تمشَّ في نموذج مصغّر للمجموعة الشمسية

ما حجم المجموعة الشمسية لو كانت الشمس كرة تستطيع أن تقف بجانبها؟

معظم صور المجموعة الشمسية تغشّ. تصطف الكواكب في صف مرتب يفصل بينها عرض كفّ، ويبدو المشتري كأنه كرة شاطئ موضوعة بجانب الشمس. هذا الغش ضروري، لأن صفحة واحدة لا تستطيع أن تعرض الأحجام الحقيقية والمسافات الحقيقية في وقت واحد. هذا المعروض يتخلى عن الغش. فهو يصغّر كل شيء بالعامل نفسه، الأحجام والمسافات معًا، ويمدّ النتيجة على ممشى في حديقة.

المقياس واحد إلى مليار (1 : 1,000,000,000). بهذا المقياس تصبح الشمس، التي يبلغ قطرها 1,391,400 km، كرة مضيئة عرضها 1.39 m. وتصبح الأرض كرة زجاجية صغيرة قطرها 1.27 cm فوق قاعدة حجرية على بعد 149.6 m في الممشى. ويقع نبتون على بعد 4.5 km. بسرعة مشي عادية تبلغ 1.4 m/s تصل إلى الأرض في أقل من دقيقتين وإلى نبتون في 54 دقيقة.

على الطريق 70 شيئًا يمكنك العثور عليه: الشمس، وثمانية كواكب، وخمسة كواكب قزمة، و21 قمرًا، ونحو اثني عشر كويكبًا ومذنبًا، وتسع مركبات فضائية، وحواف الحزامين وحافة فقاعة الشمس نفسها. يعرضها زر الدليل كلها. اختر واحدًا منها وستُنقل إليه.

متر واحد لكل مليون كيلومتر

بمقياس واحد إلى مليار، يمثّل كل متر من الممشى مليون كيلومتر، وكل مليمتر من الكرة 1,000 km. قطر كل كرة هو متوسط قطر الجرم مقسومًا على مليار، وكل قاعدة تقف على متوسط بعد الجرم عن الشمس (نصف المحور الرئيسي لمداره) مقسومًا على مليار. القيم مأخوذة من صحائف بيانات NASA NSSDCA، وفي الشيفرة المصدرية للمعروض نص برمجي يعيد حساب الجدول التالي.

بعض المقارنات تساعد. قطر الشمس يساوي قطر الأرض 109 مرات، لذا يلزم نحو 1.3 مليون أرض لملء حجم الشمس. والمشتري هو الكوكب الوحيد الذي يمكنك تمييزه من بضع خطوات دون لافتة. أما عطارد والمريخ وبلوتو فهي صغيرة إلى حد أنها قد تضيع لو أسقطتها على الممشى.

أربعة كواكب صغيرة في أول 230 مترًا

تأتي الكواكب الصخرية وتمضي بسرعة. عطارد عند 57.9 m، وبين الزهرة والأرض 41 m، والمريخ عند 228 m. ثم يهدأ الممشى. ينتظر المشتري عند 778.5 m، وزحل عند 1.43 km، وأورانوس عند 2.87 km، ونبتون عند 4.51 km. كل فجوة تساوي تقريبًا طول كل ما قبلها مجتمعًا، ولهذا تبدو المجموعة الشمسية الخارجية خاوية إلى هذا الحد لمن يمشي فيها.

من قاعدة المريخ، تبعد كرة المشتري التي قطرها 14 cm مسافة 550 m. فهي لا تشغل سوى نحو 0.015°، وهذا أصغر من أن تميّزه بين الأشجار، لذلك في كل محطة لافتة مستديرة، وعلى الممشى علامة مسافة مرسومة كل 50 m.

أقمار على سكك

معظم الأقمار ضئيلة بجانب كواكبها وقريبة منها. قمر الأرض خرزة قطرها 3.5 mm على بعد 38.4 cm من الكرة الزجاجية، فوق دبوسه النحاسي الخاص. ستدور محطة الفضاء الدولية على ارتفاع 0.4 mm فوق الكرة الزجاجية، بسماكة ظفر تقريبًا، وتقع حلقة أقمار الطقس والبث التلفزيوني في المدار الثابت على بعد 3.6 cm. ويعمل تلسكوب جيمس ويب الفضائي قرب النقطة L2 على بعد 1.5 مليون km خلف الأرض، لذا يقف عموده على بعد 1.5 m خلف الكرة الزجاجية.

