بالنسبة لنا من السهل تصديق أن كوكبنا في مكانه ولا نشعر بأي تحرك من حولنا. ولكن عندما تنظر إلى السماء، يمكنك أن ترى دليلاً على أننا نتحرك.
اقترح بعض علماء الفلك الأوائل أننا نعيش في كون مركزه الأرض، مما يعني أن الأرض هي محور كل شيء. لقد قالوا أن الشمس تدور حولنا، والتي تسبب شروق الشمس وغروبها بنفس حركات القمر والكواكب. لكن كان هناك بعض الأشياء التي لا تعمل مع هذه الرؤية. في بعض الأحيان، يمكن للكوكب أن يعود في السماء قبل أن يستأنف حركته المتقدمة.
هناك دليل على النظام الشمسي الذي يرتكز على الشمس يأتي من النظر إلى اختلاف المنظر، أو التغيير الواضح في موقع النجوم فيما يتعلق ببعضها البعض. للحصول على مثال بسيط لتوضيح اختلاف المنظر، ارفع إصبع السبابة أمام وجهك على طول الذراع. انظر إليه بعينك اليسرى فقط، أغلق عينك اليمنى. يتغير الموضع الظاهر للإصبع. ذلك لأن عينيك اليسرى واليمنى تنظران إلى الإصبع بزوايا مختلفة قليلاً.
نفس الشيء يحدث على الأرض عندما ننظر إلى النجوم. إذا نظرنا إلى نجمة (تقع قريبة نسبياً منا) في الصيف، ونظرنا إليها مرة أخرى في فصل الشتاء، فإن موقعها الظاهر في السماء يتغير لأننا في مواضع مختلفة في مدارنا. نرى النجم من مواضع مختلفة. مع قليل من الحسابات البسيطة ، باستخدام اختلاف المنظر يمكننا أيضًا معرفة المسافة إلى ذلك النجم.
ما مدى السرعة التي ندور بها؟
دوران الأرض ثابت، ولكن السرعة تعتمد على عرض المدار الذي توجد فيه. وهنا مثال على ذلك يبلغ محيط الأرض حوالي 24،898 ميلاً (40،070 كيلومترًا) ، هذا ينتج سرعة عند خط الاستواء حوالي (1670 كم / ساعة). أنت لن تتحرك بسرعة كبيرة في خطوط العرض الأخرى، ومع ذلك إذا قمنا بتحريك نصف الكرة الأرضية إلى 45 درجة في خط العرض (إما شمالًا أو جنوبًا) ، فإنك تحسب السرعة باستخدام جيب التمام لخط العرض. فتكون سرعة دروان الأرض حينها ما يقارب (1,180 كم / ساعة). في الوقت الذي تصل فيه إلى القطبين الشمالي والجنوبي ، يكون دورانك بطيئًا جدًا في الواقع.
وكالات الفضاء تحب الاستفادة من دوران الأرض. إذا كانوا يرسلون البشر إلى محطة الفضاء الدولية، على سبيل المثال، فإن الموقع المفضل للقيام بذلك قريب من خط الاستواء. هذا هو السبب في إطلاق بعثات الشحن إلى محطة الفضاء الدولية, من خلال القيام بذلك والبدء في نفس الاتجاه مثل دوران الأرض، تحصل الصواريخ على تعزيز السرعة لمساعدتها على التحليق في الفضاء.
ما مدى سرعة دوران الأرض حول الشمس؟
دوران الأرض بالطبع ليس الحركة الوحيدة التي لدينا في الفضاء. تبلغ سرعتنا المدارية حول الشمس حوالي 67000 ميل في الساعة (107000 كم / ساعة) ، وفقًا لكورنيل. يمكننا حساب ذلك مع الهندسة الأساسية.
أولاً، علينا معرفة ماهي المسافة التي تنتقل بها الأرض. تستغرق الأرض حوالي 365 يومًا لتدور حول الشمس. المدار على شكل بيضاوي، ولكن لجعل الرياضيات أكثر بساطة، دعنا نقول إنها دائرة. إذن، مدار الأرض هو محيط الدائرة. المسافة من الأرض إلى الشمس – تسمى وحدة فلكية – هي 92،955،807 ميل (149،597،870 كيلومتر) ، وفقًا لاتحاد الفلكيين العالميين. في غضون عام واحد، تسافر الأرض حوالي 584 مليون ميل (940 مليون كيلومتر). وبما أن السرعة تساوي المسافة المقطوعة خلال الوقت المستغرق، يتم حساب سرعة الأرض بقسمة 584 مليون ميل (940 مليون كيلومتر) على 365.25 يوم وتقسيم هذه النتيجة على مدار 24 ساعة للوصول إلى أن الأرض تنتقل بسرعة حوالي 1.6 مليون ميل (2.6 مليون كيلومتر) في اليوم، أو 66،627 ميل في الساعة (107،226 كم / ساعة).
