلا من المشاكل اللونيه كما في المقراب الانكسارب، كما ان صنع وتركيب المراه اسهل بكثير من صنع وتركيب العدسة . وبما ان الضوء لا يمر عبر المراه فان نوعية المادة ليست ذات اهمية حرجة. كذلك يمكن للمراه ان تركز على دعائم خلفيه . الا ان هناك مشكلة واحدة ناتجة عن وجود العينية عن بؤرة المراة ، وتؤدي الى سد الطريق امام الضوء القادم من الجسم بمجرد محاولة النظر عبر عدسة العينية.
وكان حل نيوتن لهذه المشكله يقضي بوضع مراه مستويه صغيرة مائلة بدرجة 45 درجة قبل البؤرة بقليل ، حيث ينعكس الضوء الى فتحة جانبية في الانبوب تسمح بالمراقبة دون صعوبه. يعرف هذا النوع من العاكسات بالنيتروني ولا زال يستعمل حتى اليوم وخصوصا بين الهواة.
وهناك عاكس شائع هو العاكس المثقوب فيه ينعكس الضوء القادم من المراه الرئيسية مرة اخرى في الانبوب ليمر عبر ثقب في المراه الرئيسية الى العينية . هذا العاكس يمكن من تحقيق بعد بؤري طويل داخل انبوب قصير كما يتيح للمراقب ان ينظر في اتجاه الجسم الذي يراقبه (كما في المقراب الانكساري) بدلا من النظر عبر فتحة جانبية في الانبوب كما في حالة المقراب النيوتوني.
تعرف دائرة السماء المنظوره في العينية بـــ ( حقل الرؤية ) وهي صغيره جدا في معظم المقرابات . وبما ان الفلكيين يرغبون في تصوير مناطق اوسع من السماء في ان واحد، فكان لا بد من تطوير انواع اخرى من المقرابات، اكثرها شيوعا هو ( عاكس شميدت) فهذا العاكس يستعمل بالاضافه الى مراته الكبيره ذات البعد البؤري القصير ، لوحة زجاجية مصححة مهمتها ازاله التشويهات العديدة التي تنتج عن حقل واسع للرؤية.
مـطـايـا الـمـقرابـات:-
ان لمطية المقراب وظيفتان الاولى تثبيت المقراب تماما وفي كل الظروف بحيث يمكن النظر الى الصورة المكبره او تصويرها. والثانيه السماح بتحرك المقراب بشكل يمكنه من تتبع النجم في حركته الظاهره عبر السماء نتيجة لدوران الارض.
وابسط انواع المطايا هو السمت الاتفاعي . يركب المقراب على محورين احدهما راسي. ويكون دوران المقراب حول هذا المحور في مستو افقي. اما المحور الثاني الافقي ، فيسمح بتحريك المقراب بدلاله الارتفاع. ويعيب هذا التجهيز انه لا يستطيع تتبع حركات النجوم التي تبدو لنا في كل مكان على الارض.
باستثناء القطبين لانها ترسم مسارت غير موازية للافق. ولكننا لو حركنا المحور الراسي ليصبح موازيا لمحور الارض ، ويثبت وفق تلك الزاويه فان دوران المقراب حول محورة – المحور القطبي – سيسمح للمراقب بمتابعه النجم. تعرف هذه المطية ( بالمطية الاستوائية) وتستخدم في كل المقربات الكبيرة. من المعتاد ان يركب محرك علىالمطية لتحريك المقراب حول المحور القطبي بسرعه دوران الارض تماما بحيث تلغى الحركة الظاهرية للنجوم.
المقربات العظيمة
ان اكبر المقربات الانكسارية هي الـــــ بيركس 40 بوصه و مرصد ليك 36 بوصه في الولايات المتحدة ومرصد ميدون 33 بوصه قرب مدينه باريس. وقد صنعت في فرنسا فعلا عدسة جسمية قطرها 49 بوصة ولكنها كانت بعيدة جدا عن الكمال بحيث انها لم تستعمل قط. يوجد معظم المقرابات العاكسه الكبرى في الولايات المتحدة ، اشهرها العاكس 200 بوصه على جبل بالومار في كاليفورنيا والعاكس 100 بوصه على جبل ويلسون القريب ، والعاكس 120 بوصه في مرصد ليك. اما في الاتحاد السوفيتي فيوجد مقراب 102 بوصه ويبنى حاليا مقراب 238 بوصه ، اما اكبر مقراب بريطاني فهو مقراب السير اسحاق نيوتن 89 بوصه ، والذي بدا عمله سنه 1967 في المرصد الملكي بهيرستمونسو.