قمرا المريخ ذرّتا غبار. فوبوس، الذي يبلغ عرضه 22 km، سيكون قطره 0.02 mm وعلى بعد 9.4 mm من حبة البازلاء التي قطرها 6.8 mm. ويعلّق النموذج قمري المريخ على سلك رفيع كالشعرة، لأن أي دبوس سيكون أسمك منهما.

الكواكب العملاقة تحتاج إلى مساحة أكبر. تمتد من كل قاعدة سكة حجرية، وتقف الأقمار عليها على مسافاتها الحقيقية. أقمار المشتري الأربعة الكبيرة، التي رآها غاليليو في 1610، تقف على مسافات من 42 cm إلى 1.88 m من ثمرة الجريب فروت. ويبعد تيتان عن زحل 1.22 m، وإيابيتوس 3.56 m. وتتسع أقمار أورانوس الخمسة الكبيرة ضمن 58 cm، ويقف تريتون على بعد 35.5 cm من نبتون. أما شارون، قمر بلوتو، فعرضه نصف عرض بلوتو ولا يبعد عنه سوى 2 cm، ولهذا يُسمّى الاثنان أحيانًا كوكبًا قزمًا مزدوجًا.

هنا تستطيع أن تمشي أسرع من الضوء

يقطع الضوء 299,792.458 km في كل ثانية. صغّر ذلك مليار مرة، فيسير الضوء في الحديقة بسرعة 0.30 m/s. المشي العادي 1.4 m/s، لذا يمكنك هنا أن تسبق ضوء الشمس بنحو خمسة أضعاف. يحتاج ضوء الشمس إلى 8 دقائق و19 ثانية ليصل إلى قاعدة الأرض: 149,600,000 ÷ 299,792 تساوي 499 ثانية، وكثيرًا ما تُقرَّب إلى 8 دقائق و20 ثانية.

مفتاح «أرسل ضوءًا من الشمس» يجعل ذلك مرئيًا. تنطلق نبضة من كرة الشمس بسرعة 0.30 m/s، وتخبرك لوحة القراءة كم أنت أمامها أو خلفها. امشِ بالسرعة الافتراضية 3 m/s وستصل إلى الأرض أسرع من الضوء بعشر مرات.

ما السرعة التي يمكنك أن تبلغها؟

لزر السرعة أربع درجات، وتختارها مفاتيح الأرقام من 1 إلى 4 مباشرة:

زر «امشِ إلى التالية» يمشي بك إلى المحطة التالية بالسرعة المختارة. و«انتقال سريع» يقفز بك إليها في ثانيتين تقريبًا، والدليل يقفز مباشرة إلى أي شيء في القائمة.

تبدو الشمس بحجمها الصحيح من كل محطة

من قاعدة الأرض، تشغل كرة الشمس، التي عرضها 1.39 m وتبعد 149.6 m، زاوية قدرها 0.53°. هذه هي الزاوية نفسها التي تشغلها الشمس الحقيقية في سماء الأرض. فعندما يُصغَّر كل طول بالعامل نفسه، تبقى كل زاوية كما هي. من المريخ تبلغ 0.35°. ومن نبتون 0.018°، أي نحو دقيقة قوسية واحدة، وهو قريب من أصغر تفصيل تستطيع عين حادة أن تراه. لهذا تبدو الشمس مجرد نقطة لامعة حين تنظر إلى الخلف من الطرف البعيد.

لماذا يكاد حزام الكويكبات يكون فارغًا

تعبر بوابتان الممشى عند 329 m و479 m، وتحددان 2.2 و3.2 AU، حيث يدور معظم كويكبات الحزام الرئيسي. سيريس، أكبر جرم في الحزام وكوكب قزم، حبة قطرها 0.95 mm عند 413 m. وفيستا (525 km) وبالاس (512 km) نصف حجمه. وتشير NASA إلى أن الكويكبات كلها مجتمعة أخف من القمر.

الحصى المنثور على الممشى بين البوابتين للعرض فقط. بهذا المقياس سيكون الكويكب النموذجي أصغر من ذرة غبار، وستُقاس الفجوات بينها بأمتار من الهواء الفارغ. وقد عبرت المركبات الفضائية الحزام مرات كثيرة دون أن تحتاج إلى الالتفاف حول أي شيء.

