ما هي الوحدة الفلكية

تعريف الوحدة الفلكية

يرمز مصطلح الوحدة الفلكية (بالإنجليزية: astronomical unit) إلى المسافة بين الشمس والأرض، ويستخدم أيضاً كوحدة لقياس المسافات في النظام الشمسي ، حيث يبلغ متوسط المسافة بين الشمس والأرض حوالي 149.6 مليون كيلومتر أو 92.96 مليون ميل، وتعدّ هذه المسافة كبيرةً جداً، إذ يستغرق ضوء الشمس 8 دقائق حتى يصل إلى سطح الأرض، وتبقى حساب المسافة بين الشمس والأرض عملية تقديرية بسبب كون مدار الأرض حول الشمس بيضاوي الشكل، أي أن شكل حركة الأرض حول الشمس تتغير خلال السنة، مما يؤدي إلى تغير المسافة بينهما على مدار العام، كما تكون أقرب مسافة بين الشمس والأرض في أوائل كانون الثاني، وتستخدم الوحدة الفلكية لتقدير المسافة بين الشمس والكواكب عندما يكون حجم هذا الكوكب لا يكاد يذكر بالنسبة لحجم كوكب الشمس، إضافةً إلى عدم تغير المسافة بينهما على مدار العام.

تاريخ تقدير الوحدة الفلكية

يعدّ الفلكي اليوناني أرسطرخس Aristarchus أول من حاول تقدير المسافة بين الشمس والأرض في عام 250 قبل الميلاد، وبعدها قام كريستيان هيجينز Christiaan Huygens بمحاولة تقدير المسافة بين الشمس والأرض في عام 1653م، حيث وضع تقديراته من خلال كوكب الزهرة، والتي ساعدته على الوصول إلى فكرة أنه عندما يكون نصف الزهرة مضاءً بضوء الشمس، فإنه يتشكل مثلث قائم الزاوية بثلاثة رؤوس وهي: الشمس والزهرة والأرض، وبعد أن قدّر المسافة الموجودة والزاوية التي تكونت بالمثلث تمكن من حساب المسافة بين الشمس والأرض، وقد كانت حساباته وتقديراته معتمدةً بشكل جزئي على التخمين العقلي، إذ لم تكن مدعومةً بأدلة علمية، لذلك لم تكن على درجة عالية من الدقة.

أجرى الباحث جيوفاني كاسيني Giovanni Cassini بحثاً في عام 1672م بالاعتماد على مبدأ الاختلاف الزاوي أو اختلاف المنظر باختلاف زاوية الرؤية (بالإنجليزية: Parallax)، والذي يتشكل به مثلث سماوي من الأرض، والشمس، وكوكب ثالث آخر، إذ تمّ تحديد زاوية سقوط الضوء من الكوكب الثالث على الأرض، وبالتالي تمكن جيوفاني من معرفة المسافة بين كوكب المريخ والأرض، ثم اكتشف من خلالها المسافة بين الشمس والأرض.

الطرق الحديثة لقياس الوحدة الفلكية

عرّف الاتحاد الفلكي الدولي (IAU) في عام 1976م الوحدة الفلكية بأنها المسافة بين الشمس، والجسيمات غير المتناهية، والتي تدور في مدار دائري حولها لمدّة سنة وحدة، وقد ثبت أن تطبيق هذا التعريف صعب في النسبية العامة، حيث تمّ الحصول على قيم متعددة للوحدة الفلكية، وذلك بالاعتماد على الإطار المرجعي لمراقب قيمة الوحدة الفلكية، كما أنّ هذا التعريف اعتمد على كتلة الشمس، والتي تتناقص بشكل دائم، وبذلك تتغير الوحدة الفلكية باستمرار ولا تبقى ثابتة.

وُجدت عدّة طرق حديثة ومباشرة لقياس المسافة بين الشمس والأرض، وذلك باستخدام التكنولوجيا المتقدمة والرادار، والمركبة الفضائية المتطورة، حيث إنّ التطبيقات القديمة في تقدير الوحدة الفلكية اعتمدت على كتلة الشمس عندما تصدر عنها الطاقة، وقد تغيرت هذه الاعتبارات في التطبيقات الحديثة، حيث صوّت الاتحاد الفلكي الدولي لتغيير التعريف القديم في أغسطس عام 2012م، وقد تمّ تحديد المسافة بين الأرض والشمس بحوالي 149,597,870,700 كم، وتعتمد هذه الطريقة الحديثة في حسابتها على سرعة الضوء دون النظر إلى كتلة الشمس.