بسم الله الرحمن الرحیم
اقتران مرکزی و سطحی-الفرق بين أطوار القمر المركزية و السطحية--م. محمد شوكت عودة
علم هیئت و نجوم
مباحث مربوط به ماه
مباحث رؤیت هلال
المشروع الإسلامي لرصد الأهلة
حقوق الطبع لهذا البحث محفوظة للمشروع الإسلامي لرصد الأهلة © 2007
المواد غير قابلة لإعادة النشر دون إذن مسبق
المشروع الإسلامي لرصد الأهلة
الفرق بين أطوار القمر المركزية و السطحية
م. محمد شوكت عودة
بحث مقدم لمؤتمر الإمارات الفلكي الأول
أبوظبي – الإمارات
13-14 كانون أول / ديسمبر 2006م
بسم الله الرحمن الرحيم
الفرق بين أطوار القمر المركزية و السطحية
م. محمد شوكت عودة
الملخص
توضح هذا الدراسة الفرق بين أطوار القمر المركزية و أطوار القمر السطحية، مع التركيز على طور المحاق (الاقتران)، و تذكر أسباب ضرورة اعتماد الاقتران السطحي و ليس المركزي من قبل معدي التقاويم في مختلف الدول الإسلامية، و تعرض مواعيد أطوار القمر المركزية خلال الفترة 2004م – 2014م، و أطوار القمر السطحية بالنسبة لمدينة كوالالمبور و مدينة مكة المكرمة و مدينة واشنطن العاصمة خلال الفترة 2004م - 2014م.
Abstract
This Paper explains the difference between Geocentric Moon Phases and Topocentric Moon Phases, and it deeply discusses the wane phase. It also mentions the reasons of importance of using Topocentric Conjunction rather than Geocentric Conjunction by the persons in charge of preparing the official calendars in the Islamic Countries. Lastly the paper lists tables for Geocentric Moon Phases during the period 2004 AD - 2014 AD, and the Topocentric Moon Phases as seen from Kuala Lumpur, Mecca, and Washington DC during the period 2004 AD - 2014 AD.
1- المقدمة
ساد الاعتقاد بأن لحظة الاقتران هي لحظة عالمية واحدة، إلا أن هذا الاعتقاد غير دقيق بعض الشيء، فهناك مصطلحان للاقتران، يطلق على الأول اسم الاقتران المركزي (Geocentric New Moon) و الثاني الاقتران السطحي (Topocentric New Moon). المصطلح الأول يعتبر أن الأرض و الشمس و القمر عبارة عن نقاط (و هي المراكز) تسير في الفضاء، فإذا ما التقت هذه المراكز على استقامة واحدة و كان القمر في المنتصف، حدث الاقتران، بالطبع فإن لحظة الاقتران في هذه الحالة عبارة عن لحظة عالمية واحدة، إلا أن عملية رصد الهلال تتم من على سطح الأرض و ليس من مركزها! فما يهمنا معرفته هو وقت حدوث الاقتران من موقع رصدنا على سطح الأرض، و هذا ما يعالجه المصطلح الثاني "الاقتران السطحي"، إذ يعتبر هذا المصطلح أن الأرض و الشمس و القمر عبارة عن كرات تسير في الفضاء، و يحدث الاقتران عندما يقع مركزا القمر و الشمس على استقامة واحدة كما يرى من موقع الراصد على سطح الكرة الأرضية، و بالطبع فإن لكل منطقة على سطح الأرض موعدها المختلف لحدوث الاقتران، و خير دليل على ذلك هو كسوف الشمس، فهو اقتران مرئي، و من المعروف أن مواعيد الكسوف تختلف من منطقة لأخرى، و يبلغ أقصى فرق بين الاقتران المركزي و الاقتران السطحي حوالي ساعتين، في حين يبلغ أقصى فرق في الاقتران السطحي بين منطقتين مختلفتين لنفس الشهر حوالي أربع ساعات تقريبا.
