الاقتران (علم الفلك)

في علم الفلك ، يحدث الاقتران عندما يبدو جسمان فلكيان أو مركبتان فضائيتان متقاربتين في السماء. وهذا يعني أن لهما إما نفس المطلع المستقيم أو نفس خط الطول الظاهري ، كما يُرصد عادةً من الأرض. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

عندما يظهر جسمان دائمًا بالقرب من مسار الشمس الظاهري - مثل كوكبين ، أو القمر وكوكب، أو الشمس وكوكب - فإن هذا يشير إلى اقتراب ظاهري بينهما كما يُرى في السماء. وكلمة "الدفعة " (appulse ) هي أصغر مسافة ظاهرية تفصل بين جسمين فلكيين في السماء. ^{[ 3 ]}

تتضمن الاقترانات إما جسمين في النظام الشمسي أو جسمًا واحدًا في النظام الشمسي وجسمًا أبعد، مثل نجم . الاقتران ظاهرة ظاهرية ناتجة عن منظور الراصد : فالجسمان المعنيان ليسا متقاربين في الفضاء . يمكن رؤية الاقترانات بين جسمين ساطعين قريبين من مسار الشمس الظاهري، مثل كوكبين ساطعين، بالعين المجردة .

الرمز الفلكي للاقتران هو ( U+260C ☌ في نظام Unicode ). ^{[ 4 ]} لم يعد رمز الاقتران مستخدمًا في علم الفلك الحديث، ولكنه لا يزال يُستخدم في التنجيم .

بشكل عام، في حالة اقتران كوكبين ، يعني ذلك أن لهما نفس المطلع المستقيم (وبالتالي نفس زاوية الساعة ). يُسمى هذا الاقتران بالاقتران في المطلع المستقيم. وهناك أيضًا مصطلح الاقتران في خط الطول الظاهري. في هذا الاقتران، يكون للكوكبين نفس خط الطول الظاهري. لا يحدث الاقتران في المطلع المستقيم والاقتران في خط الطول الظاهري عادةً في نفس الوقت، ولكن في معظم الحالات يحدثان في وقت متقارب. مع ذلك، في حالات الاقتران الثلاثي ، من الممكن أن يحدث اقتران في المطلع المستقيم فقط (أو في خط الطول الظاهري). عند الاقتران  - سواء كان في المطلع المستقيم أو في خط الطول الظاهري  - تكون الكواكب المعنية متقاربة على الكرة السماوية . في الغالبية العظمى من هذه الحالات، سيبدو أحد الكواكب وكأنه يمر شمال أو جنوب الآخر.

مع ذلك، إذا بلغ جرمان سماويان نفس الميل (أو خط العرض الكسوفي) عند الاقتران، فإن الجرم الأقرب إلى الأرض سيمر أمام الآخر. وإذا دخل جرم في ظل جرم آخر، يُسمى ذلك كسوفًا . على سبيل المثال، يُسمى مرور القمر في ظل الأرض خسوفًا قمريًا . وإذا كان قرص الجرم الأقرب مرئيًا أصغر بكثير من قرص الجرم الأبعد، يُسمى ذلك عبورًا ، مثل عبور عطارد أو عبور الزهرة أمام الشمس. وعندما يبدو الجرم الأقرب أكبر من الجرم الأبعد، فإنه يحجب رفيقه الأصغر تمامًا؛ ويُسمى ذلك احتجابًا . ومن أمثلة الاحتجاب أن يكون القمر قريبًا نسبيًا وبالتالي كبيرًا، ثم يمر بين الأرض والشمس، مما يؤدي إلى اختفاء الشمس تمامًا ( كسوف كلي للشمس ). أما حالات الاحتجاب التي لا يكون فيها الجرم الأكبر هو الشمس ولا القمر فهي نادرة جدًا. لكن ظاهرة احتجاب الكوكب بواسطة القمر أكثر شيوعاً . ويمكن رؤية العديد من هذه الظواهر كل عام من أماكن مختلفة على الأرض.

