اقتراب كوكب المريخ من الأرض-إعداد الاستاذ/عبد الرحمن حمزة مغربي

اقتراب كوكب المريخ من الأرض

إعداد الاستاذ/عبد الرحمن حمزة مغربي

ماجستير الفيزياء الفلكية
باحث علمي معهد بحوث الفلك والجيوفيزياء
مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية



الخصائص العامة لكوكب المريخ:
كوكب المريخ هو الكوكب الرابع من كواكب المجموعة بعداً عن الشمس وهو أخر الكواكب الأربعة المعروفة بالكواكب الصخرية و أول الكواكب التي يقع مداها خارج مدار الأرض حول الشمس.
يعد المريخ كوكباً صغيراً لا يتجاوز قطرة 6800 كلم (حوالي 0,53 من قطر الأرض) و بالتالي فان حجمه حوالي 0,15 من حجم الأرض وكتلته حوالي 0,11 كتلة أرضية, ومقدار جاذبيته السطحية تعادل 0,39 من جاذبية الأرض السطحية.
يدور كوكب المريخ حول الشمس في مدار اهليلجي ضيق جداً بسرعة تساوي 24 كلم في الثانية أي اقل من سرعة الأرض وذلك لأنة ابعد من الأرض. تحدث اهليليجة مدار المريخ حول الشمس اختلافاً كبيراً في بعدة عن الشمس, فيبلغ بعده عندما يكون في الأوج ( ابعد ما يكون عن الشمس) حوالي 1,67 وحدة فلكية(1) أي 250 مليون كلم, ويبلغ عند الحضيض( اقرب ما يكون من الشمس) حوالي 1,38 وحدة فلكية أي 207 مليون كلم. لذلك فان متوسط بعده عن الشمس يبلغ 229 مليون كلم حوالي 1,52 وحدة فلكية, حيث يتم المريخ مداره حول الشمس في 686.98 يوماً أرضياً ويميل خط استوائه على مداره بزاوية 25 درجة, وبما ان خط استواء الأرض يميل أيضا على مدارها بزاوية 23,5 درجة فذلك يعني أن مدار الأرض يكاد ينطبق على مدار المريخ حول الشمس و بالتالي فان المريخ سيكون له فصول أربعة مثل فصول الأرض ولكن مدتها ضعف مدة فصول الأرض تقريباً. يدور المريخ حول نفسه مرة كل 24 ساعة 37 دقيقة 32 ثانية أي بزيادة 37 دقيقة تقريباً عن اليوم على الأرض.
يمتلك كوكب المريخ غلافاً جوياً غير كثيف يتكون من ثاني أكسيد الكربون بنسبة تصل إلى حوالي 95 % بالإضافة إلى بعض الغازات. يحتوي سطح المريخ على سهول وصحاري تتلون تربتها بلون احمر , وينتشر على السطح أحجار و أكوام الرمال كما يوجد قنوات طويلة ووديان مائية . كذلك يتميز المريخ بوجود مناطق مكونة من الجليد في القطب الشمالي و الجنوبي تعرف بطواقي المريخ.
أثارت الغالبية من المظاهر السطحية على سطح المريخ, كالأخاديد و الأودية بالإضافة إلى الجو المعتدل, التساؤلات بين العلماء حول ما إذا كان هناك أي نوع من أنواع الحياة على المريخ خصوصاً بعد إثبات و جود عمليات حيوية تشبه عمليات التنفس و التغذية للكائنات الحية مع عدم وجود خلايا عضوية كتلك التي نعرفها على الأرض. الأمر الذي جعل من كوكب المريخ والبحث عن أسرار الحياة فيه من الأهداف الاستكشافية لمشروع غزو الفضاء العالمي.

