تويت
علم الفلك ( Astronomy )
☰ جدول المحتويات
مراقبة السماء
سماء النهار
سماء الليل
منظر السماء في خطوط عرض مختلفة
لماذا تبدو النجوم متحركة
الكوكبات
الفَلَك، علم. علم الفلك يعنى بدراسة النجوم والكواكب والأجسام الأخرى التي يتكون منها الكون. ويرصد الفلكيون مواقع وحركات الأجرام السماوية. ولا ينحصر اهتمام الفلكيين في رصد هذه الأجسام فحسب، بل يتلمس أغلبهم الإجابة عن أسئلة مثل: مم تتكون النجوم؟ وكيف تنتج ضوءها؟. ولهذا السبب عدّ معظمهم فيزيائيين فلكيين ؛ أي يدرسون العمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث في الكون.
ويتخصص بعض الفلكيين، الذين يسمون الراصدين الفلكيين، في مراقبة الأجرام السماوية بوساطة التلسكوبات. والبعض الآخر فلكيون نظريون، يستخدمون مبادئ الفيزياء والرياضيات لاستنباط طبيعة الكون. ففلكيو النجوم مثلاً يدرسون النجوم، وفلكيو الشمس يدرسون الشمس ـ أقرب نجم إلى الأرض ـ وفلكيو الكواكب يدرسون الظروف السائدة على الكواكب، وعلماء الكون يدرسون تركيب الكون وتاريخه إجمالاً.
وعلم الفلك ـ خلاف معظم العلوم الأخرى ـ مجال يستطيع فيه الهواة أن يضيفوا إضافات مهمة. فهواة الفلك يؤدون دورًا مهمًا في دراسة النجوم المتغيرة ؛ أي النجوم التي يتغير لمعانها مع الزمن. وتمدنا دراسة هذه النجوم بمعلومات عن المسافات في الكون. ولكن أعداد النجوم المتغيرة تفوق ما يستطيع الفلكيون مراقبته باستمرار. ويقوم أعضاء جماعات الهواة برصد هذه النجوم، بينما يقوم أعضاء جماعات أخرى بالعمل معًا لاكتشاف نجوم تلمع فجأة. ويدعى مثل هذا النجم المستعر أو المستعر فائق التوهج. كما يقوم الفلكيون الهواة برصد القمر والكواكب والمجرات وتصويرها، وكذلك الكسوف والخسوف وظواهر فلكية أخرى.
وعلم الفلك أحد أقدم العلوم. فقد بدأ في الأزمنة القديمة بملاحظات حول حركة الأجرام السماوية في دورات منتظمة. وخلال التاريخ أفادت دراسة هذه الدورات في أغراض تطبيقية مثل ضبط الزمن، وتحديد بدايات الفصول، ودقة الملاحة في البحار .
وفي حوالي عام 200ق.م رسم البابليون خرائط لمواقع الأجرام السماوية وذلك بغرض التنبؤ بالأحداث على الأرض. ويسمى استنباط مثل هذه التنبوءات بالتنجيم، ويرتكز على الاعتقاد بأن مواقع النجوم والكواكب تؤثر في مجريات الأحداث على الأرض. وقد مارس قدماء المصريين والإغريق والرومان والعرب التنجيم واعتقد فيه أيضًا بعض الفلكيين، ورفضه الفلكيون المسلمون منذ القرن الثامن الميلادي. وفي القرن الثامن عشر الميلادي أصبح معظم العلماء الآخرين على قناعة برفض التنجيم. ويعتبره العلماء حاليًا علمًا زائفًا. فهم يفسرون الأحداث على الأرض أو في الفضاء بقوانين الفيزياء والكيمياء التي لا تسمح بأي اعتقادات في التنجيم. وأكثر من ذلك لا يكتفي الكثير من العلماء برفض التنجيم فقط، بل يقاومونه باعتباره خرافة تعمل على إبطاء تقدم العلم.
تصف هذه المقالة ما يمكن رؤيته في السماء وتناقش أنواع الأجسام التي يشتمل عليها الكون، كما تعطي معلومات عن الوسائل والتقنيات التي يستخدمها الفلكيون، وعن تاريخ علم الفلك ومجالات عمل الفلكيين.