2- أهمية اعتماد الاقتران السطحي
2-1 أولا: يتخذ بعض معدي التقاويم في الدول الإسلامية لحظة الاقتران كمعيار لتحديد بداية الشهر الهجري الجديد، فإذا وجد معد التقويم أن الاقتران يحدث قبل غروب الشمس اعتبر اليوم التالي هو أول أيام الشهر الهجري الجديد، أما إذا حدث الاقتران بعد غروب الشمس اعتبر اليوم التالي هو اليوم المتمم للشهر الهجري الحالي، و حيث إن مواعيد الاقتران تختلف من منطقة لأخرى، فإنه يجب على معد التقويم اعتماد موعد الاقتران كما يرى من منطقته، و ليس كما يرى من مركز الأرض، و لكن للأسف فإن معظم معدي التقاويم في الدول الإسلامية يعتمدون موعد الاقتران المركزي و ليس السطحي، مما يؤدي أحيانا إلى خطأ في تحديد بداية الشهر الهجري في هذه الدول، فعلى سبيل المثال يذكر معدو تقويم أم القرى السعودي [2] أن المعتمد لتحديد بداية الشهر الهجري في تقويم أم القرى هو غروب القمر بعد غروب الشمس وأن يكون الاقتران قد حدث قبل غروب الشمس بالنسبة لمدينة مكة المكرمة، بالطبع إن الاقتران المعتمد في حسابات تقويم أم القرى هو الاقتران المركزي و ليس اقتران القمر كما يرى من مدينة مكة المكرمة! و بإجراء بعض الحسابات الفلكية لشهر شعبان 1425 هـ نجد أن الاقتران المركزي حدث يوم الثلاثاء 14 أيلول 2004م في الساعة 17:29 بالتوقيت السعودي، و أن الشمس غربت في الساعة 18:25 و غرب القمر في الساعة 18:32، و حيث أنه تحقق الشرطان، فقد جعل تقويم أم القرى يوم الأربعاء 15 أيلول 2004م أول أيام شهر شعبان 1425هـ، و لكن تشير الحسابات أن اقتران القمر لشهر شعبان 1425 هـ كما يرى من مدينة مكة المكرمة يحدث في الساعة 18:48، أي بعد 23 دقيقة من غروب الشمس! و بالتالي تستحيل رؤية الهلال من السعودية يوم الثلاثاء 14 أيلول 2004م، و عليه كان من المفترض أن تكون بداية شهر شعبان 1425 هـ في تقويم أم القرى يوم الخميس 16 ايلول 2004م و ذلك لعدم تحقق أحد الشرطين المعتمدين من قبل معدي تقويم أم القرى!
2-2 ثانيا: بشكل عام إذا حدث الاقتران قبل غروب الشمس فإن القمر يغرب بعد غروب الشمس، أما إذا حدث الاقتران بعد غروب الشمس فإن القمر يغرب قبل غروب الشمس، إلا أن هذه ليست قاعدة عامة تنطبق على جميع الأشهر الهجرية، ففي بعض الأشهر قد يغرب القمر قبل غروب الشمس على الرغم من حدوث الاقتران قبل غروب الشمس، و من ناحية أخرى قد يغرب القمر بعد غروب الشمس على الرغم من حدوث الاقتران بعد غروب الشمس، و سبب حدوث ذلك هو اجتماع العاملين التاليين معا:-
2-2-1 ميلان مدار القمر حول الأرض بمقدار 5 درجات تقريبا عن الدائرة الكسوفية.
2-2-2 ميلان المسار اليومي للشمس و القمر بالنسبة للأفق، علما بأن المسار اليومي للأجرام السماوية في المناطق الواقعة على خط الاستواء الأرضي هو عامودي على الأفق، أما في بقية مناطق الكرة الأرضية فإن المسار اليومي للأجرام السماوية يصنع زاوية مع الأفق ليست عامودية، و تقل قيمتها بالابتعاد عن خط الاستواء الأرضي، إلا أن يصبح المسار اليومي للأجرام السماوية مواز للأفق في القطبين الشمالي و الجنوبي.
الشكل (1): يبين الشكل كيفية غروب القمر قبل الشمس على الرغم من حدوث الإقتران، بسبب ميلان مدار القمر عن مدار البروج (الخط الأزرق).
