ما المقصود بــ محور الأرض؟

ببساطة، محور الأرض هو خط مستقيم وهمي يمر عبر مركز الأرض ويربط بين القطب الشمالي والقطب الجنوبي. الأرض تدور حول هذا الخط مرة كل 24 ساعة (مسبباً تعاقب الليل والنهار). لكن أهم حقيقة عن هذا المحور هو أنه ليس عمودياً.

محور الأرض مائل بزاوية 23.5 درجة بالنسبة لمستوى مدارها حول الشمس. هذا “الميل المحوري” هو السبب المباشر والوحيد لحدوث الفصول الأربعة، وليس قرب أو بعد الأرض عن الشمس كما يعتقد البعض.

كيف يسبب الميل المحوري الفصول الأربعة؟

لأن المحور مائل، فإنه أثناء دوران الأرض حول الشمس (السنة)، يميل نصف الكرة الأرضية “باتجاه” الشمس، بينما يميل النصف الآخر “بعيداً” عنها.

هذا الميل لا يغير المسافة، ولكنه يغير شيئين: زاوية سقوط أشعة الشمس وطول النهار.

• عندما يميل نصف الكرة (الشمالي مثلاً) باتجاه الشمس:
  • تضرب أشعة الشمس هذا النصف بشكل مباشر ومركز.
  • يكون النهار أطول والليل أقصر.
  • النتيجة: ارتفاع درجات الحرارة وحدوث فصل الصيف.
• عندما يميل نفس النصف بعيداً عن الشمس:
  • تضرب أشعة الشمس هذا النصف بشكل مائل جداً (تتوزع على مساحة أكبر).
  • يكون النهار أقصر والليل أطول.
  • النتيجة: انخفاض درجات الحرارة وحدوث فصل الشتاء.

الانقلاب والاعتدال: اللحظات الأربع للفصول

هناك أربع لحظات رئيسية في مدار الأرض تحدد البدايات الرسمية للفصول (التواريخ تقريبية لنصف الكرة الشمالي):

1. الانقلاب الصيفي (Solstice): (حوالي 21 يونيو)
   • يكون القطب الشمالي في أقصى ميل له باتجاه الشمس.
   • يستقبل نصف الكرة الشمالي أقصى قدر من ضوء الشمس (أطول نهار في السنة).
   • (بداية الصيف شمالاً، والشتاء جنوباً).
2. الاعتدال الخريفي (Equinox): (حوالي 22 سبتمبر)
   • يكون محور الأرض “جانبياً” بالنسبة للشمس (لا يميل أي قطب نحوها).
   • تتساوى مدة الليل والنهار تقريباً في كل مكان.
   • (بداية الخريف شمالاً، والربيع جنوباً).
3. الانقلاب الشتوي (Solstice): (حوالي 21 ديسمبر)
   • يكون القطب الشمالي في أقصى ميل له بعيداً عن الشمس.
   • يستقبل نصف الكرة الشمالي أقل قدر من ضوء الشمس (أقصر نهار في السنة).
   • (بداية الشتاء شمالاً، والصيف جنوباً).
4. الاعتدال الربيعي (Equinox): (حوالي 20 مارس)
   • يعود المحور ليكون “جانبياً” مرة أخرى.
   • يتساوى الليل والنهار مرة أخرى.
   • (بداية الربيع شمالاً، والخريف جنوباً).

هل محور الأرض ثابت تماماً؟

اعتقد الناس قديماً أن ميل المحور ثابت، لكن اكتشف العلماء (مثل هيبارخوس) أن المحور يتحرك ببطء:

• 1. البدارية المحورية (Precession):
  • هذه هي الحركة الأهم. المحور “يتذبذب” ببطء شديد مثل لعبة النير (الدوارة) التي توشك على السقوط.
  • هذه الدورة تستغرق حوالي 26,000 سنة لإكمالها.
  • تأثيرها:
    1. تغيّر “نجم الشمال”: حالياً نجمنا الشمالي هو “بولاريس”، ولكن بعد 13,000 سنة، سيكون “فيغا” (النسر الواقع).
    2. قلب الفصول: بعد حوالي 13,000 سنة، ستنعكس تواريخ الفصول (سيحدث الصيف في نصف الكرة الشمالي في ديسمبر، والشتاء في يونيو).
• 2. التأرجح (Nutation):
  • هي حركة “إيماء” أو “تأرجح” طفيفة جداً تحدث فوق حركة التذبذب الكبرى، وتستغرق دورتها 18.6 سنة.

كيف تم اكتشاف ميل المحور؟

يُعد هذا الاكتشاف قديماً جداً (يعود للصينيين والهنود والإغريق حوالي 1100 ق.م). الطريقة كانت بسيطة وذكية: قياس الظلال.

• لاحظ العلماء أنه لو كان المحور عمودياً، فإن طول ظل العصا وقت الظهيرة سيكون ثابتاً طوال العام.
• لكنهم وجدوا أن الظل يختلف:
  • أقصر ظل للعمود خلال السنة يحدث في يوم (الانقلاب الصيفي).
  • أطول ظل للعمود خلال السنة يحدث في يوم (الانقلاب الشتوي).
• هذا الاختلاف في طول الظل كان دليلاً قاطعاً على أن زاوية سقوط الشمس تتغير، أي أن محور الأرض مائل.