مراقبة السماء
سماء النهار:
الشمس جرم مثير للاهتمام أثناء النهار، وهناك عواصف متنوعة ونشاطات متعددة يمكن رؤيتها على سطح الشمس من يوم لآخر. لكن الشمس ساطعة جدًا بدرجة لا تسمح بمشاهدتها بأمان بدون أجهزة خاصة. ويجعل ضوء الشمس السماء لامعة بدرجة لا تسمح بمشاهدة النجوم والكواكب الأخرى أثناء النهار. وبالرغم من ذلك فإن القمر يشاهد أحيانًا نهارًا. وعند مرور ضوء الشمس خلال الغلاف الجوي الأرضي يصطدم بجزيئات الغاز التي يتكون منها هذا الغلاف، ويتشتت في كل اتجاه. وإذا كانت السماء تبدو لنا زرقاء فذلك لأن الضوء الأزرق يتشتت بدرجة أقوى من أي لون آخر.
سماء الليل:
يعد القمر ألمع الأجرام السماوية وأسهلها رؤية في سماء الليل. ونتيجة لذلك فإن الملاحظات الفلكية المألوفة تبين أوجه القمر مثل الهلال، ونصف البدر، والبدر. وتحدث أوجه القمر بتغير مساحة الجزء الذي يشاهد من على سطح الأرض مضاءً بأشعة الشمس. ويمر القمر بدورة كاملة من الأطوار كل شهر .
وفي بعض الليالي يسطع ضوء القمر بدرجة لا ترى معها إلا قليلاً من النجوم والكواكب، لكن في الليالي المظلمة الخالية من ضوء القمر يمكن رؤية كثير من النجوم والكواكب. وتشاهد الكواكب أولاً، بينما لا تظهر النجوم إلا بعد أن تظلم السماء تمامًا. وتبدو الكواكب والنجوم متشابهة إلى حد كبير في سماء الليل، إلا أن الكواكب تغير من أماكنها بالنسبة للنجوم. كما أن الكواكب تضيء بثبات بينما تتلألأ النجوم. ويحدث هذا التلألؤ لأن الطبقات المتحركة من الغلاف الجوي الأرضي تعمل على انكسار ضوء النجم. وبذلك تبدو صور النجوم متغيرة اللمعان ومتلألئة بعض الشيء.
ويمكن رؤية خمسة كواكب فقط بدون تلسكوب هي الزهرة والمريخ والمشتري وزحل وعطارد. والزهرة عادة هي ألمع الكواكب يليها المشتري. ويتميز المريخ بلونه المحمر. وبالرغم من إمكان رؤية زحل بالعين المجردة، إلا أن رؤية حلقاته الجميلة تحتاج إلى تلسكوب عادي. وغالبًا مايكون عطارد قريبًا من الشمس بدرجة لا تسمح برؤيته. ولكنه يشاهد أحيانًا منخفضًا ناحية الغرب بعد غروب الشمس بفترة وجيزة أو منخفضًا ناحية الشرق قبل شروقها بفترة وجيزة.
وهناك حوالي 6,000 نجم تشع بلمعان يكفي لرؤيتها دون تلسكوب. والشعرى اليمانية هي ألمع النجوم. ومن النجوم اللامعة الأخرى الشعرى الشامية، والسماك الرامح، والنسر الواقع. وقد قسم الفلكيون النجوم في الماضي من حيث اللمعان إلى أقسام تسمى أقدارًا، فأعطوا لألمع نجم القدر الأول والأقل منه لمعانًا القدر الثاني، وهكذا. أما أخفت النجوم التي تمكن رؤيتها بصعوبة بالعين المجردة فصنفت من القدر السادس. ويستعمل الفلكيون في الوقت الحالي هذا النظام بعد تطويره.
وكل بضع سنين يظهر مذنب لامع يمكن رؤيته بالعين المجردة. والمذنب كرة من الثلج والغبار تتبع مسارًا منتظمًا حول الشمس. وقد يلمع المذنب، أثناء اقترابه من الشمس، بدرجة كافية لرؤيته من على سطح الأرض. وقليل من المذنبات يتطور لها ذيل طويل قد يمتد ليغطي سدس السماء أو يزيد. وبالرغم من ذلك لا ترى معظم المذنبات إلا بالمنظار، وحتى المذنبات اللامعة لا ترى بالعين المجردة إلا لعدة أيام أو أسابيع.