الـمـقـربـات الـعـظـيـمـة :-
ان اكبر المقربات الانكسارية هي الـــــ بيركس 40 بوصه و مرصد ليك 36 بوصه في الولايات المتحدة ومرصد ميدون 33 بوصه قرب مدينه باريس. وقد صنعت في فرنسا فعلا عدسة جسمية قطرها 49 بوصة ولكنها كانت بعيدة جدا عن الكمال بحيث انها لم تستعمل قط. يوجد معظم المقرابات العاكسه الكبرى في الولايات المتحدة ، اشهرها العاكس 200 بوصه على جبل بالومار في كاليفورنيا والعاكس 100 بوصه على جبل ويلسون القريب ، والعاكس 120 بوصه في مرصد ليك. اما في الاتحاد السوفيتي فيوجد مقراب 102 بوصه ويبنى حاليا مقراب 238 بوصه ، اما اكبر مقراب بريطاني فهو مقراب السير اسحاق نيوتن 89 بوصه ، والذي بدا عمله سنه 1967 في المرصد الملكي بهيرستمونسو.
مـاهـو الـضـوء ؟
إن الأسلوب الوحيد أمام عالم الفلك البصري للحصول على أي شيء عن النجوم هو دراسة الضوء الذي يصل منها. والضوء هو شكل لما يطلق عليه سم الإشعاع الكهرومغناطيسي ، ويمكن اعتباره حركة موجيه شبيه بموجة ماء لها قمم ومخفضات. وتعرف المسافة بين قمة وأخرى في الموجه الضوئية بطوله الموجه، ويقع الضوء المرئي في نطاق أطوال مختلفة للموجات يقابل منها لونا معينا ، وهي حسب ترتيب تنازلي : احمر ، فبرتقالي، فاصفر، فاخضر، فازرق، فنيلي، فبنفسجي، وتتراوح أطوال موجاتها المقابلة بين 7500 انغستروم للون الأحمر و 3900 انغستروم للون البنفسجي. والانغستروم هو جزء من مائه مليون جزء من السنتيمتر.
أما الموجات الضوئية الأطول من الحمراء فإنها تعرف بالموجات تحت الحمراء. وتلك الأقصر من البنفسجية تعرف بالموجات فوق البنفسجية، وكلاهما لا تراه عين البشر..
وإذا دخل الضوء قطعه زجاجية بزاوية ما، فانه ينحني أو "ينكسر" عن مساره الأصلي. وكلما قصر طول الموجة، زاد انكسار الضوء،فالضوء الأزرق مثلا ، ينحني اكثر من الضوء الأحمر. أما الضوء الأبيض الذي يصلنا من الشمس، عبارة عن خليط من الألوان، بحيث لو مررناه عبر منشور زجاجي، فان الألوان المتنوعة فيه تنكسر بمقادير مختلفة بحيث يتوزع الضوء الخارجي في شريط من الألوان شبيه بقوس القزح ، ويمتد ابتداء من ألوان الأحمر وحتى البنفسجي. يعرف شريط الألوان هذا باسم " الطيف"
وفي سنة 1814 اكتشف الفيزيائي الألماني فراونهوفر أن طيف الشمس تقطعه خطوط مظلمة عديدة، ولكنه لم يتمكن من تفسيرها . أما غوستاف كير شوف ، فقد أوضح أن هذه الخطوط المظلمة عائده إلى ظاهرة الامتصاص عند العناصر المختلفة في الشمس. فكل مادة في الكون مؤلفة من اثنين وتسعين عنصرا أساسيا، يبث كل منها ضوءا عند تسخينه بشكل كاف، وذلك بأطوال موجات مميزة.