الاقتران، كظاهرة بصرية، هو حدثٌ يجمع بين جرمين فلكيين يراهما مراقبٌ على سطح الأرض. وتعتمد الأوقات والتفاصيل بشكل طفيف جدًا على موقع المراقب على سطح الأرض، وتكون الاختلافات أكبر ما يمكن في حالات الاقتران التي تشمل القمر نظرًا لقربه النسبي، ولكن حتى بالنسبة للقمر، لا يختلف وقت الاقتران أبدًا بأكثر من بضع ساعات.

يُقال إن كوكبًا ما أعلى من كوكب آخر إذا كان أبعد عن الشمس. فعند النظر من كوكب أعلى، إذا كان كوكب أدنى على الجانب المقابل للشمس، يكون في اقتران أعلى ، ويكون في اقتران أسفل إذا كان على نفس جانب الشمس. وفي الاقتران الأدنى، يكون الكوكب الأعلى في " مقابلة " للشمس عند النظر من الكوكب الأدنى.

يُستخدم مصطلحا "الاقتران السفلي" و"الاقتران العلوي" تحديدًا لوصف كوكبي عطارد والزهرة ، وهما كوكبان سفليان عند رؤيتهما من الأرض. مع ذلك، يمكن تطبيق هذا التعريف على أي زوج من الكواكب، عند رؤيتهما من الكوكب الأبعد عن الشمس .

يُقال ببساطة أن الكوكب (أو الكويكب أو المذنب ) يكون في حالة اقتران عندما يكون مقترنًا بالشمس ، كما يُرى من الأرض. ويكون القمر مقترنًا بالشمس عند المحاق .

يمكن أن تكون اقترانات الكواكب أحادية أو ثلاثية أو حتى خماسية. تشمل الاقترانات الخماسية كوكب عطارد، لأنه يتحرك بسرعة شرقًا وغربًا عن الشمس، في دورة اقترانية مدتها 116 يومًا فقط. سيحدث مثال على ذلك في عام 2048، عندما تلتقي الزهرة، وهي تتحرك شرقًا خلف الشمس، بعطارد خمس مرات (16 فبراير، 16 مارس، 27 مايو، 13 أغسطس، و5 سبتمبر). ^{[ 6 ]}

هناك أيضًا ما يُسمى بالاقتران شبه الكامل، حيث يتراجع كوكب في حركته التراجعية  - دائمًا إما عطارد أو الزهرة ، من وجهة نظر الأرض  - في المطلع المستقيم حتى يكاد يسمح لكوكب آخر بتجاوزه، ثم يستأنف الكوكب الأول حركته الأمامية ويبدو بعد ذلك وكأنه يبتعد عنه مرة أخرى. يحدث هذا في سماء الصباح، قبل الفجر. وقد يحدث العكس في سماء المساء بعد الغسق، حيث يدخل عطارد أو الزهرة في حركة تراجعية لحظة اقترابه من تجاوز كوكب آخر (غالبًا ما يكون عطارد والزهرة هما الكوكبان المعنيان ، وعندما يحدث هذا الوضع، قد يبقيان على مقربة بصرية شديدة لعدة أيام أو حتى لفترة أطول). يُعتبر الاقتران شبه الكامل واقعًا عندما تكون المسافة في المطلع المستقيم بين الكوكبين في أصغر حالاتها، على الرغم من أنه عند أخذ الميل في الاعتبار، قد يبدوان أقرب إلى بعضهما البعض قبل ذلك بقليل أو بعده بقليل.