والشهب المتوهجة أكثر شيوعًا في سماء الليل من المذنبات. والشهاب كتلة من الصخر أو المعدن يحترق أثناء اختراقه للغلاف الجوي الأرضي، فيبدو شريطًا من الضوء. وتعرف الشهب أيضًا بالنجوم الساقطة أو الشهب الثاقبة المنطلقة. وبإمكان شخص يراقب السماء في ليلة صافية أن يرى عدة شهب خلال ساعة واحدة. وتشاهد زخات من الشهب بانتظام في أوقات محددة من العام. ويحتمل أن تكون تلك الزخات ناتجة عن مرور الأرض في مسار حطام مذنب.
منظر السماء في خطوط عرض مختلفة:
إن الذين ينظرون إلى السماء من عند خطوط عرض مختلفة يرونها أيضًا مختلفة. فشخص عند القطب الشمالي لن يرى أبدًا نجوم سماء نصف الكرة الجنوبي. وبالمثل فإن شخصًا عند القطب الجنوبي لن يرى أبدًا نجوم سماء نصف الكرة الشمالي. وعند خط الاستواء يمكن أن يرى المشاهد كل نجوم السماء خلال العام.
ويمكن للناس في أي مكان على سطح الأرض رؤية شريط من الضوء عبر سماء الليل يسمى درب اللبانة. وهو تجمع النجوم والغازات والأتربة التي تكوِّن المجرة التي تكون فيها شمسنا. وهناك مجرة قريبة في كوكبة المرأة المسلسلة ترى خافتة في سماء نصف الكرة الشمالي. ويمكن للمشاهدين في سماء نصف الكرة الجنوبي رؤية مجرتين أخريين تعرفان بسحابتي ماجلان.
لماذا تبدو النجوم متحركة:
يتغير موضع النجوم في السماء قليلاً عبر عدة أعوام. وعلى الرغم من ذلك فإن النجوم تبدو متحركة على صفحة السماء كل ليلة. وهذه الحركة الظاهرية راجعة لدوران الأرض حول محورها. فنحن على الأرض دائمو الحركة من الغرب نحو الشرق. لكن لأننا لا نحس بتلك الحركة فإن النجوم تظهر لنا دائرة فوق رؤوسنا من الشرق إلى الغرب. ونجم الشمال فقط هو الذي لا يظهر دورانه نظرًا لوجوده دائمًا تقريبًا فوق القطب الشمالي. وقد استعين بنجم الشمال مرشدًا للبحارة منذ العصور القديمة.
ويتغير منظر السماء أيضًا من ليلة إلى أخرى بسبب الدوران السنوي للأرض حول الشمس. فالشمس تحجب دائمًا جزءًا من السماء ؛ أي أن بعض النجوم لا يمكن رؤيته لوجوده في السماء أثناء النهار. لكن بدوران الأرض حول الشمس يتغير الجزء المشاهد من السماء بالتدريج أثناء الليل. وتكمل الأرض دورتها حول الشمس كل 365 يومًا ولذلك فإن النجوم تشرق وتغرب كل 1/365 جزءًا من كل 24 ساعة، أي حوالي 4 دقائق مبكرًا كل ليلة. ويستمر تبكير النجوم في غروبها خلال العام حتى تختفي في ضوء الشفق. وفي الوقت نفسه يستمر تبكير نجوم أخرى في الشروق وتصبح بذلك جزءًا من سماء الليل.
الكوكبات:
مجموعات من النجوم في حيز معين من السماء. فعندما بدأ الفلكيون في مصر القديمة، وكذلك في بلاد الإغريق، وبلاد العرب وبلاد أخرى في دراسة السماء أخذوا في تقسيمها إلى مناطق تحتوي على مجموعات نجوم مميزة. وأطلقوا على تلك الكوكبات أسماء الأشكال التي تشابهها من قصص أبطالهم وبطلاتهم وآلهتهم. ومعظم الكوكبات التي نعرفها حاليًا هي مجموعات سماها العرب وقدماء الإغريق .