وإذا كانت هذه العناصر في حاله غازيه فإنها تمتص الضوء الآتي من ورائها والذي له أطوال موجات مماثلة. لذلك ففي حالة الشمس يأتي الضوء الأبيض من مناطقها السفلية الساخنة جدا، وعندما يعبر المناطق الأبرد الخارجية في غلافها الجوي، يفقد بعض ضوئية نتيجة لظاهرة الامتصاص المقابلة لاطوال موجات بعض العناصر الموجودة.
يمكن بذلك معرفة العناصر الموجوده في الشمس بقياس اطوال موجات الخطوط المظلمة وقارنتها مع اطياف العناصر معمليا.
كـــاشــف الـطـيـف :-
تعرف الاله التي يستعملها الفلكيون ، لتحليل الضوء القادم من الشمس والنجوم ، بكاشف الطيف أو منظار الطيف. وتتكون في شكلها المبسط، من شق يمر عبرة الضوء القادم من النجم ، ومسددة وهي عدسة تجمع الضوء في إشعاعات متوازية ، ومنشور لتحليل ضوء النجم، ومقراب صغير " يصنع" صورة الطيف المتحصل عليه. وتتكون الصورة غالبا على لوحة تصويرية، فتسمى الاله عندئذ مرسمة الطيف، وتسمى الصورة الفوتوغرافية مخطط الطيف. وفي حالة الأطياف النجمية، لابد من تعريض اللوحة التصويرية مدة طويلة لان الضوء الآتي من النجم الضعيف جدا. لذلك لابد ان تكون ركوبه المقراب والية تحريكه في منتهى الدقة حتى لا تتكون صورة مشوهه وغير مجديه للطيف.
احيانا تستعمل مصبعه الانعراج بدلا من المنشور وهي عباره عن لوح خطط بالاف من الخطوط المتقاربه وتؤدي نفس الوظيفة التي ينجزها المنشور.
عــلـم الـفـلـك الـراديــوي:-
في عام 1931 اكتشف الفزيائي الامريكي كارل جانسكي خلال ابحاثة في مشكلات الاتصالات الرايودية وجود موجات رايودية اتية من اتجاه مجرتنا، لكن علم الفلك الراديوي لم يتخذ اهميته القصوى الا في غضون السنوات العشرين المنصرمة فقط.
فا الموجات الرايودية او اللاسلكية مثل الضوء هي عبارة عن اشعاعات كهرومغناطيسية والامر الوحيد الذي يميزها عن الضوء المرئي هو طول موجتها، حيث يتجاوز في هذه الحاله السنتيمتر الواحد ( او اقل قليلا ) ، ويبلغ بذلك عشره مرة على الاقل.اطوال الموجات الضوئية.
ان الاشعاعات الصادره عن الاجرام الفضائية ضعيفة جدا بحيث تتطلب استخدام مقرابات ضخمة لتجميع كميات كافية من الاشعاع حتى يتكون لدينا اشعة محسوسه . واشهر المقربات الرديوية في العالم هو بالطبع اله الــــ 250 قدم المتحركة والطبقية الشكل في جودرل بانك في انجلترا. وهذا النوع من المقربات يشبة المقراب الضوئي العاكس حيث يركز الموجات اللاسلكية على هوائي معلق في مقدمة الطبق.
هناك ايضا انواع اخرى من المقربات الراديويه ليس لها مثل هذه الصفات المتشابهه وتستعمل في اغراض متخصصه. ولا بد هنا من ذكر كلمة مقياس التدخل الراديوي. فعندما تتقابل موجات ضوئية او راديوية نقول انها تتداخل. واذا تقابلت قمتا موجتين ، فان الموجة الناتجة تكون اشد حدة ، ونقول حينئذ ان التداخل كان بناء اما اذا تراكبت قمة موجة مع بطن موجة اخرى فان احداهما تلغي الاخرى ، ونقول حينئذ ان التداخل كان هداما .