إن عدم اعتماد موعد الاقتران السطحي يزيد من نسبة هذه الحالات التي يصفها البعض بالحالات الشاذة، فعلى سبيل المثال تشير الحسابات الفلكية أن موعد الاقتران المركزي لشهر شوال 1425 هـ هو يوم الجمعة 12 تشرين ثاني 2004م في الساعة 17:27 بالتوقيت السعودي، و أن غروب الشمس سيحدث في مدينة مكة المكرمة في الساعة 18:40، أي أن الاقتران قد حدث قبل غروب الشمس، و بالتالي يتوقع الراصد أن القمر سيغرب بعد غروب الشمس، إلا أن القمر سيغرب في ذلك اليوم بالنسبة لمدينة مكة المكرمة في الساعة 18:30، أي قبل 10 دقائق من غروب الشمس! وعند حساب موعد الاقتران كما يرى من مدينة مكة المكرمة نجد أنه يحدث في الساعة 18:52، أي بعد غروب الشمس بـ 13 دقيقة.
هذا المثال يشير إلى أنه عند اعتماد موعد الاقتران السطحي سنجد أن بعض الأشهر التي يصفها البعض بالأشهر الشاذة هي ليست في حقيقة الأمر شاذة! إلا أن اعتماد البعض على حساب موعد الاقتران المركزي بدلا من السطحي هو الذي جعل هذه الأشهر تبدو و كأنها أشهر شاذة كما يسميها البعض.
2-3 ثالثا: إن عدم اعتماد موعد الاقتران السطحي سيجعل البعض يظن أن الحسابات الفلكية خاطئة! فكسوف الشمس كما هو معروف عبارة عن اقتران مرئي، فعندما يقع القمر بين الأرض و الشمس يحدث الكسوف و يحدث الاقتران! فموعد الاقتران يجب أن يقع ما بين موعد بداية الكسوف و نهايته و يكون قريبا جدا من موعد ذروة الكسوف (عندما يحجب قرص القمر أكبر نسبة من مساحة قرص الشمس)، و على سبيل المثال يقول الفلكيون الذين يعتمدون موعد الاقتران المركزي أن اقتران شهر محرم 1435 هـ سيحدث يوم الأحد 03 تشرين ثاني 2013م في الساعة 15:50 بالتوقيت السعودي، و لكن سيشهد سكان مدينة مكة المكرمة في ذلك اليوم كسوفا للشمس يبدأ في الساعة 16:13 و سيصل الذروة في الساعة 17:15، و ستغرب الشمس مكسوفة في ذلك اليوم، فعندما يلاحظ عامة الناس أن كسوف الشمس قد بدأ بعد 23 دقيقة من موعد الاقتران الذي حدده الفلكييون، فسيكون حكمهم قطعا بخطأ الحسابات الفلكية! و لكن عند حساب موعد الاقتران السطحي بالنسبة لمدينة مكة المكرمة، نجد أنه سيحدث في الساعة 17:09، أي قرب موعد ذروة الكسوف، و هذا هو الوضع الطبيعي، فمواعيد الكسوف تتطابق مع موعد الاقتران السطحي و ليس المركزي، لأن الاقتران المركزي يحدد موقع القمر كما يرى من مركز الأرض، أما الاقتران السطحي فإنه يحدد موقع القمر كما يرى من موقع الراصد على سطح الأرض.
3- تساوي الاقتران السطحي مع الاقتران المركزي
في كل شهر هجري هناك بعض المناطق التي يتساوى فيها موعد الاقتران السطحي مع موعد الاقتران المركزي، و يوضح الشكل (2) أن موعد الاقتران بالنسبة لراصد يقع في المنطقة ( أ ) يحين عندما يكون القمر في الموقع ( أ ق )، في حين أن موعد الاقتران بالنسبة لراصد يقع في المنطقة ( ب ) يحين عندما يكون القمر في الموقع ( ب ق )، أما بالنسبة للاقتران المركزي فإنه يحين عندما يكون القمر في الموقع ( م ق )، لاحظ أن لحظة الاقتران السطحي بالنسبة للمنطقة ( ج ) و ( د ) هي نفسها لحظة الاقتران المركزي، و ذلك لانطباق خط نظر الراصد الواقع في المنطقة ( ج ) و ( د ) مع خط نظر الراصد –إذا افترضنا وجوده- الواقع في المنطقة ( م ).
