حركة تراجعية ظاهرة

رسم متحرك لشرح الحركة التراجعية (الظاهرية) للمريخ، باستخدام مواقع الكواكب الفعلية لعام 2020

الحركة التراجعية الظاهرية هي الحركة الظاهرية لكوكب في اتجاه معاكس لحركة الأجرام الأخرى في نظامه، كما تُرى من نقطة رصد معينة. أما الحركة المباشرة أو التقدمية فهي الحركة في نفس اتجاه حركة الأجرام الأخرى.

على الرغم من أن مصطلحي "مباشر" و "متقدم" مترادفان في هذا السياق، إلا أن الأول هو المصطلح التقليدي في علم الفلك. وقد سُجّل أول استخدام لمصطلح "متقدم" في أوائل القرن الثامن عشر، مع أن استخدامه أصبح أقل شيوعاً الآن. [ 1 ]

أصل الكلمة وتاريخها

الحركة التراجعية الظاهرية للمريخ في عام 2003 كما تُرى من الأرض

مصطلح "التراجع " مشتق من الكلمة اللاتينية retrogradus ، والتي تعني "خطوة للخلف"، حيث يشير المقطع retro إلى "الخلف" والمقطع gradus إلى "خطوة". ويُستخدم مصطلح "التراجع " عادةً كصفة لوصف مسار الكوكب أثناء حركته في سماء الليل، بالنسبة إلى دائرة البروج والنجوم والأجرام السماوية الأخرى . في هذا السياق، يشير المصطلح إلى الكواكب، كما تبدو من الأرض، وهي تتوقف لفترة وجيزة وتعكس اتجاهها في أوقات معينة، مع أننا نعلم الآن أنها تدور باستمرار في نفس الاتجاه المنتظم. [ 2 ]

على الرغم من أن الكواكب قد تُشتبه أحيانًا بالنجوم عند رصد السماء ليلًا، إلا أن الكواكب في الواقع تُغير مواقعها من ليلة إلى أخرى بالنسبة للنجوم. يُرصد كل من الحركة التراجعية (إلى الخلف) والحركة التقدمية (إلى الأمام) كما لو كانت النجوم تدور حول الأرض. اعتقد الفلكي اليوناني القديم بطليموس عام 150  ميلاديًا أن الأرض هي مركز النظام الشمسي ، ولذلك استخدم مصطلحي الحركة التراجعية والتقدمية لوصف حركة الكواكب بالنسبة للنجوم. مع أنه من المعروف اليوم أن الكواكب تدور حول الشمس، إلا أن المصطلحين نفسيهما لا يزالان يُستخدمان لوصف حركة الكواكب بالنسبة للنجوم كما تُرى من الأرض. ومثل الشمس، تبدو الكواكب وكأنها تشرق من الشرق وتغرب في الغرب. عندما يتحرك كوكب شرقًا بالنسبة للنجوم، يُسمى ذلك بالحركة التقدمية . وعندما يتحرك الكوكب غربًا بالنسبة للنجوم (المسار المعاكس)، يُسمى ذلك بالحركة التراجعية . [ 3 ]

أثار هذا التراجع الظاهري حيرة علماء الفلك القدماء، وكان أحد أسباب تسميتهم هذه الأجرام بـ"الكواكب" في المقام الأول: فكلمة "كوكب" مشتقة من الكلمة اليونانية التي تعني "المتجول". في النموذج الجيومركزي للنظام الشمسي الذي اقترحه أبولونيوس في القرن الثالث قبل الميلاد، فُسِّرت الحركة التراجعية بأن الكواكب تدور في مدارات حاملة ومدارات تدويرية . [ 4 ] لم يُفهم أنها مجرد وهم حتى عصر كوبرنيكوس ، على الرغم من أن عالم الفلك اليوناني أريستارخوس اقترح في عام 240 قبل الميلاد نموذجًا هيليومركزيًا للنظام الشمسي.

تُظهر رسومات غاليليو أنه رصد نبتون لأول مرة في 28 ديسمبر 1612، ثم مرة أخرى في 27 يناير 1613. وفي كلتا المرتين، ظن غاليليو أن نبتون نجم ثابت عندما ظهر قريبًا جدًا - في اقتران - مع كوكب المشتري في سماء الليل، ولذلك، لا يُنسب إليه اكتشاف نبتون. خلال فترة رصده الأول في ديسمبر 1612، كان نبتون ثابتًا في السماء لأنه كان قد بدأ حركته التراجعية في ذلك اليوم. ولأن نبتون كان قد بدأ لتوه دورته التراجعية السنوية، كانت حركته ضئيلة جدًا بحيث لا يمكن رصدها بتلسكوب غاليليو الصغير .

