كيفية تولد قوة المَدْر وآثارها على سطح الأرض وعواقب التضخم المدري

2013 دليل مراقب القمر

بيتر غريغو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علم الفلك

إن جذب الجاذبية بين الكواكب والأجرام السيارة التابعة لها يولد قوى مَدْر فيها. ومعظم الآثار خفية وغير قابلة للقياس، لكن البعض رائع فعلاً.

إن القمر آيو (Io) وهو القمر الداخلي الأقرب من بين أقمار جاليليو لكوكب المشترين يخضع لقوة دفع جاذبية بفعل قوة جذب كوكب المشتري القوي وأقمار جاليليو الأخرى، مما يدفع موجات المَدْر إلى ارتفاع 100 متر في قشرته الصلبة ويسبب تسخين احتكاكي شديد ونشاط بركاني دائم.

وبالرغم من أن موجات المَدْر التي ارتفعت على الأرض بفعل القمر (وإلى درجة أقل بفعل الشمس) لها عواقب وخيمة، وهي قابلة للملاحظة مباشرة وتؤثر على الحياة على الأرض بطرق شتى، ولها آثار تراكمية عميقة على امتداد فترات زمنية طويلة.

إن قوة المَدْر المنبثقة عن فعل القمر لها أثر أكبر على المحيطات وعلى نصف الكرة الأرضية المواجه لها، وأثر أقل على المحيطات والجانب الآخر من الأرض غير المواجه للقمر. (تولد جاذبية القمر أيضاً أثر مَدْر صغير على جسم الأرض الصلب.).

عملياً نتج تضخمان محيطيان، واحد كبير يواجه القمر وآخر أصغر في الجانب الآخر من الأرض. وبما أن الأرض تدور مرة حول محورها كل 24 ساعة، ويستغرق القمر حوالي أربعة أسابيع ليدور حول الأرض، يتولد الاحتكاك بين جسم الأرض السريع الدوران وموجات مد المحيط.

يقوم هذا الاحتكاك من خلال العمل كمكبح بإبطاء معدل دوران الأرض تدريجياً (بإطالة كل يوم دنيوي بمقدار عشرين بالمليون من الثانية) ويدفع تضخمات المَدْر نحو الأمام، في اتجاه دوران الأرض. ولا يشير الخط المرسوم عبر تضخمات المَدْر مباشرة نحو القمر، ولكن لمسافة ما أبعد منه في اتجاه دوران الأرض. وبدلاً من التعرض لموجة مَدْر عالية في كل مرة يرتفع فيها القمر في لب السماء، تسبق موجات مدر عالية على سواحل الأرض حدوث ذلك على القمر بعدة ساعات. تحدث موجات المَدْر المنخفضة أثناء الفواصل الزمنية بين وصول الموجات العالية ولكن تدل التضاريس المحلية عادة بأنها لا تحدث في منتصف الطريق بدقة بين موجتين عاليتين.

إن إحدى أكثر العواقب المحيرة لنشوء التضخم المَدْري هي أنه يشق القمر بقوة الجاذبية على طول مداره مما يزيد سرعة القمر المدارية ويولد تراجع بطيء عن الأرض.

يبتعد القمر عن الأرض في كل قرن بمقدار 3.8 متراً – وهو تراجع بطيء للغاية، ولكن يمكن قياسه فعلياً من خلال إسقاط أشعة ليزر على العاكسات التي تركها رواد فضاء أبولو على القمر.