اقتران المريخ بالأرض Opposition :
يعتبر أفضل وقت لرصد كوكب المريخ عندما يكون مع الأرض في مستوي واحد مع الشمس.
كل سنتين تقريباً تمر الأرض بين الشمس وكوكب المريخ في حادثة تعرف باسم المعاكسة أو الاقتران OPPOSITION في هذه الحالة تقع الأرض والمريخ على مستوي واحد مع الشمس شكل(2) . خلال هذا الوقت تصل المسافة بين الأرض والمريخ إلى اقل قيمة لها و يبدوا المريخ كقرص لامع اكبر من المعتاد، الأمر الذي يجعل هذا الوقت هو أفضل الأوقات لرصده ورصد المظاهر السطحية له وكذلك رصد السحب والعواصف الترابية والمناطق القطبية للمريخ.

في الحقيقة ليست جميع أوضاع الاقتران متساوية من حيث الكبر في قرص المريخ- الحجم الظاهري له- و لا من حيث قرب المسافة بينة و بين الأرض, حيث تأتي افضل أوقات الاقتران مرة كل دورة من حوالي 15- 17 سنة. أن السبب الحقيقي في جعل البعض من أوضاع الاقتران افضل من غيرها وكذلك حدوثها في تلك الفترة من الزمن هو أن مدار كوكب المريخ حول الشمس و كذلك مدار الأرض حول الشمس ليس دائرياً تماماً حيث تدور الأرض حول الشمس في مدار اهليلجي بيضاوي و كذلك كوكب المريخ الذي يعتبر نسبياً اكثر اهليلجية من مدار الأرضً هذا بالإضافة إلى اختلاف سرعة دوران المريخ و الأرض حول الشمس, و بالتالي فان ادني اقتراب للمريخ من الأرض يقع في فترة زمنية تصل الى عدة ايام بعد حصول الاقتران . تتغير المسافة بين الأرض و المريخ في وضع المعاكسة بين 55.36 مليون كلم (34,6 مليون ميل) إلى 100.8 مليون كلم ( 63,6 مليون ميل) وعليه نجد أن افضل اقتران يحصل عندما تكون المسافة بين المريخ و الأرض اقل ما يكون اي على مسافة 55.36 مليون كلم من الأرض وهو الذي يقع كل 15 إلى 17 سنة.
آخر افضل وضع للاقتران بين المريخ و الأرض كان في سبتمبر عام 1988م عندما اقترب المريخ إلى مسافة 58.4 مليون كلم من الأرض , وكان حجمه الظاهري حوالي 23,8 ثانية قوسيه. حيث تلي ذلك الاقتران حوالي 5 مرات اقترن فيها المريخ بالأرض ولكن جميعها لم تكن كالذي حدث عام1988 م . في أغسطس عام 2003م - أي سيحدث بعد حوالي 15 سنة من اقتران 1988 م- سيحصل بمشيئة الله تعالي أيضا اقتراب للمريخ من الأرض هو التالي مباشرتاً بعد الاقتراب الحالي (يونيو 2001 م ) شكل(3) , عندها تكون المسافة بين الأرض والمريخ اقرب ما يكون حوالي 55 مليون كلم (34,6 مليون ميل) ويكون الحجم الظاهري للمريخ عندها حوالي 25,1 ثانيه قوسيه, حيث يعتبر افضل وضع اقتران للكوكبين منذ عام 1942م حيث سيكون أفضل وقت لإرسال المراكب المستكشفة للمريخ, و تعمل وكالة الفضاء الأمريكية-ناسا- ووكالة الفضاء الأوربية لإرسال مستكشف للمريخ في عام 2003م .

اقتراب المريخ في 21 يونو 2001 م :
بصفة عامة يعتبر كوكب المريخ ظاهراً في جميع أوقات السنة. فالراصد في النصف الشمالي من الكرة الأرضية يستطيع رصد المريخ في كل صباح حوالي 30 درجة فوق الأفق الجنوبي, أما سكان النصف الجنوبي من الكرة الأرضية فهم يشاهدونه فوق الرأس كل فجر وفي هذه الحالة سيكون افضل مكان لرصه ,خصوصاً أن كمية الغلاف الجوي والاضطرابات الجوية التي توثر على الأرصاد في هذه الحالة ستكون اقل.
في كلا الحالتين يمكن مشاهدة الكوكب خافتاً بالقرب من كوكبه الجبار شكل(4) .

