قصة اكتشاف الكوكب أورانوس منقول

تميّز الكوكب أورانوس بأنه أول كوكب يحدد تاريخ اكتشافه من قبل الإنسان.
ليس هذا وحسب بل أن قصة اكتشافه لا تقل غرابة عن غرابة بعض مميزاته. لقد
اكتشف هذا الكوكب من قبل ويليام هيرشل. ولد فريدريك ويليام هيرشل في هانوفر
بتاريخ 15/11/1738 .وكان أحد عشرة أطفال في عائلة مات أربعة منهم في سن
الشباب.كان والده قائداً لفرقة موسيقية في الحرس الهانوفري، وكانت والدته
ربة بيت تجهل القراءة والكتابة. أما هيرشل فكان يذهب إلى مدرسة جاريسون
الحكومية في منطقته ولفت الانتباه لإبداعه في مواضيع اللغات والرياضيات
وبشكل خاص في موضوع الموسيقى. وفي العام 1753 ولم يكن يبلغ آنذاك الخامسة
عشرة من عمره تم اختياره كموسيقي في فرقة الحرس التي كان والده يعمل فيها.
وتشاء الصدف أن حرب السبع سنوات بين بريطانيا وفرنسا بدأت في تلك الفترة
,وكانت هانوفر حينها مع بريطانيا تحت إمرة الملك جورج الثاني.وبعث ويليام
مع فرقته إلى بريطانيا لمواجهة غزو فرنسا ولكن لم تدم مدة مكثه في الجيش
طويلاً، فقط عدة شهور تعلم خلالها الإنجليزية حيث كان قد عاد إلى وطنه
هانوفر تحت إمرة الدوق كامبرلاند والذي يذكر أنه في تموز 1757 تدمر جيش
الدوق في معركة هاستنبك وفيها غادر ويليام مجموعته بدون إذن واختبأ في
مستنقع ماء، وبعد عدة أيام آثر بطلب تسريحه من الخدمة ولعدم الحاجة الماسة
للموسيقيين في تلك الفترة تمت الموافقة على طلبه وإعطائه شهادة تسريح من
الخدمة بناءً على طلبه.

إلا أنه لم يستفد من الامتيازات الخاصة
بالجيش بعد التسريح لأنه دخله صغيراً ولم يتم تسجيله رسمياً آنذاك. ويمكنك
حين تزور متحف هيرشل في مدينة باث رؤية ورقة التسريح معلقة في إطار هناك.
وفي نهاية عام 1757 ارتحل وأخوه يعقوب إلى لندن وبقي فيها مدة قصيرة جمع
خلالها مبلغاً يكفي لارتحاله نحو يوركشير شمالاً حيث أصبح بعد فترة قائداً
لفرقة موسيقية فيها. واستمر فيها حتى العام 1764 إذ عاد إلى وطنه هانوفر
وكانت آخر مرة يرى فيها والده. وهنا لاحظ أن أخته كارولين ترزخ تحت أعباء
مسؤولية المنزل المضنية وتمنى مساعدتها، وعمل حينها عازف أورغ في بلدته ثم
ذهب في عام 1766 إلى مدينة باث وهناك تم اختياره ليكون عازف الأورغ الجديد
في فرقة الكنيسة والذي كان تحت الإنشاء بعد. فعمل في فرقة ريتشارد لينلي.
