ويعد كسوف الشمس الكلي يوم الاثنين، والذي يمكن رؤيته في أجزاء من المكسيك والولايات المتحدة وكندا، اقترانًا مثاليًا بين الشمس والقمر في السماء. ولكن هذا هو نوع الحدث الذي يأتي مع تاريخ انتهاء الصلاحية: في مرحلة ما في المستقبل البعيد، ستشهد الأرض آخر كسوف كلي للشمس.
وذلك لأن القمر يتحرك بعيدًا عن الأرض، لذا فإن أقرب جار سماوي لنا سيظهر يومًا ما، بعد ملايين أو مليارات السنين في المستقبل، صغيرًا جدًا في السماء بحيث لا يمكنه تغطية الشمس بالكامل.
وقال نوح بيدرو، عالم الكواكب في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا، في إشارة إلى كسوف “حلقة النار” مثل ذلك الذي عبر الولايات المتحدة في أكتوبر/تشرين الأول.
لكن تحديد التاريخ الدقيق للكسوف الشمسي النهائي للأرض يمثل تحديًا حسابيًا خطيرًا يشمل العديد من التخصصات العلمية المختلفة.
منذ أن تشكل القمر قبل أربعة مليارات سنة، كان يبتعد عن الأرض. تراجع القمر هو نتيجة لتفاعل جاذبيته مع كوكبنا. تتسبب الأمواج التي تثيرها قوة الجاذبية في انزلاق المياه في محيطات كوكبنا على طول قاع المحيط وعلى طول حواف القارات. وقال ماثيوز جرين، عالم البحار بجامعة بانجور في ويلز، إن هذا يخلق احتكاكًا، مما يتسبب في دوران الأرض ببطء حول محورها.
يتحرك القمر إلى الخارج في مداره استجابة لتباطؤ الأرض. قال الدكتور جرين: “تخيل متزلجة على الجليد تمد ذراعيها وتتحرك ببطء”. “إنه نفس المبدأ الفيزيائي ولكن بشكل عكسي.”
ومن أوائل الذين تنبأوا بتوسع مدار القمر كان جورج داروين، أحد أبناء تشارلز داروين. لكن فرضيته نشرت عام 1879لم يتم التحقق منها حتى ترك رواد الفضاء الأمريكيون والمركبات الآلية السوفيتية أجهزة تسمى العاكسات الرجعية على سطح القمر. يمكن للباحثين إطلاق نبضات ليزر على المرايا الموجودة في تلك الأدوات بحجم حقيبة السفر وقياس المدة التي يستغرقها الضوء للقيام برحلة واحدة ذهابًا وإيابًا. وقد أعطى هذا للعلماء طريقة لقياس المسافة إلى القمر بدقة. في أوائل السبعينيات، اكتشف الباحثون أن القمر يتراجع حوالي 1.5 بوصة عن الأرض كل عام.
هذا يتعلق بمعدل نمو أظافر الإنسان. وقال روبرت تايلر، عالم الكواكب في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا: “إننا نتعامل مع تغييرات صغيرة جدًا”.
ولكن على مدى مئات الملايين من السنين، سيصبح القمر أصغر في السماء كلما زاد بعده. في مرحلة ما، ستظهر الشمس أصغر من أن يتم طمسها بالكامل، وسيصبح الكسوف الكلي للشمس شيئًا من الماضي.
لحساب تاريخ آخر كسوف كلي للشمس، من المهم أن نتذكر أن مدار القمر حول الأرض ومدار الأرض حول الشمس بيضاوي الشكل. أي أن المسافة بين الأرض والقمر وبين الأرض والشمس ليست ثابتة. تختلف الأحجام الظاهرية للقمر والشمس كما تُرى من الأرض وفقًا لذلك؛ وتختلف أكبر وأصغر الأقمار الظاهرة في الحجم بنسبة 14 بالمئة، بينما يبلغ الفارق المقابل للشمس 3 بالمئة.
يحدث الكسوف الكلي الأخير للشمس عندما يغطي القمر الأكبر ظهورًا الشمس الأصغر ظهورًا. القليل من الرياضيات التي تتضمن قطر القمر والأحجام الظاهرية للقمر والشمس تعطي تقديرًا للحدث بحوالي 620 مليون سنة.
لكن الباحثين يحذرون من عدم اليقين بشأن هذا العدد. كبداية، يفترض أن القمر سوف ينحسر عن الأرض بمعدله الحالي. بالتأكيد لن يحدث ذلك يا دكتور. قال جرين.
وقال إن معدل تباطؤ القمر يتأثر بعدة عوامل، بما في ذلك طول اليوم على الأرض وعمق أحواض المحيطات وترتيب قاراتنا. وقال الدكتور جرين إن هذه الأشياء تتغير بمرور الوقت، لذا فمن التبسيط للغاية افتراض أن القمر يتراجع دائمًا بنفس المعدل.
يتفق معظم الباحثين على أن معدل تباطؤ القمر سينخفض. وقال بريان أوربيك، عالم المحيطات الفيزيائية بجامعة ميشيغان: “إذا كان علي أن أخمن، فإن أمواج المستقبل ستكون أضعف”. يُترجم المد والجزر الأضعف إلى تراجع أبطأ للقمر، مما يوفر لكوكبنا المزيد من الفرص في ظل القمر.
هناك أدلة جيدة على أن القمر قد تراجع ببطء في الماضي أيضًا. قامت مارغريت لاندينك، عالمة الجيولوجيا في جامعة ويسكونسن ماديسون، بدراسة الصخور الرسوبية في أستراليا التي تسجل التغيرات المناخية الناجمة عن التقلبات في المسافة بين الأرض والقمر. قال الدكتور لاندينك: «لقد درست بصمات تلك الاختلافات الفلكية».
النتائج التي توصل إليها فريقهوقد تم استخدام باحثين آخرين في عمليات المحاكاة الإيحائية يتراجع القمر بمقدار 0.4 إلى 1.2 بوصة سنويًا في معظم تاريخها. وتكشف عمليات المحاكاة هذه أيضًا أنه خلال بعض الفترات التي استمرت عشرات الآلاف من السنين، ابتعد القمر عن الأرض بأكثر من أربع بوصات سنويًا.
دكتور. تتولى نماذج تايلر المهمة الصعبة المتمثلة في التنبؤ بمعدلات الركود القمري في المستقبل. وذكروا أن القمر سوف يتحرك بعيدًا بمعدل 0.3 بوصة سنويًا لعدة مليارات من السنين القادمة. وقال إن تراجع القمر في المستقبل لن يكون كما كان في الماضي القديم. “معظم الأشياء المثيرة للاهتمام قد حدثت بالفعل.”
دكتور. إذا كانت محاكاة تايلر صحيحة، فسيكون الكسوف الكلي مرئيًا لمدة ثلاثة مليارات سنة تقريبًا. وحذر من أن هناك قدرا كبيرا من عدم اليقين في هذا التقدير.
وقال الدكتور بيدرو إنه على الرغم من أنه لا يزال أمامنا أعمار لنشهد الكسوف الكلي، إلا أن هذا ليس سببًا لعدم البحث عن روعة هذه الظاهرة. ففي نهاية المطاف، فهي ظاهرة سماوية فريدة من نوعها لوجودنا الأرضي.
وقال الدكتور بيدرو: “لم يتعرض أي كوكب آخر في نظامنا الشمسي لكسوف كلي للشمس”. “لدينا هذه الفرصة الرائعة.”
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”