استخدمْ ظلال القمر لقياس ارتفاع قمم فوهاته

 تمثل الفوهات القمرية، مثل فوهة ثيوفيلوس هنا، مع ظلال الجدران الواضحة والمعلم المركزي المثير للاهتمام، أمثلة جيدة لقياس الارتفاعات التضاريسية

يبدو سطح القمر بأروع مشاهده عندما يعرض ظلالاً شديدة التحديد. وإضافة إلى المتعة البصرية، فإن دراسة الظلال التي تصنعها الجبال والفوهات القمرية يمكن أن تخبرنا بكثير عن هذه المعالم. عندما نرى فوهة قمرية من الأعلى، فمن السهل أن نعتقد أن جدار الفوهة متماثل حول محيطها بالكامل. ومع ذلك إذا نظرنا إلى شكل الظلال التي يسقطها جدار الفوهة، فسيمكننا الحصول على فهم أفضل للقمم والمنخفضات على امتداد طول الحافة؛ وإذا كان للفوهة قمة مركزية، فستكشف ظلالها عن طبيعتها أيضاً.

يوضح الرسم البياني الذي يقارن قياساتنا لفوهة ثيوفيلوس مع البيانات المنشورة أن النتائج متشابهة

سنوضح لك هنا طريقة سهلة لقياس هذه الظلال. باستخدام بعض العمليات البسيطة في علوم المثلثات وتطبيقها على مثلث قائم الزاوية، يمكننا حساب ارتفاع المعلم القمري الذي يلقي الظل. معادلتنا هي:

O = tanθ X A

حيث O = ’الضلع المقابل‘ (أي ارتفاع المعلم).

وTanθ = ظل زاوية الشمس، 

وA = ’الضلع المجاور‘ (أي طول الظل).

التوقيت مهم

لكي تبدأ فكل ما تحتاج إليه هو مسطرة وآلة حاسبة وصورة لفوهة محدَّدة الظلال. ستحتاج إلى معرفة وقت وتاريخ التقاط الصورة، لذا يمكنك استخدام أداة إظهار خط الغلس القمري Lunar Terminator Visualization Tool (على الرابط: (bit.ly/3taEmyf لمعرفة زاوية الشمس في ذلك الوقت، فوق أي نقطة على سطح القمر. استخدمنا صورة فوهة ثيوفيلوس Theophilus التي التقطها أليساندرو بيانكوني Alessandro Bianconi عند الساعة 03:48 بالتوقيت العالمي UT في 18 سبتمبر 2011.

من المهم أن نذكر أن عمليتنا هنا قد جرى تبسيطها. تعتمد هذه الطريقة على قطر الفوهة المنشور مسبقا حتى نتمكن من توسيع Scale up قياسنا للظل. معظم الفوهات القمرية ليست دائرية تماماً، لذا فإن الرقم المنشور هو قياس متوسط Average؛ أخذنا قياس قطر واحد فقط. إذا كنتَ تستخدم هذا الحساب لمعلم معزول، فستحتاج إلى معرفة نسبة البكسل/الكيلومتر للجهاز المستخدم في التقاط الصورة.

إضافة إلى ذلك، لا تأخذ عمليتنا انحناء سطح القمر في الحسبان. تذكر أن القمر هو كرة، لذا إذا اخترت فوهة مركزية تماماً، فإن تأثيرات تقلص حجمها ستكون أقل وضوحاً. قد يكون من الصعب أيضاً معرفة مكان بدء الظل ونهايته بدقة إذا كان يوجد في منطقة معقدة التضاريس. نحن نستخدم قياساً واحداً فقط لفوهة المعقدة عند زاوية معينة للشمس، ونقارن ذلك بالرقم المنشور مسبقا، والذي سيكون قيمة متوسطة.

ماري ماكنتاير Mary McIntyre:

فلكية تهتم بنشر المعارف الفلكية والتوعية بها، ومدرِّسة للتصوير الفلكي

تضفي طريقتنا إحساساً بالحجم إلى المشاهد الطبيعية المجردة بخلاف ذلك. وعلى الرغم من التبسيط بهدف تسهيل العمليات الحسابية، فإنها ما زالت تعطي نتائج قريبة من الرقم المنشور. سيساعدك هذا المشروع على اكتساب معرفة أكثر بالمعالم القمرية التي تختار دراستها.