وهناك في باث أحد المراكز الثقافية المهمة ظهر ويليام وذاع صيته واحتل مكان
مميزة إذ كان جميل الهيئة لطيف الشخصية وعذب المنطق والأهم مهارته
الموسيقية المبدعة. وفي الرابع من تشرين الأول عام 1767 أصبحت فرقة الكنيسة
جاهزة وتم الافتتاح رسمياً ليصبح ويليام من أبرع عازفي الأورغ مما دعا إلى
استقراره. وأتاح ذلك لأخته فرصة زيارته في لندن. وفي عام 1772 طلب من أخته
كارولين الحضور للعيش معه لتساعده في تدبير المنزل وتمارس مهنتها المفضلة
الغناء. ولم يمر عليه وقت أفضل من هذا حيث أصبح مدير فرقة باث الموسيقية
المحلية، وفي أثناء هذه السنوات تسلل علم الفلك إلى حياته دون أن يشعر
وكانت أولى مشاهداته الفلكية عام 1766 حيث رصد كوكب الزهرة، وخسوف القمر،
ثم أعجبه الموضوع، وقام بشراء الأدوات اللازمة لصنع مقرابه العاكس بنفسه،
وبمساعدة أخيه الكسندر ثم أخته كارولين. وانضم هيرشل إلى ورشة عمل لصنع
المقارب في وقت فراغه وكان لا يزال يعمل ليعتاش من الموسيقى، ولكن هواية
الفلك كما هي حالها بدأت تتغلغل في نفسه وتتعمق يوماً بعد يوم. وظهر له أن
صناعة مرآة مقراب أصعب بكثير مما كان يظن وذلك لأن زجاج في تلك الفترة كان
صعب التشكيل وكانت المرايا تصنع من سبيكة معدنية خاصة يخلط فيها النحاس
والقصدير بنسب معينة، ثم يتم صقلها. ولكنه فشل المرة تلو المرة حتى أنه
يقال أن ويليام صنع 200 مرآة فاشلة قبل أن يحقق حلمه ويصنع مرآة ناجحة بقطر
5 إنش وبعد بؤري 5.5 قدم. وفي الرابع من آذار 1772 وجه مقرابه الخاص نحو
كوكبة الجبار حيث رصد سديماً وعجب لما رآه وكانت عندها نقطة التحول.

في
صيف 1774 انتقل من منزله إلى سكن غير معروف ثم بعد ثلاث سنوات عاد وسكن في
منزل رقم 19 في شارع نيوكنج. ثم ارتحل في عام 1779 إلى شارع ريفرز قرب
جمعية باث للفلسفة والثقافة وكان المنزل بدون حديقة لذلك كان عليه أن يحمل
المقراب إلى الخارج في الليل للرصد، وتشاء الصدف أن يمر أمامه ذات مرة
رجلاً ويطلب منه مشاهدة ما يرى؛ وكان هذا الرجل هو ويليام واتسون الذي أصبح
فيما بعد صديقه المخلص والذي أوصل أوراقه الأولى عن الاكتشاف إلى الجمعية
الملكية. وأصبح الرصد عشقه المفضل وكان من أنشط راصدي عصره إذ لم يكن يفوت
ليلة صافية دون رصد مهما كان. وحينها خطر في باله دراسة النجوم وتوزيعها
وأبعادها في السماء. ثم عاد في آذار 1781 إلى منزله رقم 19 في شارع نيوكنج
ورصد جرماً غريباً في السماء؛ غير مجرى حياته كاملاً وأصبح بعدها شخصية
مشهورة نال اهتمام الجميع حتى الملك جورج الثالث الذي أعطاه لقب ملك
الفلكيين. وقد كان الملك جورج الثالث هاوٍ للعلم وجامع للأجهزة يوجد معظمها
الآن في متحف لندن للعلوم. وقد دعا الملك هيرشل إلى القصر ليطلعه على كيف
يقوم بصنع المقارب، وحتى يتفرغ تماماً للفلك أمر الملك بمنحه 200 جنيه
سنوياً ويترك الموسيقى وقد أعطى أخته كارولين 50 جنيه كمساعدة له. أصبح
بعدها الفلك مهنته والموسيقى هوايته. وتميّز هيرشل بشغفه في صنع المقارب
وأبدع فيها، حتى أن ميسكلان عندما فحص مقرابه أثنى عليه. فلم ينتهي من صنع
واحداً حتى يطمح إلى صنع واحد أكبر وهكذا حتى صنع مقراباً بقطر 6.2 إنش
وبعد بؤري 7 أقدام، يقال أن اكتشاف الكوكب أورانوس تم من خلاله. ثم صنع آخر
بقطر 12 إنش وبعد بؤري 20 قدم. وعندما كان يعمل بآخر قطره 36 انش وقع حادث
أدى إلى تحطيم المرآة وباع المنزل على أثره وارتحل عدة مرات حتى استقر
أخيراً في بيت الرصد في منطقة سلوه Slough حتى يكون قريباً من الملك جورج
ويقدم له تقاريراً عن إنجازاته العلمية وأبحاثه الفلكية ويرصد معه. وفي هذا
البيت صنع مقراباً ضخماً قطر مرآته يصل إلى 49 إنش وبعد بؤري 40 قدم،
والذي بواسطته اكتشف قمرين للكوكب زحل هما ميماس وانسيلادوس.