وعند مزج حزمتين ضوئيتين معا. نحصل على انماط من التداخل البناء والهدام. اما اذا كان هوائيان تفصلهما مسافه كبيره جدا، فان المسافه التي تقطعها الحزمة الراديوية من مصدرها الى الهوائي الاول تختلف عن تلك التي تفصلهما – أي حزمة – عن الهوائي الثاني. لذلك عندما يستقبل احد الهوائيين قمة موجة مثلا فقد لا يكون ذلك بالنسبة للاخر وبتركيب الاشارتين نحصل على تشكيلات من انماط تداخلية . وبمعالجة الهوائيين والاشارات الناجمة نستطيع ان نحدد بدقه فائقة مصدر الراديو في السماء.
تـقـنـيـات اخــرى :-
يسمح الغطاء الجوي بمرور اشعاعات ذات اطوال موجيه معينه هي في الواقع ، الضوء المرئي وبعض الموجات الراديوية فقط. وهذا من حسن حظنا كما نعتقد حيث ان كثيرا من الاشاعات الاخرى مؤذية جدا للكائنات البشرية . ولكن ذلك من الفلكيين يشكل بعض المعيقات لانه يرغب في دراسة هذه الاشعاعات والتعرف عليها. زد على ذلك ان غلافنا الجوي لا يسمح بمرور الضوء المرئي بصفة جيدة.
فابالاضافه إلى مشكلة السحب البديهية ، فان الجو يكون مغبرا ومضطربا وهذا – أي العوامل السابقة مجتمعه – يزيد من صعوبه الرصد من على سطح الارض . واحد اساليب التخفيف من هذه الصعوبه يكمن في بناء مراصد عاليه بقدر الامكان ، مما يقلل من التاثيرات الجوية. ولكن الحل الحقيقي الوحيد هو التخلص تماما من الغلاف الجوي بواسطة الصواريخ والاقمار الاصطناعيه وعربات السبر الفضائية. ان وجود مرصد على القمر الذي ليس له غلاف جوي يمكن الفلكيين من اجراء مشاهدات لا تتاثر بالغبار والسحب. وهذا سوف يكون ممكنا في المستقبل القريب.
الـمـنـظـومـة الـشـمـسـيـة :-
لاتنقل الشمس في رحلتها عبر الفضاء الكواكب التسعة فحسب بل أيضا شلة أخرى من الأجسام الصغيرة مثل المذنبات ( النجوم المذنبة ) والنيازك (أو الشهب ) والكويكبات والكواكب السيارة حسب بعدها عن الشمس عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ ، المشتري ، زحل ، اورانوس ، نبتون ، وبلوتو. وبالرغم من أن كوكب بلوتو يبعد عن الشمس مسافة متوسطة تعادل مائة مره المسافة التي يبعدها كوكب عطارد عنها ، إلا انه ليس دائما ابعد الكواكب. فالاختلاف المركزي لمدارة هو من الكبر بحيث يجعله اقرب إلى الشمس من نيبتون فترة زمنية تقدر بسدس دورته المدارية والتي تبلغ 248 سنه .
وبين مدار المريخ والمشتري، هناك آلاف من الكواكب الثانوية التي ما زال اصلها مجهولا. يتحرك العديد من المذنبات والنيازك في مدرات اهليجية ذات اختلاف مركزي كبير. وبعضها في الحقيقة يتحرك في مدارات من نوع يجعلها لا تعود أبدا من أعماق الفضاء. ومن المفيد معرفة مصطلح أو اكثر يتعلق بمدرات الكواكب. فنحن نقول أن الكوكب في وضع اقتران عندما يقع على خط رؤية الشمس من الأرض. والكوكبان الداخليان عطارد والزهرة يكون كل منهما في وضع اقتران مرتين خلال مسارهما – المرة الأولى عندما يمر الكوكب بين الأرض والشمس ويعرف بالاقتران الأدنى ، والثانية عندما يكون الكوكب في الجهة الأخرى من الشمس ( الاقتران الأعلى ) .
أما الكواكب الخارجية ( وتعرف بالكواكب العليا ) فلا يكون لها إلا اقتران أعلى ، حيث يستحيل مرورها بين الأرض والشمس . وعندما يكون كوكب خارجي والشمس والأرض بينهما على خط مستقيم واحد نقول أن الكوكب في حالة مقابلة ، وهو الوضع الأكثر قربا والأشد لمعانا وعندما يكون كوكب داخلي في ابعد مواضعه من الشمس ، نقول انه عند مطاله الأعظم.