حركة ظاهرة

من الأرض

عند الوقوف على الأرض والنظر إلى السماء، يبدو أن القمر يتحرك من الشرق إلى الغرب ، تمامًا كما تفعل الشمس والنجوم. مع ذلك، يبدو القمر يومًا بعد يوم وكأنه يتحرك شرقًا بالنسبة للنجوم. في الواقع، يدور القمر حول الأرض من الغرب إلى الشرق ، كما تفعل الغالبية العظمى من الأقمار الصناعية التي صنعها الإنسان، مثل محطة الفضاء الدولية . إن الحركة الظاهرية للقمر غربًا من سطح الأرض هي في الحقيقة نتيجة لوجوده في مدار فائق التزامن . هذا يعني أن الأرض تُكمل دورة كاملة حول محورها النجمي قبل أن يُكمل القمر دورة كاملة حول الأرض. ونتيجة لذلك، يبدو أن القمر يتحرك في الاتجاه المعاكس، وهو ما يُعرف بالحركة التراجعية الظاهرية. الشخص الواقف على الأرض "يلحق" بالقمر ويتجاوزه لأن الأرض تُكمل دورة كاملة حول محورها النجمي قبل أن يُكمل القمر دورة كاملة حول الأرض.

تحدث هذه الظاهرة أيضًا على سطح المريخ ، الذي يمتلك قمرين طبيعيين هما فوبوس وديموس . يدور كلا القمرين حول المريخ باتجاه الشرق (في اتجاه دورانه )؛ إلا أن ديموس يدور حول المريخ في فترة مدارية تبلغ 1.23 يومًا مريخيًا ، مما يجعله متزامنًا مع المريخ ، بينما يدور فوبوس حول المريخ في فترة مدارية تبلغ 0.31 يومًا مريخيًا ، مما يجعله غير متزامن معه . ونتيجة لذلك، على الرغم من أن كلا القمرين يدوران باتجاه الشرق (في اتجاه دورانه)، إلا أنهما يبدوان وكأنهما يدوران في اتجاهين متعاكسين عند رؤيتهما من سطح المريخ، وذلك بسبب اختلاف فترات دورانهما عن فترة دوران الكوكب حول محوره.

تبدو جميع الأجرام السماوية الأخرى في النظام الشمسي وكأنها تغير اتجاهها دوريًا أثناء عبورها سماء الأرض. ورغم أن جميع النجوم والكواكب تبدو وكأنها تتحرك من الشرق إلى الغرب ليلًا استجابةً لدوران الأرض، فإن الكواكب الخارجية تنجرف عمومًا ببطء شرقًا بالنسبة للنجوم. وتُظهر الكويكبات وأجرام حزام كايبر (بما في ذلك بلوتو ) حركةً تراجعيةً ظاهرية. هذه الحركة طبيعية للكواكب، ولذا تُعتبر حركةً مباشرة. ومع ذلك، ولأن الأرض تُكمل دورتها حول الأرض في فترة زمنية أقصر من الكواكب خارج مدارها، فإنها تتجاوزها دوريًا، مثل سيارة أسرع على طريق سريع متعدد المسارات. عندما يحدث هذا، يبدو الكوكب الذي يتم تجاوزه وكأنه يتوقف أولًا عن انجرافه شرقًا، ثم ينجرف عائدًا نحو الغرب. بعد ذلك، عندما تمر الأرض بجانب الكوكب في مدارها، يبدو أنها تستأنف حركتها الطبيعية من الغرب إلى الشرق. [ 4 ]

يبدو أن كوكبَي الزهرة وعطارد يتحركان حركةً تراجعيةً وفق آليةٍ مشابهة، ولكن بما أنهما لا يمكن أن يكونا في وضعية مقابلة مع الشمس كما يُرى من الأرض، فإن دوراتهما التراجعية مرتبطة باقتراناتهما السفلية مع الشمس . لا يمكن رؤيتهما في وهج الشمس وفي طورهما "الجديد"، حيث تكون جوانبهما المظلمة في الغالب مواجهةً للأرض؛ ويحدث ذلك في الانتقال من نجم المساء إلى نجم الصباح.