الشمس والمجرة تتحرك أيضا.
الشمس لديها مدار خاص بها في درب التبانة. الشمس على بعد 25،000 سنة ضوئية من مركز المجرة. يعتقد أن تكون في منتصف الطريق تقريبا من المركز، وفقا لجامعة ستانفورد. يبدو أن الشمس والنظام الشمسي يتحركان بسرعة 200 كيلومتر في الثانية، أو بمتوسط سرعة 448،000 ميل في الساعة (720،000 كم / ساعة). حتى في هذه الحركة السريعة، سيستغرق النظام الشمسي حوالي 230 مليون سنة للسفر على طول مجرة درب التبانة.
تتحرك درب التبانة أيضًا في الفضاء بالنسبة إلى المجرات الأخرى. في خلال 4 بلايين سنة، ستتصادم درب التبانة مع أقرب جار لها، مجرة أندروميدا. وهما يندفعان نحو بعضهما البعض بسرعة 70 ميلاً في الثانية (112 كم في الثانية).
كل شيء في الكون بناء على ذلك, في حركة.
ماذا سيحدث إذا توقفت الأرض عن الدوران؟
ليس هناك فرصة أن تنطلق إلى الفضاء الآن، لأن جاذبية الأرض قوية جدًا مقارنة بحركتها الدورانية. (تسمى هذه الحركة بتسارع الجاذبية). في أقوى نقطة لها، والتي تقع عند خط الاستواء، لا يؤدي تسارع الجاذبية إلا إلى مواجهة جاذبية الأرض بنحو 0.3٪. وبعبارة أخرى، أنت لا تلاحظ ذلك، على الرغم من أن وزنك سيكون أقل عند خط الاستواء أكثر من القطبين.
وتقول ناسا إن احتمال توقف الأرض عن دورانها هو “صفر من الناحية العملية” خلال بضعة مليارات من السنين القادمة. لكن نظريا، إذا توقفت الأرض عن التحرك فجأة سيكون هناك تأثير مروع. فالغلاف الجوي بما فيه الهواء سيبقى يتحرك عند السرعة الأصلية لدوران الأرض. هذا يعني أن كل شيء سوف يتم جرفه من الأرض، بما في ذلك الناس والمباني وحتى الأشجار والتربة السطحية والصخور.
ماذا لو كانت العملية أكثر تدريجية؟
هذا هو السيناريو الأكثر احتمالا على مدى مليارات السنين، وقالت ناسا، لأن الشمس والقمر يجاذفون أطرافهم على الأرض. وهذا من شأنه أن يعطي الكثير من الوقت للبشر والحيوانات والنباتات لتعتاد على التغيير. بموجب قوانين الفيزياء، فإن أبطأ حركة يمكن أن تتحرك بها الأرض فيما بعد سيكون دورانًا واحدًا كل 365 يومًا.
وتسمى هذه الحالة بـ “تزامن الشمس” وستجبر جانبًا واحدًا من كوكبنا على مواجهة الشمس دائمًا، ويواجه الجانب الآخر اتجاها آخر. بالمقارنة: قمر الأرض موجود بالفعل في دوران أرضي متزامن حيث يواجهنا جانب واحد من القمر دائماً، والجانب الآخر منا لا يواجهه.
لكن العودة إلى سيناريو عدم الالتفاف لثانية واحدة: سيكون هناك بعض التأثيرات الغريبة الأخرى إذا توقفت الأرض عن الدوران بشكل كامل، بحسب ناسا. أولاً، من المفترض أن يختفي الحقل المغناطيسي لأنه يعتقد أنه ناتج جزئياً عن دوران. سنفقد ظاهرة (الأورورا) الملونة، ومن المحتمل أن تختفي أحزمة ڤان ألن الإشعاعية المحيطة بالأرض أيضًا. والأرض ستكون عارية ضد عنف الشمس في كل مرة ترسل فيها الطرد الكتلي (جسيمات مشحونة) نحو الأرض، فإنه سيضرب السطح ويغمر كل شيء في الإشعاع. وقالت ناسا “هذا حادث بيولوجي مهم”.
كتابة: تسنيم مصطفي
مراجعة: زهرة صابر
تصميم: عبدالرحمن سعد
تحرير: رنا ممدوح