في هذه الأيام و الأسابيع القادمة من هذا الشهر و الشهر القادم( شكل 5) - شهر يونيو و يوليو- سيتغير الوضع من حيث اللمعان و الحجم لكوكب المريخ وكذلك المسافة بينه وبين الأرض. حيث سيزداد لمعان الكوكب ويزداد في حجمه الظاهري كلما اقترب من الأرض و التي وصلت في وضع الاقتران في 13 من هذا الشهر ( الأربعاء الموافق 21 ربيع الأول 1422 ه), المسافة بينة و بين الأرض إلى 68217600 كلم



( 0,456 وحدة فلكية ) وارتفاعه الساعة 9 مساءً بتوقيت المملكة في مدينة الرياض حوالي 25 درجة و 30 دقيقة و 53 ثانية و لمعانه الظاهري –2.36 , وحجمه الظاهري- القطر الزاوي- حوالي 20.5 ثانية قوسيه الذي يعتبر الأكبر منذ 15 سنة.
وفي الحقيقة أن 13 يونيو ليس هو اليوم الذي تكون المسافة بين المريخ و الأرض اقل ما يمكن وذلك بسبب اهليلجية مدار المريخ حول الشمس كما ذكرنا سابقاً و علية فان ادني اقتراب سيحصل بعد حوالي 8.5 يوم من الاقتران أي في 21 يونيو, حوالي الساعة 11 مساءً بتوقيت جر ينتش الساعة 1 بعد منتصف الليل ( الموافق 2-4-1422 ه) بتوقيت المملكة وستكون المسافة بين المريخ و الأرض عندها حوالي 67345282,4 كلم ( 0,450169 وحدة فلكية) الأقرب منذ 15 سنة , وسيكون ارتفاعه بمشيئة الله في مدينة الرياض حوالي 38 درجه 36 دقيقة 25 ثانية ولمعانة –2.31 أي اقل بحوالي 0,05 قدر من يوم الاقتران ( 13-6-2001 م) .


لمتابعة بعض من التغيرات التي حصلت لكوكب المريخ في هذا العام منذ بدايته إلى نهايته مروراً بحادثة الاقتران ( انظر الجدول (3) و الشكل (6) ) فأننا سنورد شرحاً موجزاً عن كيفية تغير الحجم الظاهري وزاوية الميل للمريخ في هذه الفترة . ففي الأول من يناير عام 2001م تغير القطر الزاوي للمريخ من 5.2 ثانيه إلى 20.8 ثانية قوسيه في 21 يونيو عام 2001م الساعة 11 بتوقيت جر ينتش ونقص إلى 6.3 ثانية قوسيه في 31 من ديسمبر لنفس العام شكل.
أما بخصوص زاوية الميل Declination فقد تغيرت على النحو التالي:
في 13 فبراير 2001م كانت –19 درجة وقلت إلى –23 درجة في الأول من أبريل لتستمر في النقصان إلى - 24.6 في 12 مايو وفي يوم الاقتران وصلت زاوية الميل إلى- 26.5 درجة ثم إلى- 26.7 في 21 يونيو حيث ستصل في نهاية العام بمشيئة الله إلى حوالي –6 درجات.



جدول(1) يوضح بعض الخصائص العامة لكوكبي المريخ و الأرض


البعد عن الشمس
وحدة فلكية الميلان عن محور الدوران عدد الأقمار الكتلة
كتلة أرضية التفلطح في الشكل القطر
كلم نقطة الأوج
وحدة فلكية نقطة الحضيض
وحدة فلكية طول اليوم
يوم ساعة دقيقة طول السنة
يوم الكوكب
1 23.45 1 1 .003 12756 1.02 0.98 0 23 56 365.26 الأرض
1.52 25.19 2 .11 0..5 6795 1.67 1.38 1 0 37 686.98 المريخ



جدول(2) : يوضح حالات الاقتران التي حصلت في 15 سنة الماضية و التي ستحصل بمشيئة الله في 10 سنوات المقبلة.