تتحرك الكواكب الأبعد حركة تراجعية بوتيرة أسرع، لأنها لا تتحرك كثيرًا في مداراتها بينما تُكمل الأرض دورة كاملة حولها. وستحدث الحركة التراجعية لكوكب افتراضي بعيد جدًا (وشبه ثابت) خلال نصف عام، حيث تُختزل حركته السنوية الظاهرية إلى شكل بيضاوي ناتج عن اختلاف المنظر .

يحدث مركز الحركة التراجعية للكوكب عند تقابله مع الشمس، أي عندما يكون الكوكب مقابل الشمس تمامًا. يقع هذا الموقع في منتصف المسافة، أي بعد ستة أشهر، من مسار الشمس الظاهري حول دائرة البروج. ويكون ارتفاع الكوكب في السماء معاكسًا لارتفاع الشمس. يصل الكوكب إلى أعلى نقطة له في الانقلاب الشتوي، وإلى أدنى نقطة له في الانقلاب الصيفي، وذلك في تلك المناسبات النادرة التي يمر فيها بمركز حركته التراجعية قرب الانقلاب. تجدر الإشارة إلى أن موقع الراصد في نصف الكرة الأرضية عامل حاسم في ما يرصده. ففي الانقلاب الشتوي (ديسمبر)، يكون الكوكب مرتفعًا في سماء نصف الكرة الشمالي حيث يكون الشتاء، ومنخفضًا في سماء نصف الكرة الجنوبي حيث يكون الصيف. وينعكس هذا الوضع في الانقلاب الصيفي (يونيو).

بما أن حركة الكوكب التراجعية في وضع التقابل تحدث عندما تمر الأرض بأقرب نقطة لها، فإن الكوكب يظهر في ألمع حالاته خلال العام.

الفترة بين مركز هذه التراجعات هي الفترة الاقترانية للكوكب.

ثوابت التراجع الكوكبي
كوكب الفترة الاقترانية (بالأيام) الفترة الاقترانية (متوسط ​​الأشهر) أيام التراجع
الزئبق116 3.8 ≈ 22 (19.85-24.19)
الزهرة584 19.2 41
المريخ780 25.6 72
كوكب المشتري399 13.1 121
زحل378 12.4 138
أورانوس370 12.15 151
نبتون367 12.07 158
كوكب افتراضي بعيد365.25 12 182.625

من عطارد

من أي نقطة على سطح عطارد خلال النهار عندما يكون الكوكب قريبًا من الحضيض (أقرب نقطة له من الشمس )، تتحرك الشمس حركةً ظاهريةً تراجعية. يحدث هذا لأن سرعة دوران عطارد الزاوية حول الشمس تتجاوز سرعته الدورانية الزاوية ، وذلك من حوالي أربعة أيام أرضية قبل الحضيض وحتى حوالي أربعة أيام أرضية بعده. [ 5 ] مدار عطارد الإهليلجي أبعد ما يكون عن المدار الدائري من مدارات أي كوكب آخر في المجموعة الشمسية، مما ينتج عنه سرعة دوران أعلى بكثير بالقرب من الحضيض. ونتيجةً لذلك، يستطيع الراصد، عند نقاط محددة على سطح عطارد، أن يرى الشمس تشرق جزئيًا، ثم تنعكس وتغرب قبل أن تشرق مرة أخرى، كل ذلك خلال اليوم العطاردي نفسه .

انظر أيضاً

مراجع

  1. "Prograde, adj" . OED Online version . Oxford University Press . 2012.
  2. كارول، برادلي وأوستلي، ديل، مقدمة في الفيزياء الفلكية الحديثة ، الطبعة الثانية، أديسون-ويسلي، سان فرانسيسكو، 2007، ص 3
  3. "تراجع | تعريف التراجع على Dictionary.com" . Dictionary.reference.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 أغسطس 2012 .
  4. 1 2 كارول، برادلي وأوستلي، ديل، مقدمة في الفيزياء الفلكية الحديثة ، الطبعة الثانية، أديسون-ويسلي، سان فرانسيسكو، 2007، ص 4
  5. ستروم، روبرت ج.؛ سبراغ، آن ل. (2003). استكشاف عطارد: الكوكب الحديدي . سبرينغر. ISBN 1-85233-731-1.