الفاصل الزمني بين اقترانين لنفس الكوكبين ليس ثابتًا، ولكن يمكن حساب متوسط ​​الفاصل الزمني بين اقترانين متشابهين من دورات الكواكب. تُعطى "سرعة" دوران الكوكب حول الشمس، مُقاسةً بعدد الدورات في وحدة الزمن، بمقلوب دورته، وفرق السرعة بين كوكبين هو الفرق بين هاتين الفترتين. بالنسبة لاقترانات كوكبين خارج مدار الأرض، فإن متوسط ​​الفاصل الزمني بين اقترانين هو الزمن اللازم لتغطية 360 درجة بفرق السرعة هذا، وبالتالي فإن متوسط ​​الفاصل الزمني هو:

${\displaystyle {\frac {1}{|1/p_{1}-1/p_{2}|}}}$

هذا لا ينطبق بالطبع على الفترات الفاصلة بين الاقترانات الفردية للاقتران الثلاثي .

تُعدّ اقترانات الكواكب داخل مدار الأرض (كالزهرة أو عطارد) مع الكواكب خارجه أكثر تعقيدًا. فبينما يدور الكوكب الخارجي من كونه في وضعية مقابلة مع الشمس إلى كونه شرقها، ثم في اقتران علوي معها، ثم غربها، ثم يعود إلى وضعية المقابلة، فإنه سيقترن بالزهرة أو عطارد عددًا فرديًا من المرات. لذا، فإن متوسط ​​الفترة الزمنية بين، على سبيل المثال، أول اقتران في مجموعة معينة وأول اقتران في المجموعة التالية، يساوي متوسط ​​الفترة الزمنية بين تقابلاته مع الشمس. وعادةً ما تكون اقترانات عطارد والمريخ ثلاثية، وقد تكون اقترانات عطارد مع الكواكب الأخرى التي تقع خلف المريخ ثلاثية أيضًا. أما اقترانات الزهرة مع الكواكب الأخرى التي تقع خلف الأرض، فقد تكون فردية أو ثلاثية.

أما بالنسبة لاقترانات عطارد والزهرة، ففي كل مرة تنتقل فيها الزهرة من أقصى استطالة لها شرق الشمس إلى أقصى استطالة لها غرب الشمس ثم تعود شرق الشمس (ما يُعرف بالدورة الاقترانية للزهرة)، يحدث عدد زوجي من الاقترانات مع عطارد. عادةً ما يكون هناك أربعة اقترانات، ولكن في بعض الأحيان اثنان فقط، ^{[ 7 ]} وأحيانًا ستة، كما في الدورة المذكورة أعلاه مع اقتران خماسي مع تحرك الزهرة شرقًا، يسبقه اقتران منفرد في 6 أغسطس 2047، مع تحرك الزهرة غربًا. ^{[ 6 ]} يبلغ متوسط ​​الفترة الزمنية بين الاقترانات المتناظرة (على سبيل المثال، أول اقتران في مجموعة وأول اقتران في المجموعة التالية) 1.599 سنة (583.9 يومًا)، استنادًا إلى سرعات دوران الزهرة والأرض، ولكن الاقترانات العشوائية تحدث على الأقل ضعف هذا التواتر. وتُعد الدورة الاقترانية للزهرة (1.599 سنة) أطول بخمس مرات تقريبًا من دورة عطارد (0.317 سنة). عندما يكونان في طور واحد ويتحركان بين الشمس والأرض في نفس الوقت، فإنهما يبقيان قريبين من بعضهما البعض في السماء لأسابيع.

يوضح الجدول التالي متوسط ​​الفترات الزمنية بين الاقترانات المتناظرة، مُقاسةً بالسنوات اليوليانية التي تبلغ 365.25 يومًا، وذلك لمجموعات الكواكب التسعة التقليدية. ^{[ 8 ]} ويشمل الجدول أيضًا الاقترانات مع الشمس. وبما أن بلوتو في حالة رنين مع نبتون، فإن الفترة المستخدمة تساوي 1.5 ضعف فترة نبتون، وهي تختلف قليلًا عن القيمة الحالية. وبالتالي، فإن الفترة الزمنية تساوي ثلاثة أضعاف فترة نبتون بالضبط.