يقطع القمر رحلته حول الأرض على بعد 240000 ميل تقريبا في حوالي 27 يوم ويمر خلال هذه الفترة بدورة كاملة الأطوار ، وكذلك الكواكب الأخرى ، نور ذاتي بل انه بلمع نتيجة لانعكاس ضوء الشمس عليه . ولا يمكن رؤية القمر عندما يكون على استقامة الشمس ، وعندما يبعد عنها بالتدريج تتسمع المساحة المرئية منه حتى اكتماله بدرا فيصبح الجرم مرئيا بأكمله. ثم يبدا القمر بعدئذ بالاقتراب مرة أخرى من موضع الشمس وتصغر مساحته تدريجيا ليصبح هلالا رفيعا ثم هلالا جديدا أو غرة القمر.
عندما يمر القمر أمام الشمس يحجبها عن الرؤية مسببا ما نسمية كسوفا. كذلك عندما يمر القمر عبر ظل الأرض ينقطع عنه ضوء الشمس ويحدث ما نسميه بالخسوف أن القمر لا يختفي تماما لان الغلاف الجوي للأرض يعمل كعدسة تكسر ضوء الشمس فيصل بعضه إلى القمر .
لماذا لا يحدث الكسوف والخسوف كل شهر في وقتي البدر الكامل والهلال الجديد ؟ إن السبب يكمن في كون مستو ومسار القمر لا ينطبق تماما مع مستو حركة الأرض، ينتج عن ذلك أن يمر القمر في وقت الهلال الجديد فوق الشمس أو تحتها بدل أن يمر أمامها . ومن المحتمل أيضا وللسبب نفسه أن يمر القمر قريبا من ظل الأرض بدلا من العبور من خلاله.
عندما يحجب القمر الشمس تماما يكون لدينا كسوف كلي للشمس. إن حالات الكسوف الكلي نادرة وتثير اهتمام علماء الفلك لذلك تراهم يوفدون البعثات إلى الأماكن الأفضل للمشاهده. وبما أن المسافة بين الأرض والقمر تتغير قليلا فان قرص القمر يبدو أحيانا اصغر من قرص الشمس ، وقد يحدث نتيجة لذلك كسوف حلقي يمكن رؤية حافة مضيئة من الشمس.
إن حالات الكسوف الجزئي التي تحصل عند حجب القمر لجزء من الشمس هي الأكثر شيوعا . كذلك تحدث حالات للخسوف الجزئي.
يحدث أيضا أن يمر عطارد والزهره أمام الشمس وهي حالات نسميها العبور. إنها حالات نادرة الحدوث فعلا وكانت تكتسب أهميه عظيمة في الماضي ، إذ يمكن بواسطتها معرفة بعد الكواكب : إذا سجل مشاهدان – تفصلهما مسافة كبيره – لحظة عبور الكوكب أمام الشمس فانهما يحصلان على نتيجتين منفصلتين بسبب اختلاف المنظر. ثم تستعمل قوانين كبلر للحصول على أبعاد بقية الكواكب . ويمكننا اليوم قياس المسافة التي تفصلنا عن الزهره بواسطة الرادار. الـمـنـظـومـة الـشـمـسـيـة :-
لاتنقل الشمس في رحلتها عبر الفضاء الكواكب التسعة فحسب بل أيضا شلة أخرى من الأجسام الصغيرة مثل المذنبات ( النجوم المذنبة ) والنيازك (أو الشهب ) والكويكبات والكواكب السيارة حسب بعدها عن الشمس عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ ، المشتري ، زحل ، اورانوس ، نبتون ، وبلوتو. وبالرغم من أن كوكب بلوتو يبعد عن الشمس مسافة متوسطة تعادل مائة مره المسافة التي يبعدها كوكب عطارد عنها ، إلا انه ليس دائما ابعد الكواكب. فالاختلاف المركزي لمدارة هو من الكبر بحيث يجعله اقرب إلى الشمس من نيبتون فترة زمنية تقدر بسدس دورته المدارية والتي تبلغ 248 سنه .
