لماذا لا تسبب الشمس ظاهرة المد والجزر؟ ولماذا هي حصرية على القمر؟

تتسبب جاذبية الشمس والقمر في ظاهرة المد والجزر في المحيطات على كوكب الأرض، وبشكل عام، لا تتولد ظاهرة المد والجزر في المحيطات؛ نتيجةً لقوة الجاذبية الكلية، ولكن بدلًا من ذلك، تتولد نتيجةً لفرق الجاذبية من نقطة لأخرى (تدرج الجاذبية).

على الرغم من كتلة الشمس الكبيرة، ومن ثم فإن جاذبيتها الكلية أقوى من القمر، إلا أن قرب القمر من الأرض يجعل من جاذبيته أقوى من جاذبية الشمس، وبما أن المد والجزر في المحيطات هو نتيجة لاستجابة مياه المحيط للجاذبية، فالنتيجة أن القمر له التأثير الأكبر على ظاهرة المد والجزر، رغم أن جاذبية الشمس عبر الأرض لها تأثير لا يمكن إهماله، ويساهم في حدوث المد والجزر.

ظاهرة المد والجزر ناتجة عن الشمس والقمر معاً

يفصّل كيم لونج في كتابه (The moon book)، ظاهرة المد والجزر في المحيطات التي نلاحظها على الأرض، ويرى أنها محصلة جاذبية القمر والشمس معًا، فعند اصطفاف الشمس والقمر بشكل تام، أو شبه تام، تتجمع مجالات الجاذبية لكليهما، ما يؤدي إلى موجات مد وجزر أقوى -يكون المد عاليًا بشكل متزايد، ويكون الجزر منخفضًا بشكل متزايد أيضًا-.

يظهر في الصورة أعلاه موجات المد والجزر الناتجة عن جاذبية الشمس باللون البرتقالي، بينما تظهر تلك الناتجة عن جاذبية القمر باللون الأبيض، المد والجزر الفعلي هو محصلة الاثنين، ويمكنك ملاحظة أن الأحجام والمسافات ليستا طبقًا للمقياس. مصدر الصورة: Christopher S. Baird

يحدث هذا الاصطفاف عندما يكون القمر بدرًا أو محاقًا، وذلك مرة كل أسبوعين، يستغرق القمر شهرًا ليكمل دورته حول الأرض؛ لذلك يحدث المد والجزر بقوة مرتين شهريًا، وعلى العكس من ذلك، ففي حالة عدم اصطفاف الشمس والقمر، تتجه جاذبيتهما إلى إلغاء بعضهما، ما يؤدي إلى مد وجزر ضعيف -لا يكون المد عاليًا جدًا، ولا يكون الجزر منخفضا جدًا-.

لكن حتى عندما تكون الشمس والقمر غير مصطفين تماما؛ وذلك عندما يشكلان زاوية قائمة بالنسبة للأرض، فإنه يمكننا ملاحظة أنه ما يزال هناك مد وجزر؛ نظرًا لأن جاذبية القمر أقوى من جاذبية الشمس التي لا يمكنها أن تلغي جاذبية القمر بشكل كامل، تسمى موجات المد والجزر القوية بـ (المد الارتدادي)، وبالرغم من حدوثها على مدار السنة، فإن كلمة (spring) لا تشير إلى فصل الربيع، ولكن تشير إلى فعل الوثوب والارتداد؛ لأن المد يعلو مستواه على الشواطئ، وتسمى موجات المد والجزر التي تحدث كل أسبوعين بـ (المد المنخفض).

ينبغي أن نلاحظ أن موقع الشمس والقمر بالنسبة للأرض يسبب تلك الدورية النصف شهرية، التي ينتج عنها ظاهرة المد والجزر العالي والمنخفض، بينما ليس له تأثير على المد والجزر المتكرر بشكلٍ يومي، الذي يعزى بشكل مباشر لدوران الأرض، ونظرًا لأن الأرض تستغرق يومًا كاملًا لتدور حول محورها، تتكرر دورة المد والجزر العالي والمنخفض مرتين يوميًا.

وفي الواقع، تمددُ مياه المحيطات في ظاهرة المد والجزر هي ثابتة بالنسبة للشمس والقمر، وتدور الأرض تحت هذه التمددات، مثلما تبدو الشمس وكأنها تشرق وتغرب بسبب دوران الأرض كل يوم، يبدو المد والجزر وكأنه يمتد عبر الأرض، بينما في الواقع تدور الأرض تحت سطح هذا المد والجزر، ويُعزى سبب وجود دورتين للمد العالي ومثلهما للجزر المنخفض يوميًا؛ لوجود تمددين للمد والجزر وليس واحدًا، وحقيقة أن هناك تمددان للمد والجزر وليس واحدًا؛ هو نتيجة مباشرة لكون الجاذبية هي السبب في ظاهرة المد والجزر، وليست شدتها الكلية.

يمكن رؤية الدورة النصف شهرية، والدورة النصف يومية للمد والجزر في الرسم البياني أدناه، ولاحظ أن نمط المد والجزر الفعلي يختلف من مكان لآخر؛ نتيجةً للعوامل المحلية، مثل: عمق المياه، وشكل الشاطئ، وتيارات المحيط.

يوضح الرسم البياني الدورة النصف يومية للمد والجزر الناتج من دوران الأرض، بالإضافة إلى الدورة النصف شهرية للمد والجزر العالي والمنخفض الناتج من اصطفاف الشمس والقمر.

اقرأ أيضًا:

ما هي طبقة الثرموسفير- المتكور الحراري

أقمار كوكب زحل

ترجمة: أحمد جمال

تدقيق: أسماء العجوري

المصدر