وبعض مجموعات النجوم مثل الدب الأكبر والدب الأصغر ليست كوكبات كاملة. وتسمى مثل هذه المجموعات صورًا نجومية. والدب الأكبر جزء من كوكبة الدب الأكبر. كما أن الدب الأصغر جزء من كوكبة الدب الأصغر.
وليس من الضروري أن تكون لنجوم كوكبة ما علاقةٌ وطيدة ببعضها. فقد تكون بعض نجوم الكوكبة قريبة من الأرض بينما تكون أخرى بعيدة نسبيًّا عنها. وعلى الرغم من ذلك، ولأغراض عمل الخرائط يقسم الفلكيون السماء إلى 88 كوكبة بحيث ينتمي كل نجم إلى كوكبة واحدة فقط.
☰ جدول المحتويات
مراقبة السماء
سماء النهار
سماء الليل
منظر السماء في خطوط عرض مختلفة
لماذا تبدو النجوم متحركة
الكوكبات
 |
| المجرة الكبرى في المرأة المُسَلْسَلة |
 |
| أورانوس وأمامه أحد أقماره |
ويتخصص بعض الفلكيين، الذين يسمون الراصدين الفلكيين، في مراقبة الأجرام السماوية بوساطة التلسكوبات. والبعض الآخر فلكيون نظريون، يستخدمون مبادئ الفيزياء والرياضيات لاستنباط طبيعة الكون. ففلكيو النجوم مثلاً يدرسون النجوم، وفلكيو الشمس يدرسون الشمس ـ أقرب نجم إلى الأرض ـ وفلكيو الكواكب يدرسون الظروف السائدة على الكواكب، وعلماء الكون يدرسون تركيب الكون وتاريخه إجمالاً.
وعلم الفلك ـ خلاف معظم العلوم الأخرى ـ مجال يستطيع فيه الهواة أن يضيفوا إضافات مهمة. فهواة الفلك يؤدون دورًا مهمًا في دراسة النجوم المتغيرة ؛ أي النجوم التي يتغير لمعانها مع الزمن. وتمدنا دراسة هذه النجوم بمعلومات عن المسافات في الكون. ولكن أعداد النجوم المتغيرة تفوق ما يستطيع الفلكيون مراقبته باستمرار. ويقوم أعضاء جماعات الهواة برصد هذه النجوم، بينما يقوم أعضاء جماعات أخرى بالعمل معًا لاكتشاف نجوم تلمع فجأة. ويدعى مثل هذا النجم المستعر أو المستعر فائق التوهج. كما يقوم الفلكيون الهواة برصد القمر والكواكب والمجرات وتصويرها، وكذلك الكسوف والخسوف وظواهر فلكية أخرى.
وعلم الفلك أحد أقدم العلوم. فقد بدأ في الأزمنة القديمة بملاحظات حول حركة الأجرام السماوية في دورات منتظمة. وخلال التاريخ أفادت دراسة هذه الدورات في أغراض تطبيقية مثل ضبط الزمن، وتحديد بدايات الفصول، ودقة الملاحة في البحار .
وفي حوالي عام 200ق.م رسم البابليون خرائط لمواقع الأجرام السماوية وذلك بغرض التنبؤ بالأحداث على الأرض. ويسمى استنباط مثل هذه التنبوءات بالتنجيم، ويرتكز على الاعتقاد بأن مواقع النجوم والكواكب تؤثر في مجريات الأحداث على الأرض. وقد مارس قدماء المصريين والإغريق والرومان والعرب التنجيم واعتقد فيه أيضًا بعض الفلكيين، ورفضه الفلكيون المسلمون منذ القرن الثامن الميلادي. وفي القرن الثامن عشر الميلادي أصبح معظم العلماء الآخرين على قناعة برفض التنجيم. ويعتبره العلماء حاليًا علمًا زائفًا. فهم يفسرون الأحداث على الأرض أو في الفضاء بقوانين الفيزياء والكيمياء التي لا تسمح بأي اعتقادات في التنجيم. وأكثر من ذلك لا يكتفي الكثير من العلماء برفض التنجيم فقط، بل يقاومونه باعتباره خرافة تعمل على إبطاء تقدم العلم.