وبين مدار المريخ والمشتري، هناك آلاف من الكواكب الثانوية التي ما زال اصلها مجهولا. يتحرك العديد من المذنبات والنيازك في مدرات اهليجية ذات اختلاف مركزي كبير. وبعضها في الحقيقة يتحرك في مدارات من نوع يجعلها لا تعود أبدا من أعماق الفضاء. ومن المفيد معرفة مصطلح أو اكثر يتعلق بمدرات الكواكب. فنحن نقول أن الكوكب في وضع اقتران عندما يقع على خط رؤية الشمس من الأرض. والكوكبان الداخليان عطارد والزهرة يكون كل منهما في وضع اقتران مرتين خلال مسارهما – المرة الأولى عندما يمر الكوكب بين الأرض والشمس ويعرف بالاقتران الأدنى ، والثانية عندما يكون الكوكب في الجهة الأخرى من الشمس ( الاقتران الأعلى ) .
أما الكواكب الخارجية ( وتعرف بالكواكب العليا ) فلا يكون لها إلا اقتران أعلى ، حيث يستحيل مرورها بين الأرض والشمس . وعندما يكون كوكب خارجي والشمس والأرض بينهما على خط مستقيم واحد نقول أن الكوكب في حالة مقابلة ، وهو الوضع الأكثر قربا والأشد لمعانا وعندما يكون كوكب داخلي في ابعد مواضعه من الشمس ، نقول انه عند مطاله الأعظم.
يقطع القمر رحلته حول الأرض على بعد 240000 ميل تقريبا في حوالي 27 يوم ويمر خلال هذه الفترة بدورة كاملة الأطوار ، وكذلك الكواكب الأخرى ، نور ذاتي بل انه بلمع نتيجة لانعكاس ضوء الشمس عليه . ولا يمكن رؤية القمر عندما يكون على استقامة الشمس ، وعندما يبعد عنها بالتدريج تتسمع المساحة المرئية منه حتى اكتماله بدرا فيصبح الجرم مرئيا بأكمله. ثم يبدا القمر بعدئذ بالاقتراب مرة أخرى من موضع الشمس وتصغر مساحته تدريجيا ليصبح هلالا رفيعا ثم هلالا جديدا أو غرة القمر.
عندما يمر القمر أمام الشمس يحجبها عن الرؤية مسببا ما نسمية كسوفا. كذلك عندما يمر القمر عبر ظل الأرض ينقطع عنه ضوء الشمس ويحدث ما نسميه بالخسوف أن القمر لا يختفي تماما لان الغلاف الجوي للأرض يعمل كعدسة تكسر ضوء الشمس فيصل بعضه إلى القمر .
لماذا لا يحدث الكسوف والخسوف كل شهر في وقتي البدر الكامل والهلال الجديد ؟ إن السبب يكمن في كون مستو ومسار القمر لا ينطبق تماما مع مستو حركة الأرض، ينتج عن ذلك أن يمر القمر في وقت الهلال الجديد فوق الشمس أو تحتها بدل أن يمر أمامها . ومن المحتمل أيضا وللسبب نفسه أن يمر القمر قريبا من ظل الأرض بدلا من العبور من خلاله.
عندما يحجب القمر الشمس تماما يكون لدينا كسوف كلي للشمس. إن حالات الكسوف الكلي نادرة وتثير اهتمام علماء الفلك لذلك تراهم يوفدون البعثات إلى الأماكن الأفضل للمشاهده. وبما أن المسافة بين الأرض والقمر تتغير قليلا فان قرص القمر يبدو أحيانا اصغر من قرص الشمس ، وقد يحدث نتيجة لذلك كسوف حلقي يمكن رؤية حافة مضيئة من الشمس.
إن حالات الكسوف الجزئي التي تحصل عند حجب القمر لجزء من الشمس هي الأكثر شيوعا . كذلك تحدث حالات للخسوف الجزئي.
يحدث أيضا أن يمر عطارد والزهره أمام الشمس وهي حالات نسميها العبور. إنها حالات نادرة الحدوث فعلا وكانت تكتسب أهميه عظيمة في الماضي ، إذ يمكن بواسطتها معرفة بعد الكواكب : إذا سجل مشاهدان – تفصلهما مسافة كبيره – لحظة عبور الكوكب أمام الشمس فانهما يحصلان على نتيجتين منفصلتين بسبب اختلاف المنظر. ثم تستعمل قوانين كبلر للحصول على أبعاد بقية الكواكب . ويمكننا اليوم قياس المسافة التي تفصلنا عن الزهره بواسطة الرادار.
