يتمثل أحد أسرار الفيزياء في أن أي كتلة تدور حول نفسها مثل القمر أو الأرض أو الشمس تولد جاذبيتها الخاصة بها. وكلما كانت الكتلة أكبر كانت الجاذبية أقوى. وما اكتشفه إسحاق نيوتن أنه في حين تجذب قوة الجاذبية الكتل الأخرى، فإن هذه القوة تضمحل بسرعة مع اتساع المسافة. وهكذا كلما كانت الكتل أقرب من بعضها كان تأثيرها أقوى. وبناء عليه، يُوجد تأثير ثلاثي متبادل بين القمر والأرض والشمس. بدايةً، وفي حين تدور الأرض في أثناء اليوم، تجعلها جاذبية القمر، مع ضعفها نوعا ما، تنتفخ مُنجذبةً نحوه بنحو 2–3 سنتمترات. وليس لهذا أي تأثير ملحوظ على اليابسة، وإنما له تأثير كبير على المحيطات، وهو ما ينشأ عنه ظاهرة المد والجزر. وعندما تمر الأرض بحيث تكون تحت تأثير قوة شد القمر الجاذبة، يسحب القمر باتجاهه أي كتلة كبيرة من الماء. يظهر هذا الانتفاخ على الجانب المواجه للقمر، والجانب البعيد المقابل له على الأرض. وبينما تدور الأرض يستمر هذا الانتفاخ تحت القمر، ويُولد مدًّا عاليًا. في المقابل فإن كتلة الماء المتعامدة مع الجذب القمري المباشر تنخفض وبالتالي بعد الانتفاخ، تعود مستويات البحر إلى الانخفاض فيحدث الجزر. وهكذا يتغير مستوى البحر كلَّ اثنتي عشرة ساعة أو نحو ذلك، ومع انتقال الانتفاخين حول الكرة الأرضية يحدث من تام كل 12 ساعة و25 دقيقة. ويُقدِّم المدار المتغير للقمر توقيت حدوث كل مد عالٍ بنحو 50 دقيقة كل يوم. ولحقل جاذبية الشمس أيضًا دور، ولكن نظرا لبعدها الكبير عنا فإن تأثيرها أضعف من تأثير القمر.

مع ذلك، عندما يكون القمر والشمس مصطفين على خطّ مستقيم، وهو ما يحدث مرتين شهريا (في طوري الهلال والبدر) تولد قوة جذبهما المشتركة مدًّا عاليًا جدًا يُطلق عليه اسم المد الربيعي Spring tide. وعندما يحدث العكس أي عندما يكون القمر والشمس على طول ضلعي زاوية قائمة نحصل على جزرٍ منخفض جدًا، أو جزر محاقي Neap tide، خلال تربيع القمر. وقد تمحورت العديد من الأحداث التاريخية بالغة الأهمية حول مواقيت المد والجزر، خصوصًا في فترات ازدهار السفن الشراعية. ومن الأمثلة على ذلك مطاردة البحرية الإنكليزية للأرمادا أو الأسطول الإسباني في سنة 1588م وتدميره بإرسال سفن مشتعلة مع المد. كما أن المد الربيعي يكون في أعلى مستوى له في الحضيض القمري، ويُقال إنه ساهم في غرق سفينة تايتانيك في سنة 1912. فقبل بضعة شهور من اصطدام تايتانيك بجبل جليدي، أدى مد ربيعي عال بصورة استثنائية إلى انفصال جبال جليدية هائلة عن جزيرة جرينلاند. وفي الأحوال العادية، لا يُشكل مثل هذا الجبل الجليدي الهائل خطرًا على السفن العابرة؛ لأنه يكون قد ذاب قبل أن يطفو منجرفًا نحو الجنوب ويصل إلى خط العرض الذي حصل فيه الاصطدام الشهير. ¹

إذن يُوجد لدينا نوعان من المد والجزر:

• العالي أو الربيعي: وهو يحدث عندما يكون القمر والأرض والشمس على خط واحد؛ بحيث يتزامن حدوث المد والجزر بسبب الشمس والقمر معا؛ الأمر الذي يجعل المد والجزر أعلى من المتوسط أو أدنى منه. وهو يحدث في أثناء الهلال أو البدر. ²

• المنخفض أو المحاقي: وهو يحدث عندما يكون القمر في منتصف الطريق بين الهلال والبدر في كلا الاتجاهين ويكون جذب القمر والشمس متعامدين؛ لذلك لا يتداخل المد والجزر الشمسي والقمري. وهذا لا يجعل المد مرتفعًا ولا الجزر منخفضًا. ³

بينما يدور القمر حول الأرض، تشدُّ جاذبيته مياه المحيط؛ فينشأ »انتفاخ«. لكن حركة القمر تجعل الأرض تتحرك في الفضاء أيضًا؛ فتنطلق المياه بعيدًا عن القمر لتنتج انتفاخا آخر من المد والجزر. وعندما تدور الأرض تتحرك سواحلها من وإلى خارج المد والجزر، مما يتسبب في ارتفاع المد والجزر. (مصدر الصورة والتعليق، Woodward, John, Oceans, DK Eyewitness Books, New York, 2008, p. 48)

عندما يدور القمر حول الأرض، يتحرك تماشيا مع الشمس مرتين في الشهر عندما يكون بدرا وهلالا، وعندما يتم محاذاة الشمس والقمر على هذا النحو، فإن جاذبيتهما مجتمعة تُسبب المد والجزر العالي كل أسبوعين في الأسابيع الممتدة بين البدر والهلال، تعوض جاذبية الشمس بجاذبية القمر، وتقلل من تأثير انتفاخ المد والجزر وتتسبب في حدوث مد وجزر أقل (مصدر الصورة والتعليق: 48 .Woodward, John, Oceans, p)

ونظرا لكون قوة الجاذبية تضعُف بالبعد، فإن حركة المد والجزر تكون أقوى في المحيط الهادئ عندما يكون القمر فوق هاواي مباشرة عنها عندما ينعطف القمر بعيدًا ليُصبح فوق المحيط الأطلسي. ⁴ كما أن احتكاك المد والجزر يؤدي إلى زيادة طول اليوم بنسبة 0.001 ثانية في كل قرن من الزمن. ⁵

هوامش

(1) Williams, Edgar, Moon, Reaktion Books Ltd, London, 2014, p. 58-59

(2) هويت بول ج. وسوشكوي جون أ. وهويت، ليسلي أ. مفاهيم العلوم الفيزيائية، مكتبة العبيكان- وزارة التعليم العالي، الرياض، 2014م، ص659.

(3) هويت، بول ج. وسوشكوي، جون أ. وهويت، ليسلي أ. مفاهيم العلوم الفيزيائية، ص659.

(4) كلوز، فرانك، النهاية، ترجمة: مصطفى إبراهيم فهمي، سلسلة عالم المعرفة، العدد 191، نوفمبر (تشرين الثاني)، المجلس الوطني للثقافة والفنون والآداب، الكويت، 1994، ص48.

(5) دبس، محمد، معجم أكاديميا للمصطلحات العلمية والتقنية دار أكاديميا، بيروت، 1993. ص559.