من شبه المستحيل حدوث اقتران تتشارك فيه ثلاثة كواكب أو أكثر نفس خط الطول ، ولكن نظرًا لأن نسب الدورات الاقترانية ليست أعدادًا نسبية، يمكن الاقتراب من هذه الحالة بشكل كبير. في عام ١٩٥٣  قبل الميلاد، كانت كواكب عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل جميعها ضمن نطاق خط طول يبلغ ٤.٣ درجة (انظر أدناه). يوضح الرسم البياني أدناه الانحراف المعياري للفروق بين خطوط الطول الظاهرية للكواكب الخمسة المرئية بالعين المجردة (باستثناء أورانوس) وخط طول الشمس، مبينًا الأوقات التي كانت فيها هذه الكواكب الخمسة متقاربة نسبيًا. في عامي ١٩٦١ و١٩٩٧، وجد جان ميوس عدة تجمعات مماثلة على مر العصور. ^{[ ٩ ] [ ١٠ ]}

بما أن وجود ثلاثة كواكب على نفس خط الطول وخط العرض يتطلب أربع معادلات (لمساواة خط الطول وخط العرض للكوكبين الثاني والثالث مع خط الطول وخط العرض للكوكب الأول) وأربعة متغيرات (مواقع الأرض والكواكب الثلاثة الأخرى في مداراتها)، فمن الممكن نظريًا أن تصطف ثلاثة كواكب على خط واحد تمامًا. في الواقع، يكاد يكون هذا مستحيلاً، ولكنه يقترب منه بشكل كبير إذا توفر الوقت الكافي. ولكن في المقابل، لا يمكن تحقيق اصطفاف مثالي لأربعة كواكب كما يُرى من الأرض (هناك ست معادلات يجب حلها ولكن خمسة متغيرات فقط) إلا إذا كان النظام الشمسي حالة استثنائية.

كما هو موضح أعلاه، لكل كوكب فترة اقترانية، وهي متوسط ​​الفترة بين لحظتين يعود فيهما الكوكب إلى أي نقطة معينة في مساره الاقتراني، أي عندما يصل خط طوله حول الشمس، مقارنةً بخط طول الأرض، إلى قيمة محددة. ورغم أنه لا يحدث أن يعود كوكبان إلى نقطة انطلاقهما في مساريهما الاقترانيين في الوقت نفسه، إلا أن هناك فترات زمنية يكاد يحدث بعدها ذلك. وكلما زاد عدد الكواكب، ازدادت صعوبة عودتها جميعًا إلى نقاط انطلاقها بالنسبة للأرض، كما هو موضح في الجدول التالي الذي يتضمن أمثلةً للكواكب الخمسة المرئية بالعين المجردة. يُعبَّر عن عدد الدورات التي يُكملها كل كوكب في الفترة الزمنية برقم صحيح زائد أو ناقص كسر، ويُظهر عمود "الخطأ الأقصى" أكبر قيمة للكسر، والتي تصل إليها كوكبان. حتى في فترة زمنية تبلغ حوالي 4249 عامًا، يتجاوز هذا الخطأ 0.012 دورة، أي ما يعادل حوالي 4 درجات.

يمكن إيجاد فترات مماثلة تشمل عددًا أقل من الكواكب. يوضح الجدول التالي بعض الأمثلة على الفترات التي يعود فيها المريخ والمشتري وزحل إلى مواقع قريبة من مواقعها الأصلية بالنسبة للشمس.

