المد والجزر والقمر

لماذا يوجد انتفاخان

تجذب جاذبية القمر الأرض كلها، لكن ليس بالتساوي. فالجانب المواجه للقمر يُجذب أقوى قليلًا من مركز الأرض، والجانب البعيد أضعف قليلًا. وهذا الفرق في الجذب، المسمى القوة المدية، يمط الأرض قليلًا على طول الخط الواصل بين الأرض والقمر.

وأوضح ما تستجيب له مياه المحيطات. فهي تتكدس في الجانب المواجه للقمر، حيث يُجذب الماء متقدمًا على الأرض، وفي الجانب المقابل أيضًا، حيث يتخلف الماء بينما تُجذب الأرض بعيدًا عنه. والنتيجة انتفاخان، واحد على كل جانب من الكوكب.

مدّان عاليان في اليوم

مع دوران الأرض يمر الساحل عبر الانتفاخين وعبر المنطقتين المنخفضتين بينهما. فيحصل معظم الأماكن على مدين عاليين وجزرين كل يوم.

تستغرق الدورة نحو 24 ساعة و50 دقيقة، لا 24 ساعة، لأن القمر يتقدم في مداره بينما تدور الأرض. فعلى الأرض أن تدور قليلًا زيادة لتلحق به. ولهذا يأتي المد العالي متأخرًا قرابة 50 دقيقة كل يوم.

المد الحقيقي أكثر فوضى من هذه الصورة البسيطة. فالقارات تعترض الانتفاخين، وأحواض المحيطات تتماوج كالماء في حوض استحمام، والشكل المحلي يؤثر كثيرًا. فبعض الأماكن لا تشهد إلا مدًا عاليًا واحدًا في اليوم، وقد يبلغ الفرق بين المد والجزر في خليج فندي بكندا نحو 16 م. أما البحار شبه المغلقة مثل البحر المتوسط فمدّها صغير، غالبًا أقل من 30 سم.

دور الشمس: المد الربيعي والمد المحاقي

الشمس أضخم كتلة من القمر بكثير، لكنها أبعد أيضًا بنحو 390 مرة. ولأن القوة المدية تنخفض بسرعة كبيرة مع المسافة، فإن تأثير الشمس المدي أقل قليلًا من نصف تأثير القمر.

حين تصطف الشمس والقمر والأرض، في المحاق والبدر، تتراكب مدودهما. فيعلو المد العالي وينخفض الجزر أكثر. وهذه هي المدود الربيعية، وتسميتها الإنجليزية (spring) مأخوذة من تدفق الماء وفورانه، لا من فصل الربيع.

وحين تجذب الشمس والقمر بزاوية قائمة، في التربيعين الأول والأخير، يلغي أحدهما الآخر جزئيًا. فيصغر مدى المد، فتكون المدود المحاقية. ويتكرر كل نمط نحو مرتين في الشهر. ويكون المد أيضًا أقوى قليلًا حين يكون القمر قرب الحضيض، أقرب نقطة له إلى الأرض.

التقييد المدي

تؤثر القوى المدية في الأجرام الصلبة أيضًا. فمنذ زمن بعيد رفعت الأرض انتفاخات في صخور القمر الفتي. وجذبت جاذبية الأرض تلك الانتفاخات فأبطأت دوران القمر تدريجيًا حتى طابق مداره. واليوم يدور القمر حول نفسه مرة كل 27.3 يومًا، وهي المدة نفسها التي يستغرقها ليدور حول الأرض، فيُرينا دائمًا الوجه نفسه.

يُسمى هذا التقييد المدي، وهو شائع. فمعظم الأقمار الكبيرة في المجموعة الشمسية، ومنها أقمار المشتري الغاليلية، مقيدة مديًا بكواكبها. ويذهب بلوتو وقمره شارون أبعد من ذلك: فكل منهما يُبقي الوجه نفسه نحو الآخر.

القمر يبتعد ببطء

تدور الأرض حول نفسها أسرع مما يدور القمر حولها، فيسحب الاحتكاك انتفاخي المد قليلًا أمام القمر. ويجذب هذان الانتفاخان القمر إلى الأمام على مداره، فيمنحانه طاقة ويرفعانه إلى مدار أوسع. وفي الوقت نفسه يجذب القمر الانتفاخين إلى الخلف ويكبح دوران الأرض ببطء.

تُظهر حزم الليزر المرتدة عن عواكس تركها روّاد أبولو والمركبات الجوالة السوفيتية أن القمر يبتعد بنحو 3.8 سم في السنة، قرابة سرعة نمو أظافرك. ويطول يوم الأرض بالتوازي، بنحو جزأين من ألف من الثانية في القرن. وقبل مئات ملايين السنين لم يكن اليوم يتجاوز نحو 21 إلى 22 ساعة.

مراقبة المد والجزر

إذا كنت تعيش قرب ساحل محيط، فراجع جدول المد المحلي، الذي يسرد الأوقات والارتفاعات المتوقعة للمد والجزر. وقارن أسبوعًا حول البدر أو المحاق بأسبوع حول أحد التربيعين، فسترى الفرق بين المد الربيعي والمحاقي.

وضع السلامة في حسابك. فالمدود الربيعية قد تغمر الشواطئ وتقطع الممرات بسرعة، لذا تحقق من الأوقات قبل السير على المسطحات الرملية أو الصخور. وعلى سواحل تركيا المطلة على البحر المتوسط أو البحر الأسود يكون المد صغيرًا جدًا حتى إن الرياح وضغط الهواء يغيّران منسوب الماء عادة أكثر مما يغيّره القمر.