و هذا يعني أنه إذا حدث الاقتران في منطقة ما عند زوال الشمس (موعد آذان الظهر) أو عند منتصف الليل (و هو يساوي موعد آذان الظهر + 12 ساعة تقريبا) فإن موعد الاقتران السطحي في هذه المنطقة يتساوي مع موعد الاقتران المركزي، في حين يكون أقصى فرق بين الاقتران السطحي و الاقتران المركزي عند حدوث الاقتران وقت شروق أو غروب الشمس.
4- أطوار القمر
إن الاقتران هو نفسه تولد الهلال أو المحاق أو الاستسرار، فجميعها مترادفات لها نفس المعنى [1]، و المحاق هو أحد أطوار القمر الرئيسة الأربعة، و هي: المحاق و التربيع الأول و البدر و التربيع الثاني، و تعرّف أطوار القمر على النحو التالي [3]:-
4-1 المحاق (الاقتران أو تولد الهلال أو الاستسرار): يحدث عندما يكون الفرق بين خط طول القمر البرجي (Moon Ecliptic Longitude) و خط طول الشمس البرجي (Sun Ecliptic Longitude) يساوي صفرا.
4-2 التربيع الأول: يحدث عندما يكون الفرق بين خط طول القمر البرجي و خط طول الشمس البرجي يساوي 90 درجة.
4-3 البدر: يحدث عندما يكون الفرق بين خط طول القمر البرجي و خط طول الشمس البرجي يساوي 180 درجة.
4-4 التربيع الثاني: يحدث عندما يكون الفرق بين خط طول القمر البرجي و خط طول الشمس البرجي يساوي 270 درجة.
و من الجدير ذكره أنه إذا تم استخدام خط طول القمر البرجي المركزي (Moon Geocentric Ecliptic Longitude) و خط طول الشمس البرجي المركزي (Sun Geocentric Ecliptic Longitude) فإن أطوار القمر التي يتم الحصول عليها هي أطوار القمر المركزية (Geocentric Moon Phases)، أي كما تبدو من مركز الأرض، و عادة ما تنشر المراجع الفلكية الأجنبية هذه الأطوار.
أما إذا تم استخدام خط طول القمر البرجي السطحي (Moon Topocentric Ecliptic Longitude) و خط طول الشمس البرجي السطحي (Sun Topocentric Ecliptic Longitude)، فإن أطوار القمر التي يتم الحصول عليها هي أطوار القمر السطحية (Topocentric Moon Phases)، أي كما تبدو من موقع الراصد على سطح الأرض، و عادة لا تنشر المراجع الفلكية الأجنبية هذه الأطوار لعدم وجود فائدة حقيقية لهذه الأطوار بالنسبة للغرب، أما بالنسبة لنا نحن المسلمين، فنحن نعتمد على أطوار القمر لتحديد مواقيتنا، لذلك فإنه من الضروري أن نعتمد على أطوار القمر السطحية، خاصة عند تحديد بدايات الأشهر الهجرية.
5- جداول أطوار القمر
5-1 الجدول رقم (1): أطوار القمر المركزية خلال الفترة 2004م – 2014م، و ذلك بالتوقيت العالمي (UT1).
5-2 الجدول رقم (2): أطوار القمر السطحية بالنسبة لمدينة كوالالمبور (ماليزيا) خلال الفترة 2004م – 2014م، و ذلك بالتوقيت العالمي (UT1)، و قد تم اعتماد الاحداثيات التالية لمدينة كوالالمبور:-
- خط الطول: 101:33 شرقا
- دائرة العرض: 03:08 شمالا
- الارتفاع عن سطح البحر: صفر متر.
5-3 الجدول رقم (3): أطوار القمر السطحية بالنسبة لمدينة مكة المكرمة (السعودية) خلال الفترة 2004م – 2014م، و ذلك بالتوقيت العالمي (UT1)، و قد تم اعتماد الاحداثيات التالية لمدينة مكة المكرمة:-
- خط الطول: 39:49:31 شرقا
- دائرة العرض: 21:25:22 شمالا
- الارتفاع: 240 مترا فوق متوسط مستوى سطح البحر.