اصـل الـمـنـظـومـة الـشـمـسـيـة :-
ثمة مسالة حيرت الفلكيين منذ القدم ، هي كيفية تكون الكواكب والأجرام الأخرى في المنظومة الشمسية.إحدى النظريات العلمية في هذا المجال هي فرضية السديم لعالم الرياضيات الفرنسي لابلاس ( 1749 – 1827) فقد افترض لابلاس أن الشمس تكونت من سحابه غازية آخذت في التقلص وارتفعت حرارتها مما جعلها تدور بسرعة عاليه جدا. تبع ذلك انتفاخ عند حزامها الاستوائي بشكل جعلها تلفظ حلقة من المادة ، تكررت هذه العملية عدة مرات ، وتفترض النظرية أن هذه الحلقات تكثفت إلى كواكب إلا انه تبين فيما بعد أن هذه الحلقات مع افتراض امكانيه تكونها لا يمكن ان تتكثف إلى كواكب.
أما السير جيمس جينس في بداية القرن العشرين فقد أبدى انه خلال التاريخ المبكر مر نجم آخر قرب الشمس ونتيجة للتجاذب بينهما انفصل من الشمس جزء من المادة على شكل سيجار ضخم اخذ في الدوران حول الشمس ، عند ابتعاد النجم الآخر مما جعلها تتكثف في النهاية مكونه للكواكب. هذه النظرية أيضا تأخذ في الحسبان اختلاف أحجام الكواكب ، حيث ان تلك الكواكب الأقرب إلى وسط السيجار ستكون الأكبر . إلا ان هذه النظرية لم تكن هي الأخرى صحيحة رياضيا وصرف النظر عنها.
منذ 1950 بدا يظهر نوع من العودة إلى فرضية السديم وتم اقتراح عدد من النظريات المبنية على مبادئ عامة مشابهة. افترض ان الشمس كانت محاطة بسحابه من الغاز والغبار وخمن ان هذه المواد ربما استقرت على شكل قرص ، وان حالات عدم الانتظام ستسبب بدء تكون كتل من المادة ، يجذب الكبير منها القطع الصغبره الأخرى.
وبذلك تتكون الكواكب . منذ سنوات قليلة اقترح الأستاذ م.م. وولفسن من جامعه يورك ، تحويرا مثيرا للاهتمام لفرضية جينس حيث افترض ان المادة لم تنفصل عن الشمس بل عن النجم العابر . ان هذا الافتراض يتغلب على كثير من الاعتراضات المثارة حول فرضية جينس الأصلية. ليس هناك رغم ذلك حل مرض لمسالة اصل المجموعة الشمسية.
الــشــمــس:_
الشمس هي اقرب النجوم من الارض وهي نجم عادي جدا. ورغم اهميتها الحيوية بالنسبة لنا ، فانها واحدة من بين الاف الملايين من هذه الاجسام في مجرتنا ، انه يصعب علينا ونحن نعيش على ارضنا الصلبه هذه ان نتصور اننا ندور حول الشمس بسرعه تقترب من سبعين الف ميل في الساعه .
يصعب علينا ايضا ان نتفهم الظروف الهشه التي نعيش فيها . ولو تغيرت الكمية الاجمالية للثابت الشمسي بقدر قليل جدا فان الحياه البشرية كما نعرفها تصبح مستحيله ، سنتجمد او نشوى في الحقيقة اعتقد الكثيرون ان العصور الجليدية في الماضي كانت نتيجة لتغيرات طفيفة في الطاقه الشمسية المنطلقة ومن حسن حظنا ان تكون الشمس نجما مستقرا جدا ، وليست واحدة من تلك النجوم النابضه او المتفجرة التي سنتعرف عليها فيما بعد.