وقد
أطلق الاتحاد الفلكي الدولي اسم هيرشل على الفوهة الكبرى للقمر ميماس
تكريماً له. وكذلك درس الزهرة وتضاريس كوكب المريخ حيث حسب مدة دوران
الكوكب حول نفسه وكانت تعادل 24 ساعة 37 دقيقة 26.3 الثانية. بخطأ مقداره 4
ثواني عن القيم الحالية. وكان هذا هو التلسكوب الأكبر حينها وكان استعماله
صعب ودائم عدم الثبات -إلا في الليالي الساكنة تماماً - ويحتاج إلى بذل
جهد دائم وكبير لإبقائه في حالة جيدة. ومن ضمن ما رصده كان عبور عطارد أمام
قرص الشمس حيث تنبأ بخلوه من الغلاف الجوي من دراسة حافة قرص الكوكب
الحادة. ودرس المذنبات وقال بانعكاس أشعة الشمس عن سطحها حسب مكوناتها
وأنها تفقد جزء من مادتها في مدارها أثناء دورانها واقترابها من الشمس كل
مرة. وكذلك درس طيف الشمس وحلله ولاحظ وجود حرارة تحت اللون الأحمر وكان
دائماً يحاول تخطيط بنية السماء وأبعادها ولكنه فشل في ذلك. واستفاد
باكتشافه عدد من النجوم الثنائية وقال بوجود رابطة خاصة بينها. وراقب حركة
الشمس في الفضاء وقال أنها تتجه نحو مجموعة هرقل. واكتشف آلاف العناقيد
والتجمعات النجمية والسدم. وقال أن مجرتنا لها أذرع حلزونية ونرى أحد هذه
الأذرع وهو درب التبانة عند رصدنا في ليلة صافية. وكان وراءه في كل هذه
الاكتشافات والأرصاد أخته الحنون كارولين التي كانت تحبه وترعاه وتدعمه
وتشجعه دائماً، وكانت مساعدته المخلصة ومحررته الخاصة ويعزى لها فضل كبير
في اكتشافاته المتتالية ولم تنقطع أبدا عنه، حتى بعد زواجها المفاجئ عام
1788 عندما رحلت إلى السكن المجاور لبيت أخيها لتتابع معه أرصاده وحماسه.
ويقال أنها اكتشفت عدة مذنبات بنفسها. وحصل هيرشل على كل الشرف والتقدير
العلمي الذي يمكن لأحد أن يحظى به وعمر 43 عاماً وكان في آخر سنوات حياته
رئيس الجمعية الملكية في لندن والتي أصبحت الآن الجمعية الفلكية الملكية
البريطانية. وتوفي هيرشل وهو يعمل حتى النهاية في السابع من أيلول عام 1822
عن عمر يناهز 84 عاماً. عادت بعدها أخته إلى وطنها حيث توفيت هناك عام
1848. وخلف ويليام هيرشل وراءه ولده جون هيرشل الذي سار على خطى أبيه. وكان
من أوائل راصدي نجوم الجزء الجنوبي من السماء. وتم في عام 1960 تدمير بيت
الرصد في سلوه وتم تحديد موقع مقرابه الضخم 40 قدم في سلوه بنصب تذكاري في
ساحة المحكمة حالياً. أما جسم المقراب 40 قدم فقد استخدم جزءاً منه كمنظر
في متنزه أولد رويال اوبزيرفاتوري في جرين وتش بارك. أما مرآته فتوجد في
متحف العلوم بلندن. وأصبح المنزل رقم 19 في شارع نيوكنج متحف هيرشل. بقيت
فيه كتاباته وأوراقه وأدواته التي استخدمها وأخته في الرصد. ويمكنك عند
زيارة البيت الوقوف في الحديقة حيث يعتقد انه وقف عندما اكتشف الكوكب قبل
أكثر من 200 سنة تقريباً. وقد تميز أسلوب هيرشل في صناعة المقارب حيث كان
لمقرابه مرآة واحدة أساسية يضعها في قاعدة جسم التلسكوب بوضع مائل تنعكس
عنه الأشعة إلى عدسة عينية جانبية يتم الرصد من خلالها.