لاحظ أن هذه الفترات ليست دورات أو فترات زمنية محددة ؛ فبعد فترة ثانية، ستكون النباتات أبعد عن مواقعها الأصلية بمقدار الضعف مقارنةً بما كانت عليه بعد فترة واحدة. يمكن اعتبار كل فترة متجهًا عناصره أعداد صحيحة تمثل عدد دورات الكواكب المعنية (فعلى سبيل المثال، الفترة التي تبلغ 476 عامًا هي المتجه (23، 436، 460) لدورات المريخ والمشتري وزحل). يمكن أن يؤدي جمع الفترات معًا إلى زيادة الخطأ أو تقليله. على سبيل المثال، ينتج عن جمع الفترتين التقريبيتين 476 عامًا و3297 عامًا فترة 3773 عامًا، والتي تتميز بخطأ أقل بكثير من الفترات الأولية. إذا تكررت فترة معينة، فقد يتحسن تقارب الكواكب (المدى أو الانحراف المعياري لخط الطول) في البداية، ولكنه سيتدهور بعد ذلك. 

إلى جانب الفترات التي تعيد عدة كواكب إلى مواقعها الأصلية بالنسبة للشمس، توجد أيضًا فترات تحركها جميعًا تقريبًا بنفس المقدار شرقًا أو غربًا. إذا أُضيف كوكب الزهرة أو عطارد، فإن عدد الدورات الاقترانية للمريخ أو المشتري أو زحل لن يكون بعيدًا عن عدد صحيح، لأنها ستعود إلى جوار الشمس، حيث يتواجد كوكب الزهرة وعطارد. لكن كوكب الزهرة وعطارد نفسهما يمكنهما التحرك مقدارًا عشوائيًا خلال دوراتهما الاقترانية بين اقترانين متعددين، لأنهما قد يكونان في الفرع القريب أو الفرع البعيد من مدارهما كما يُرى من الأرض. يحدث الاقتران مع كوكب الزهرة عادةً عندما يكون في فرعه البعيد، متحركًا شرقًا، لأنه يقضي حوالي 40 يومًا فقط من دورته الاقترانية التي تبلغ 1.6 سنة متحركًا غربًا، مما يقلل خط طوله الظاهري بحوالي 20 درجة فقط.

نلاحظ أيضًا أنه في هذه الفترات التي يعود فيها كوكب المشتري وزحل إلى نفس الموقع تقريبًا بالنسبة للشمس، يعتمد الجزء الكسري من السنة على عدد الاقترانات الكبرى التي تعادلها هذه الفترة. وذلك لأنه في كل مرة يقترب فيها المشتري وزحل من بعضهما، يحدث الالتقاء شرقًا بمقدار J/(S−J)≈0.6746 من دورة كاملة قدرها 360 درجة على طول مسار الشمس (حيث J وS هما دورتا المشتري وزحل)، لذا فإن الجزء الكسري من السنة اللازم لقربهما من الشمس يساوي تقريبًا الجزء الكسري من 0.6746 مضروبًا في عدد الاقترانات الكبرى خلال تلك الفترة.

• نبض
• علم التنجيم
• العبور الفلكي
  • عبور الأرض من المريخ
  • عبور عطارد
  • عبور كوكب الزهرة
• الاحتجاب
• الاستطالة (علم الفلك)
• اقتران عظيم
• التقابل (علم الفلك)
• موكب الكواكب
• علم الفلك الكروي
• الاقتران (علم الفلك)
• اقتران ثلاثي

• احتجابات زحل بواسطة المشتري في آلة Wayback Machine (تمت أرشفته في 10-04-2005)
• اقتران الزهرة والمشتري في عامي 2015 و2016
• صورة لاحتجاب زحل بواسطة القمر عام 2001 في أرشيفات الويب لمكتبة الكونغرس (تمت أرشفة الصورة في 1 أغسطس 2008)
• اقترانات الكواكب واحتجاباتها المتبادلة من 1000 قبل الميلاد إلى 3000 ميلادي. مؤرشف في 11 يوليو 2011 على موقع Wayback Machine.
• اقترانات الكواكب مع الكويكبات الرئيسية. مؤرشف بتاريخ 16 سبتمبر 2007 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
• رابط قديم على موقع archive.today (تمت أرشفته في 24-08-2011)