 |
 |
| كسوف كلي للشمس | مُذَنَّب هالي في عام 1985م |
مراقبة السماء
سماء النهار:
الشمس جرم مثير للاهتمام أثناء النهار، وهناك عواصف متنوعة ونشاطات متعددة يمكن رؤيتها على سطح الشمس من يوم لآخر. لكن الشمس ساطعة جدًا بدرجة لا تسمح بمشاهدتها بأمان بدون أجهزة خاصة. ويجعل ضوء الشمس السماء لامعة بدرجة لا تسمح بمشاهدة النجوم والكواكب الأخرى أثناء النهار. وبالرغم من ذلك فإن القمر يشاهد أحيانًا نهارًا. وعند مرور ضوء الشمس خلال الغلاف الجوي الأرضي يصطدم بجزيئات الغاز التي يتكون منها هذا الغلاف، ويتشتت في كل اتجاه. وإذا كانت السماء تبدو لنا زرقاء فذلك لأن الضوء الأزرق يتشتت بدرجة أقوى من أي لون آخر.
 |
 النجوم والكوكبات في سماء نصف الكرة الشمالي |
يعد القمر ألمع الأجرام السماوية وأسهلها رؤية في سماء الليل. ونتيجة لذلك فإن الملاحظات الفلكية المألوفة تبين أوجه القمر مثل الهلال، ونصف البدر، والبدر. وتحدث أوجه القمر بتغير مساحة الجزء الذي يشاهد من على سطح الأرض مضاءً بأشعة الشمس. ويمر القمر بدورة كاملة من الأطوار كل شهر .
وفي بعض الليالي يسطع ضوء القمر بدرجة لا ترى معها إلا قليلاً من النجوم والكواكب، لكن في الليالي المظلمة الخالية من ضوء القمر يمكن رؤية كثير من النجوم والكواكب. وتشاهد الكواكب أولاً، بينما لا تظهر النجوم إلا بعد أن تظلم السماء تمامًا. وتبدو الكواكب والنجوم متشابهة إلى حد كبير في سماء الليل، إلا أن الكواكب تغير من أماكنها بالنسبة للنجوم. كما أن الكواكب تضيء بثبات بينما تتلألأ النجوم. ويحدث هذا التلألؤ لأن الطبقات المتحركة من الغلاف الجوي الأرضي تعمل على انكسار ضوء النجم. وبذلك تبدو صور النجوم متغيرة اللمعان ومتلألئة بعض الشيء.
ويمكن رؤية خمسة كواكب فقط بدون تلسكوب هي الزهرة والمريخ والمشتري وزحل وعطارد. والزهرة عادة هي ألمع الكواكب يليها المشتري. ويتميز المريخ بلونه المحمر. وبالرغم من إمكان رؤية زحل بالعين المجردة، إلا أن رؤية حلقاته الجميلة تحتاج إلى تلسكوب عادي. وغالبًا مايكون عطارد قريبًا من الشمس بدرجة لا تسمح برؤيته. ولكنه يشاهد أحيانًا منخفضًا ناحية الغرب بعد غروب الشمس بفترة وجيزة أو منخفضًا ناحية الشرق قبل شروقها بفترة وجيزة.
 |
| النجوم والكوكبات النجومية في سماء نصف الكرة الجنوبي |
وكل بضع سنين يظهر مذنب لامع يمكن رؤيته بالعين المجردة. والمذنب كرة من الثلج والغبار تتبع مسارًا منتظمًا حول الشمس. وقد يلمع المذنب، أثناء اقترابه من الشمس، بدرجة كافية لرؤيته من على سطح الأرض. وقليل من المذنبات يتطور لها ذيل طويل قد يمتد ليغطي سدس السماء أو يزيد. وبالرغم من ذلك لا ترى معظم المذنبات إلا بالمنظار، وحتى المذنبات اللامعة لا ترى بالعين المجردة إلا لعدة أيام أو أسابيع.
والشهب المتوهجة أكثر شيوعًا في سماء الليل من المذنبات. والشهاب كتلة من الصخر أو المعدن يحترق أثناء اختراقه للغلاف الجوي الأرضي، فيبدو شريطًا من الضوء. وتعرف الشهب أيضًا بالنجوم الساقطة أو الشهب الثاقبة المنطلقة. وبإمكان شخص يراقب السماء في ليلة صافية أن يرى عدة شهب خلال ساعة واحدة. وتشاهد زخات من الشهب بانتظام في أوقات محددة من العام. ويحتمل أن تكون تلك الزخات ناتجة عن مرور الأرض في مسار حطام مذنب.