قصة اكتشاف
الكوكب

في ليلة الثالث عشر من آذار عام 1781 كان هيرشل وحيداً في
منزله رقم 19 وكان قد انتقل إليه منذ أيام فقط، وبقيت كارولين في المنزل
القديم لإنهاء آخر ترتيبات الرحيل. وكانت ليلة صافية لم يشأ هيرشل إضاعتها،
فنصب مقرابه وكما يعتقد انه ذا قطر 6.2 انش، وبدأ العمل قي رصد صفحة
السماء وعندما كان برصد بقعة في برج التوأمان شاهد شيئاً لفت انتباهه
واقتبس من كلماته الأصلية على الورقة التي قدمها إلى الجمعية الملكية
آنذاك" في ليلة 13/3 بين الساعة العاشرة والحادية عشر مساءاً كنت ارصد نجمة
H - التوأمان عندما شاهدت جسما يبدو أكبر حجماً من النجوم المحيطة وقارنته
في النجوم في صفحة السماء ولكنة كان اكبر حجما دائما ً فظننته من الوهلة
الأولى مذنباً. ثم قمت بعده مشاهدات تالية وبتكبير أكبر من قوة التكبير 227
التي كنت أستعملها. فاستخدمت تكبير 460 – 932 – 1536 – 2010 على التوالي.
وكان كلما زاد التكبير زاد قطر هذا الجسم. ومن خبرتي السابقة كنت أعلم أن
النجوم ذات أقطار ثابتة نسبياً ولا تتناسب طردياً مع التكبير كما هو الحال
في الكواكب، ولكنني وجدت أن قطر هذا المذنب يزاد طردياً مع التكبير فتأكدت
من أنه ليس نجماً، لأن النجوم التي قارنتها معه في خلفية الحقل لم تزداد
أقطارها بنفس النسبة وكذلك لم يزداد سطوع المذنب مع زيادة التكبير." هذا
النص من مقالته للجمعية الملكية في السادس عشر من نيسان 1781 وقد تم ترتيب
تقديمها من قبل صديقه المخلص ويليام واتسون.

بالطبع لم يكن في بال
أحد أن يكون هذا الجسم كوكباً ولا حتى في بال هيرشل نفسه، ولكنه بمتابعة
حركته لاحقاً جعلت الشك في كونه مذنباً كبيراً. لقد كان الجسم دقيق الحركة
في شكل كبير في مداره. ولعل صائد المذنبات الشهير تشارلز الذي أبدى دهشته
من حركة مذنب هيرشل؛ لأن انزياح الجسم في السماء غير ملحوظ على مدى 24 ساعة
من المراقبة فقد قام بمراقبة لعدة أيام. لعل هذه الملاحظات جعلته متأكداً
من أنه ليس مذنباً وبنفس الوقت هو ليس نجماً. وكان هيرشل قد اتصل بالجمعية
الملكية لتسجيل اكتشافه فأرسل أيضاً إلى مسكلينMaskelyne واضع Nautical
Almanac يخبره عن اكتشافه وكذلك أرسل إلى هورنسبايHornsby في أكسفورد، حيث
كانت أكسفورد أيامها من أهم مراكز الرصد في بريطانيا. وفي 19/3 كتب هيرشل
ملاحظة أن حركة المذنب أصبحت بمقدار 2.25 ثانية قوسية. وفي 25/3 تضاعفت
السرعة وأصبح قطره أكبر. وفي 6/4 وبقوة تكبير 278 بدأ المذنب حاد الحواف
وواضح القرص وأصبح بالإمكان تمييزه بوضوح دون ذيل طويل أو أي امتداد. لم
يستطيع هورنسباي في أكسفورد تحديد موقع الجرم الذي وصفه هيرشل وبحث عنه
لعدة أسابيع. فعاود الكتابة إلى هيرشل طالباً مزيداً من المعلومات. فرد
عليه هيرشل بما أراد. ثم في 14/4 عثر هورنسباي على الجسم وكان قد رصده دون
علم منه أنه المعني في 29-31 آذار وقال :" أظن أخيراً أنه مذنب عام 1770
وسأتابع رصده في مداره." هذا المذنب قد تم اكتشافه من قبل مسييه الفرنسي
وتم تحديد دورته من قبل ليكسيل لذلك عرف بمذنب ليكسيل الذي قال أن مدة
دورته 5.6 سنة، وكان هذا عام 1776 بما يعني عودته في 1781 فلذلك أعتقد
هورنسباي أن هذا الجرم الذي في السماء الآن هو عودة مذنب 1770. أما مسكلين
فكتب إلى هيرشل قائلاً:" أنا غير متأكد من ماهية الجرم المكتشف كوكباً أم
مذنباً، ولكن ما يبدو من مداره أنه دائري تقريباً حول الشمس بينما المذنبات
فمدارها بيضاوي نوعاً ما. ولم أرى له ذيل ونواة بعد." وكذلك هيرشل فهو
بمقاربه الكبيرة المتطورة لم يرى الذيل أيضاً حتى ذلك الحين. وبكل خبرته
الرصدية فكيف لغيره أن يراه !!