5-4 الجدول رقم (4): أطوار القمر السطحية بالنسبة لمدينة واشنطن العاصمة (الولايات المتحدة) خلال الفترة 2004م – 2014م، و ذلك بالتوقيت العالمي (UT1)، و قد تم اعتماد الاحداثيات التالية لمدينة واشنطن:-
- خط الطول: 77:02 غربا
- دائرة العرض: 38:53 شمالا
- الارتفاع: صفر متر.
لاحظ أن جميع المواعيد في الجداول سالفة الذكر هي بالتوقيت العالمي، و لتحويلها إلى مواعيد محلية يجب إضافة الفرق الزمني عن التوقيت العالمي.
و للحصول على مواعيد أطوار القمر السطحية أو موعد الاقتران السطحي لأي منطقة في العالم يمكن استخدام أحد برامج الحاسوب التالية:
- برنامج "المواقيت الدقيقة" من إعداد الجمعية الفلكية الأردنية
(http://www.icoproject.org/accut.html).
- برنامج "مواقيت الصلاة" من إعداد علي الحداد (http://www.geocities.com/SiliconValley/Vista/9311)
- برنامج RedShift
(http://www.redshift.de)
- أو استخدام أي برنامج حاسوب آخر و حساب قيمة خط طول الشمس البرجي السطحي و خط طول القمر البرجي السطحي، و إيجاد الوقت الذي يكون عنده الفرق بين هاتين القيمتين يساوي 0° و 90° و 180° و 270° لمعرفة طور المحاق و التربيع الأول و البدر و التربيع الثاني على التوالي.
6- الخلاصة
يمكن استخدام الحسابات الفلكية لحساب أطوار القمر المركزية أو لحساب أطوار القمر السطحية، و يعتمد تحديد أي منهما ينبغي استخدامه على التطبيق الفلكي لهذه الحسابات، فإن كان الغرض من حساب أطوار القمر هو مجرد العلومات العامة و نشر الثقافة الفلكية، فيفضل استخدام أطوار القمر المركزية كونها واحدة لجميع مناطق الكرة الأرضية لأنها تعتمد مركز الأرض و ليس سطحها، أما إذا كان الغرض من حساب مواعيد أطوار القمر هو تحديد بدايات الأشهر الهجرية فإنه يجب اعتماد أطوار القمر السطحية، و ذلك لاختلاف موعد الاقتران من منطقة لأخرى على سطح الكرة الأرضية.
7- المراجع
- محمد عودة، الفرق بين ولادة الهلال و ظهوره علميا، مجلة التقدم العلمي، مؤسسة الكويت للتقدم العلمي، العدد 50، أكتوبر 2005م.
- زكي المصطفى و ياسر حافظ، 2001، تقويم أم القرى (التقويم المعتمد في المملكة العربية السعودية)، أبحاث المؤتمر الفلكي الإسلامي الثاني، عمان – الأردن.
- Meeus J., 1991- Astronomical Algorithms. Willmann-Bell, Inc., 1st ed, USA, 429 pages.
8- الكاتب
محمد شوكت عودة: رئيس المشروع الإسلامي لرصد الأهلة ICOP، رئيس لجنة رصد الأهلة و المواقيت التابعة للجمعية الفلكية الأردنية، عضو مؤسس في الإتحاد العربي لعلوم الفضاء و الفلك، عضو اللجنة الرسمية لإثبات الأهلة في الأردن و الإمارات. (modeh@icoproject.org).
الشكل رقم (2): يبين هذا الشكل مواقع القمر المختلفة عند حدوث الاقتران المركزي و الاقتران السطحي من عدة مواقع على سطح الكرة الأرضية. نسب الأبعاد ليست حسب الواقع.
جدول رقم (1): أطوار القمر المركزية خلال الفترة 2004م – 2014م، و ذلك بالتوقيت العالمي (UT1).
2004 Delta T: 64.58 Seconds
المحاق
تربيع أول
بدر
تربيع ثاني
21/01/2004 21:05
29/01/2004 06:03