منظر السماء في خطوط عرض مختلفة:
إن الذين ينظرون إلى السماء من عند خطوط عرض مختلفة يرونها أيضًا مختلفة. فشخص عند القطب الشمالي لن يرى أبدًا نجوم سماء نصف الكرة الجنوبي. وبالمثل فإن شخصًا عند القطب الجنوبي لن يرى أبدًا نجوم سماء نصف الكرة الشمالي. وعند خط الاستواء يمكن أن يرى المشاهد كل نجوم السماء خلال العام.
ويمكن للناس في أي مكان على سطح الأرض رؤية شريط من الضوء عبر سماء الليل يسمى درب اللبانة. وهو تجمع النجوم والغازات والأتربة التي تكوِّن المجرة التي تكون فيها شمسنا. وهناك مجرة قريبة في كوكبة المرأة المسلسلة ترى خافتة في سماء نصف الكرة الشمالي. ويمكن للمشاهدين في سماء نصف الكرة الجنوبي رؤية مجرتين أخريين تعرفان بسحابتي ماجلان.
لماذا تبدو النجوم متحركة:
يتغير موضع النجوم في السماء قليلاً عبر عدة أعوام. وعلى الرغم من ذلك فإن النجوم تبدو متحركة على صفحة السماء كل ليلة. وهذه الحركة الظاهرية راجعة لدوران الأرض حول محورها. فنحن على الأرض دائمو الحركة من الغرب نحو الشرق. لكن لأننا لا نحس بتلك الحركة فإن النجوم تظهر لنا دائرة فوق رؤوسنا من الشرق إلى الغرب. ونجم الشمال فقط هو الذي لا يظهر دورانه نظرًا لوجوده دائمًا تقريبًا فوق القطب الشمالي. وقد استعين بنجم الشمال مرشدًا للبحارة منذ العصور القديمة.
ويتغير منظر السماء أيضًا من ليلة إلى أخرى بسبب الدوران السنوي للأرض حول الشمس. فالشمس تحجب دائمًا جزءًا من السماء ؛ أي أن بعض النجوم لا يمكن رؤيته لوجوده في السماء أثناء النهار. لكن بدوران الأرض حول الشمس يتغير الجزء المشاهد من السماء بالتدريج أثناء الليل. وتكمل الأرض دورتها حول الشمس كل 365 يومًا ولذلك فإن النجوم تشرق وتغرب كل 1/365 جزءًا من كل 24 ساعة، أي حوالي 4 دقائق مبكرًا كل ليلة. ويستمر تبكير النجوم في غروبها خلال العام حتى تختفي في ضوء الشفق. وفي الوقت نفسه يستمر تبكير نجوم أخرى في الشروق وتصبح بذلك جزءًا من سماء الليل.
 |
| سديم رأس الحصان في كوكبة الجبار |
مجموعات من النجوم في حيز معين من السماء. فعندما بدأ الفلكيون في مصر القديمة، وكذلك في بلاد الإغريق، وبلاد العرب وبلاد أخرى في دراسة السماء أخذوا في تقسيمها إلى مناطق تحتوي على مجموعات نجوم مميزة. وأطلقوا على تلك الكوكبات أسماء الأشكال التي تشابهها من قصص أبطالهم وبطلاتهم وآلهتهم. ومعظم الكوكبات التي نعرفها حاليًا هي مجموعات سماها العرب وقدماء الإغريق .
وبعض مجموعات النجوم مثل الدب الأكبر والدب الأصغر ليست كوكبات كاملة. وتسمى مثل هذه المجموعات صورًا نجومية. والدب الأكبر جزء من كوكبة الدب الأكبر. كما أن الدب الأصغر جزء من كوكبة الدب الأصغر.
وليس من الضروري أن تكون لنجوم كوكبة ما علاقةٌ وطيدة ببعضها. فقد تكون بعض نجوم الكوكبة قريبة من الأرض بينما تكون أخرى بعيدة نسبيًّا عنها. وعلى الرغم من ذلك، ولأغراض عمل الخرائط يقسم الفلكيون السماء إلى 88 كوكبة بحيث ينتمي كل نجم إلى كوكبة واحدة فقط.