ما هي المسافة التي يقطعها القمر حول الأرض

يعود سبب اختلاف شكل القمر بشكل دائم عند النظر إلى السماء إلى حركة القمر المستمرة بالنسبة للأرض والشمس، حيث يظهر القمر في مواقع مختلفة وزوايا مختلفة في السماء بسبب دورانه حول الأرض.

بعد القمر عن الأرض

تختلف مسافة القمر عن الأرض في مداره، في نقطة الأوج apogee تبعد هذه المسافة 252088 ميل (405696 كيلومتر) عن الأرض، أما عند نقطة الحضيض perigee تبلغ هذه المسافة 225623 ميل (363104 كيلومتر)، هذا ما يجعل متوسط المسافة بين الأرض والقمر حوالي 238855 ميل (384400 كيلومتر)، هذه المسافة تساوي حوالي 60 ضعف نصف قطر الأرض وهي مسافة كافية لتوضع ما يعادل 30 كوكب أرض بينهما، ونظرًا لأن متوسط المسافة بين القمر والأرض 384400 كيلومتر فإن متوسط طول قطر مدار القمر هو 768000 كيلومتر تقريبًا.

ولا يفوتنا أن ننوه أن العديد من العلماء يظنوا أن القمر كان في يوم من الأيام أقرب بكثير إلى الأرض مما هو عليه الآن، حيث تشير بعض عمليات المحاكاة أنه خلال تكّون القمر كانت المسافة بين القمر والأرض 3 إلى 5 أضعاف نصف قطر الأرض، أي ما يعادل ما بين 20000 إلى 30000 كيلومتر فقط.

دوران القمر حول الأرض

قد يلاحظ الناس على الأرض أن القمر يحافظ بشكل أساسي على نفس الجانب المواجه للأرض أثناء مروره في مداره، وهذا يثير التساؤل عما إذا كان القمر يدور فعليًا؟ الإجابة هي نعم، على الرغم من أنه يبدو مخالفًا لما نراه بأعيننا.

يستغرق القمر حوالي 27 يومًا لإكمال دورة كاملة حول محوره، ويستغرق دورانه حول الأرض مرةً كل 27.3 يومًا، وبسبب ذلك، يبدو للمراقبين من الأرض كأن القمر ثابتٌ تمامًا، ويُشار إلى هذه الظاهرة علميًا بـ”الدوران المتزامن.

يعرف الجانب المواجه للأرض من القمر دائما بالجانب القريب، بينما يعرف الجانب الآخر أو الخلفي للقمر بالجانب البعيد، وفي بعض الأحيان يطلق على الجانب البعيد اسم الجانب المظلم من القمر، ولكن هذا الاسم غير دقيق، حيث يكون الجانب البعيد من القمر مضيئا بضوء الشمس عندما يكون القمر بين الأرض والشمس، خلال مرحلة القمر الجديد.

ومع ذلك، فإن المدار والدوران غير متطابقين تمامًا، حيث يدور القمر حول الأرض في مدار بيضاوي الشكل في دائرة ممدودة قليلًا، عندما يكون القمر أقرب إلى الأرض، يكون دورانه أبطأ منه في الفضاء مما يسمح للناظرين برؤية 8 درجات إضافية على الجانب الشرقي منه، بينما عندما يكون القمر أبعد عن الأرض يكون الدوران أسرع لذلك تظهر 8 درجات إضافية على الجانب الغربي.

يجب الإشارة إلى أن فترة دوران القمر لم تكن دائمًا متساوية لمداره حول الأرض، تمامًا كما يؤثر جاذبية القمر على ظاهرة المد والجزر في المحيطات على الأرض، فإن جاذبية الأرض تؤثر أيضًا على القمر.

حركة القمر حول الأرض

إذا قمت بمراقبة القمر ليلة بعد ليلة، ستلاحظ ميزتين رئيسيتين وهما المؤشر الأساسي لفهم حركة القمر

• يتحرك القمر عكس اتجاه عقارب الساعة في اتجاه الشرق.
• يظهر القمر على نفس الجانب من الأرض في جميع مراحله.

القمر يدور حول الأرض بسرعة كبيرة، حيث يتحرك بمقدار 0.5 درجة في الساعة في السماء، وبالتالي يتحرك بمقدار 13 درجة في غضون 24 ساعة. وبناء على ذلك، يمكن استنتاج أن القمر يحتاج حوالي 27 يوما لقطع مسافة 360 درجة وإكمال دورة كاملة.