التاريخ المطلع المستقيم
ساعة دقيقه زاوية الميل

درجة دقيقة الحجم الظاهري
ثانية قوسيه المسافة
الوحدة الفلكية المسافة
كيلو متر
1988 Sep 28 00 h 27 m -02 06 23.8 0.396 59241600
1990 Nov 27 04h 13m +22 28' 18.0" 0.523 78240800
1993 Jan 7 07h 19m +26 16 14.8" 0.628 93948800
1995 Feb 12 09h 47m + 18 11 13.8" 0.676 101129600
1997 Mar 17 11h 54m +04 41 14.0" 0.661 98885600
1999 Apr 24 14h 09m -11 37 16.2" 0.583 87216800
2001 Jun 13 17h 28m -26 30 20.5" 0.456 68217600
2003 Aug 28 22h 38m -15 48 25.1" 0.373 55800800
2005 Nov 7 02h 51m +15 53' 19.8" 0.47 70312000
2007 Dec 28 06h 12m +26 46 15.5" 0.6 89760000
2010 Jan 29 08h 54m +22 09 14.0" 0.664 99334400



جدول رقم (3)
يوضح التغير في اللمعان والمسافة و الحجم لكوكب المريخ خلال عام 2001م

التاريخ اللمعان

قدر المسافة
وحدة فلكية
المسافة
كيلومتر الحجم الظاهري
ثانية قوسيه
January 15th +1.2 1.65 2.47E+08 5.67"
February 15th +0.8 1.339 2E+08 6.99"
March 15th +0.2 1.06 1.59E+08 8.83"
April 15th -0.6 0.777 1.16E+08 12.05"
May 15th -1.5 0.562 84075200 16.65"
June 15th -2.4 0.454 67918400 20.63"
July 15th -1.9 0.489 73154400 19.16"
August 15th -1.2 0.617 92303200 15.17"
September 15th -0.6 0.783 1.17E+08 11.95"
October 15th -0.2 0.962 1.44E+08 9.73"
November 15th +0.2 1.164 1.74E+08 8.04"
December 15th +0.6 1.374 2.06E+08 6.81"

بعض التعريفات و التوضيحات:
الوحدة الفلكية: هي المسافة بين الأرض و الشمس و التي تعادل 149600000 كيلومتر, وللتحويل من الوحدة الفلكية إلى الكيلومتر فإننا نضرب الرقم ب 149600000. يستخدم الفلكيين في العادة بالإضافة إلى الوحدة الفلكية وحدات مختلفة كالسنة الضوئية و البارسك….. للتعبير عن المسافات بين الأجرام السماوية
اللمعان أو المقدار: وهي الطريقة الفلكية لقياس لمعان الأجسام السماوية فالقدر الموجب، يدل على قلة اللمعان والقدر السالب يوضح ازدياد اللمعان فكلما ازدادت قيمة اللمعان بالموجب كلما خفت الجرم السماوي و العكس صحيح بالنسبة للزيادة السالبة في اللمعان.فعلي سبيل المثال الشمس لها قدر=-26



الثانية القوسيه : جزء من الدرجة وهي وحدة يستخدمها الفلكيين للتعبير عن أحجام الأجرام السماوية,
فالحجم الزاوي للشمس يقدر ب 32 ثانية قوسيه( قارن تغيرات الحجم للمريخ في الجدول 3 مع الشمس).

المراجع:
1- الرفاعي و نوفل " الأرض و الكون"1993 .
2- د. عبد السلام غيث" علم الفلك" 1992.
3-Daniel M. Troani, Sky & Telescope May 2001 “ A Grand Return Of Mars"
4-NASA Science News Division " The Great Mars Rush"
5- William Sheehan " The Planet Mars: A History of Observations and Discovery" University Of Arizona Press
6- Picture have been obtained from some web sources.