يبلغ قطر الشمس 864000 ميل تقريبا وهو عظيم مقارنه بقطر الارض الذي يبلغ 7900 ميل ان درجة الحرارة على سطح الشمس تقرب من 6000 درجة كلفينية ( مقياس الدرجات الكلفنية او درجة الحرار المطلقة له صفر عند 237 – درجة مئوية ) بينما يعتقد ان درجة الحرارة في مركز الشمس تبلغ 20000000 درجة كلفنية.
رغم ان حجم الشمس يبلغ 13000.000 مرة حجم الارض فان كتلتها لا تتجاوز 330.000 مرة كتله الارض وهكذا نرى ان كثاهالشمس اصغر بكثير من تلك للارض. ان متوسط كثافه الشمس 1.4 مرة من كثافه الماء بينما كثلفه الارض 5.5 مرة . ان الشمس جسم غازي تماما فالغاز قرب المركز مضغوطة جا وكثيف جدا ، بينما تكون المناطق الخارجية خفيفة جدا او منخفضة الكثافه. لا تدور الشمس الغازية كما يدور أي جسم صلب : المناطق المختلفة تدور بسرعات مختلفه فالمواد القربية من خط استواء الشمس تكمل دورتها في حوالي 25 يوما بينما عند الخط 40 درجة شمالا او جنوبا تكون الدورة 27 يوما ونصف . و34 يوما تقريبا عند القطبين .يظهر هذ الاختلاف بوضوح في حركات البقع الشمسية على السطح.
يعرف سطح الشمس ، كما نراه بكرة الضوء ( فوتوسفير) وعلية تظهر البقع الشمسيه. كان غاليليو او من شاهد البقع الشمسية منظاريا ، ولكن هناك اعتقاد ان الصينيين عرفوا بوجودها ، وبعض هذه البقع كبيرة بشكل يسمح برؤيتها بالعين المجردة عندما تكون الشمس عاتمة بسبب الاغبرار قرب الافق ، ويمكن رؤية البقع الشمسية بواسطة مقراب صغير.
ان بنية البقع الشمسية غالبا ما تكون معقدة ، فكل البقع الشمسية لها منطقه مركزية مظلمة تسمى الظل، محاطة بمنطقة خارجية اقل ظلمة ، تسمى شبة الظل ، تظهر البقع الشمسية على شكل صحون. انها في الحقيقية مناطق ابرد من بقية السطح ودرجات حرارة هذه المناطق تقترب من 4500 درجة كلفينية ، فالبقع الشمسية تظهر اذن مظلمة مقارنه بكرة الضوء.
ترتبط بالبقع الشمسيه حقول مغناطيسية قوية ، لم يفهم حتى الان سبب وجودها . ويتغير عدد البقع دوريا على مدى ما يعرف بالدور " البقعي" والحد الادنى هو 50 مجموعه من البقع يمكن رؤيتها سنويا، بينما يتجاوز الحد الاقصى 500 مجموعه .
ان هذه الدورة تغطي فترة زمنيه تقترب من 11 سنه ، كما ان هناك فترات تغير اطول . اما البقع الكبيرة فتظهر في أي وقت خلال الدورة . والمجموعه الضخمة التي شوهدت عام 1947 غطت مساحة قدرها 2000 مليون ميل مربع.
غالبا ما تتعلق بالبقع الشمسية بقع مضيئة تسمى " الصياخد" (السبائخ) وتظهر كانها مستويات اعلى . تشاهد الصياخد في العادة بعد اختفاء البقعة الشمسيه، وتستمر بعدها فترة من الزمن.
ان اكثر الظواهر الشمسيه دراماتيكيه هي الشواظ الشمسيه ، وهي عباره عن بقع لامعه ضخمة تبدو منطلقه بعيدا عن سطح الشمس ، كانها قطع من اللهب نحو الغلاف الخارجي للشمس ( الاكليل) . احيانا يبلغ ارتفاع اللهب مئات الالاف من الاميال وهي – أي الشواظ –تتكون نتيجة الغاوات المتكثفة خارج الاكليل بالاضافة الى المواد المقذوفه من السطح
ان دراسة الظواهر الشمسية غير العد اليومي للبقع الشمسية وصفاتها العامة ، تحتاج الى معدات متطورة لذلك يوجد العديد من المراصد الشمسية مثل الذي في مون زويلسون بلولايات المتحدة ، وارشتر في ايطال