تنتج حركة القمر المرصودة في اتجاه الشرق من الحركة الفيزيائية للقمر على طول مداره حول الأرض، يدور القمر عكس اتجاه عقارب الساعة حول الأرض في مدار بيضاوي الشكل تقريبًا والمسافة من الأرض تختلف بنسبة 6%، فترة المدار حوالي 27.3 يوم وهو يسمى الشهر الفلكي، يستغرق القمر شهر فلكي واحد ليدور دورة واحدة حول الأرض.

يتحرك القمر باتجاه الشرق على مسار قريب من مسار الشمس، وزاوية ميلانه القليلةتبلغ 5 درجات عن مسار الشمس، ويميل أيضًا بنفس الزاوية إلى مدار الأرض حول الشمس.

مدة دوران القمر حول الأرض

يتساوى طول فترة دوران القمر حول مداره الفلكي بطول فترة دورانه حول نفسه، ويطلق على هذه الظاهرة الدوران المتزامن، وهي التي تسمح لنصف القمر بالتواجد دائما بالجهة المقابلة للأرض، وهذا الجانب الآخر يشار إليه في بعض الأحيان بالجانب المظلم، ولكن هذا الوصف غير دقيق، حيث تختلف أجزاء القمر المضاءة والمظلمة وفقا لموقعه والوقت، ولا يمكن وصف أي جانب من القمر بأنه دائما مظلم أو مضيء.

تستغرق دورة القمر الكاملة 29.5 يوما لاكتمالها، وهي ترتبط مباشرة بمدار القمر حول الأرض. ومع ذلك، فإن هذه المدة ليست نفس المدة التي يحتاجها القمر لاكتمال دورته حول الأرض مرة واحدة، حيث يستغرق القمر 27.3 يوما ليدور حول الأرض مرة واحدة.

إذا قمت بقياس مدة دوران القمر حول الأرض بالنسبة إلى النجوم، ستحصل على 27.3 يوما وهو الفترة المدارية الحقيقية للقمر. ومع ذلك، تعتمد مراحل القمر على توضع القمر والأرض والشمس. أثناء دوران القمر حول الأرض، تدور الأرض في مدارها حول الشمس. وبنتيجة ذلك، يحتاج القمر إلى يومين إضافيين للعودة إلى نفس النقطة بالنسبة للشمس. وهنا يأتي دورة الحياة القمرية أو الشهر القمري المكون من 29.5 يوما.

مسافة دوران القمر حول الأرض

يدور القمر حول الأرض في مدار بيضوي بمتوسط انحراف يبلغ 0.0549، وهذا يعني أن مدار القمر ليس تماما دائريا. يبلغ المسافة المتوسطة للمدار حوالي 384,748 كيلومترا، وتتراوح بين 364,397 و406,731 كيلومترا.

يقوم القمر بدوران حول الأرض بسرعة تبلغ 2288 ميل في الساعة أو ما يعادل 3683 كيلومتر في الساعة، حيث يقطع مسافة 1423000 ميل أو 2290000 كيلومتر خلال هذه الفترة.

لكي نحدد مدى دوران القمر في الفضاء خلال يوم واحد، نحتاج إلى معرفة قيمتين: أولا، متوسط نصف قطر مدار القمر أثناء دورانه حول الأرض، والذي يمثل مدى بعده عن الأرض ويقدر بحوالي 384400 كيلومتر. وثانيا، زاوية حركة القمر التي يقطعها كل يوم، والتي تبلغ قيمتها 13.18.

المسافة التي يقطعها القمر في مداره = الزاوية × نصف القطر.

وعن طريق هذه العلاقة، يتم دوران القمر حول الأرض في مداره بمسافة تصل إلى 88399 كيلومتر يوميًا.

مستقبل دوران القمر حول الأرض

في الوقت الحالي، ينحرف القمر ببطء بعيدا عن الأرض بمعدل حوالي 1 إلى 2 سم في السنة، ويرتبط هذا الأمر ارتباطا وثيقا بحقيقة أن الأيام على سطح الأرض تصبح أطول بمعدل 1/500 من الثانية كل قرن، وفي الواقع قدر العلماء الفلكيون أنه منذ حوالي 620 مليون سنة كان طول اليوم 21 ساعة فقط، وكان القمر أقرب من الأرض بما يتراوح بين 6200 و12400 كيلومتر.