إذاً أصبح الخيار كوكباً أم مذنباً
وكان لا بد من دراسة مدار هذا الجرم ليكون الحكم القاطع في الجواب. فبدأت
الدراسات الرياضية على يد أمهر الرياضيين آنذاك اعتمادا على الأرصاد التي
بين يديهم والتي قدمها هيرشل لتحديد مدار الجرم ومن هؤلاء هورنسباي
وبسكوفيتش Boscovich من روما ذائع الصيت حينها. ولكن قرار ماهية مدار الجسم
كان على يد ليسكيل الذي قال أنه دائري ومدة دورته حول الشمس هي 82 سنة و
10 أشهر وأن معدل بعده عن الشمس هو 2840 مليون كلم (البعد الحقيقي 2870
مليون كلم). وفي آب 1782 أرسل مسكلين إلى هيرشل رسالة تهنئة تحسم الموضوع
يقول فيها:" أرجو أن تقدم للعالم معروفاً وتطلق اسماً على كوكبك الذي هو
ملكك وما من شك بأنك مكتشفه." فأصبح ذلك الجرم كوكباً بالتأكيد، واحتل
مرتبة البعد السابع بين الكواكب عن الشمس. وآن أوان التسمية وكانت الكواكب
السابقة تدعى على اسم الآلهة اللاتينية الإغريقية رغم استعمال أسمائها
الرومانية ولكن هذا الكوكب كانت الاقتراحات كثيرة منها: أقترح العالم
جوهانز بود اسم أورانوس لأنه أخذ تسلسل أسماء الكواكب في القصص الأسطورية
فكان مارس ابن الإله جوبيتر .وجوبيتر ابن الإله ساترن الذي كان والده الإله
أورانوس. وبما أن الكوكب الجديد يقع خارج مدار زحل فعلى تسلسل الأسماء يجب
تسميته بالاسم أورانوس، ودعم هذا الاقتراح عدة فلكيين. دعاه جين برنولي
Hyper cronius ويعني فوق زحل. غير أن هيرشل كان له رأياً مخالفاً فأرسل في
صيف 1782 رسالة إلى صديقه واتسون يقترح فيها أن يكرم الملك جورج الثالث وأن
يسميهGeorgium sidus أي كوكب الملك جورج. اقترح الفلكي ليلاند من فرنسا
بأن يكون الاسم هيرشل. اقترح ليكسيل الذي حدد المدار اسم نبتون ابن الآلهة
جوبيتر. وأحد الاقتراحات كان سيبيلCybele اسم زوجة زحل في الأساطير. وقد
أعطي هذا الاسم لاحقاً إلى الكويكب رقم 56. وبقيت معظم هذه الأسماء مستعملة
للكوكب فترة طويلة حتى عام 1850عندما كان القرار الحاسم لاستخدام اسم
أورانوس في Nautical Almanac. واختلف حينئذ على اللفظ هل هو Uyau-ray-nus
أم You-ranus وتم اختيار اللفظ الأخير لشيوعه. وأعطي للكوكب رمز يحتوي على
الحرفH وذلك لتخليد اسم هيرشل. وكان هذا الحدث الفلكي هاماً جداً لأنه وجد
في فترة يمكن تحديدها تاريخياً.وأصبح أورانوس أول كوكب يحدد مكتشفه ويضاف
إلى النظام الشمسي, وأصبح هيرشل شخصية عالمية مشهورة تبلك الرصدة الشهيرة
من حديقة المنزل رقم 19 في شارع نيوكنج في باث.