وفي الجزء الأقرب إلى الشمس، تحدد أعمدة ثلاثة كويكبات زارتها مركبات فضائية وأعادت منها عينات أو هبطت عليها: بينو وريوغو وإيروس. ويقف عمود أبوفيس بين الزهرة والأرض. ففي 13 أبريل 2029 سيمرّ على بعد 32,000 km من الأرض، وهذا بهذا المقياس 3.2 cm من الكرة الزجاجية.

حتى حزام كايبر

حزام كايبر حلقة عريضة من الأجرام الجليدية تمتد من نحو 30 إلى 50 AU، وتقف بوابتاه على بعد 4.49 km و7.48 km من الشمس. يقع نبتون قبل البوابة الأولى بقليل. وبلوتو، حبة السمسم التي قطرها 2.4 mm، يقف عند 5.87 km. وبعده تأتي أعمدة هاوميا وكواوار وماكيماكي وأروكوث، الجرم ذي الفصين الذي مرّ بجانبه نيو هورايزنز في 1 يناير 2019.

ولنيو هورايزنز نفسه عمود عند 9.85 km، حيث كان في أكتوبر 2026، على بعد 65.8 AU من الشمس. وينتهي الممشى عند 10.3 km، بعد إيريس مباشرة. إيريس بحجم بلوتو تقريبًا تمامًا، وأثقل منه قليلًا. واكتشافه في 2005 هو ما دفع الاتحاد الفلكي الدولي إلى صياغة تعريف للكوكب في 2006، وهذا التعريف هو الذي نقل بلوتو إلى الفئة الجديدة من الكواكب القزمة.

ماذا تقول اللافتات في نهاية الممشى

أشياء كثيرة تقع أبعد من أن تتسع لها حديقة. اللافتات في نهاية الممشى تذكر كلًّا منها بمسافته في الحديقة:

• فوياجر 1، أبعد مركبة فضائية، كان على بعد 172 AU من الشمس في أكتوبر 2026. أي 25.7 km في الحديقة. وتحسب NASA أنه سيبلغ مسافة يوم ضوئي واحد من الأرض في 18 نوفمبر 2026.
• فوياجر 2 على بعد 144 AU (21.6 km)، والمسباران الصامتان بايونير 10 و11 على بعد 142 و119 AU على الترتيب.
• حد الغلاف الشمسي، حافة فقاعة الرياح الشمسية، كان على بعد 121.6 AU حين عبره فوياجر 1 في 25 أغسطس 2012: أي 18.2 km في الحديقة.
• سحابة أورت غلاف من المذنبات لم يره أحد مباشرة. قد تبدأ في مكان ما بين 2,000 و5,000 AU (300 km أو أكثر في الحديقة) وتمتد إلى 100,000 AU، أي نحو 15,000 km.
• بروكسيما قنطورس، أقرب نجم، على بعد 40,208 km في الحديقة، أي قرابة دورة كاملة حول خط استواء الأرض البالغ 40,075 km.

فلو وقفت الشمس في حديقة في مدينتك، لكان أقرب نجم كرة أخرى بالحجم نفسه تقريبًا على الجانب الآخر من الكوكب.

ممشيات بمقياس يمكنك زيارتها

إنها فكرة محبوبة، وقد بنت عدة مدن ممشيات من الحجر والمعدن:

• Voyage في الناشونال مول بواشنطن العاصمة، افتُتح في 17 أكتوبر 2001 بمقياس واحد إلى عشرة مليارات، أي عُشر هذا المقياس. شمسه كرة قطرها 13.9 cm، وبلوتو فيه على بعد نحو 600 m.
• ممشى ساغان للكواكب في إيثاكا بولاية نيويورك، بناه Sciencenter في 1997 تكريمًا لكارل ساغان. يمتد 1.2 km بمقياس واحد إلى خمسة مليارات.
• المجموعة الشمسية السويدية تتخذ من Avicii Arena في ستوكهولم، أحد أكبر المباني الكروية في العالم، شمسًا لها. وبمقياس واحد إلى عشرين مليونًا تصطف الكواكب شمالًا عبر البلاد.

الممشى هنا عشرة أمثال مقياس Voyage، ما يجعل الأرض كبيرة بما يكفي لتُرى كرة (1.27 cm)، بينما يظل المشي إلى نبتون ممكنًا في عصر واحد.

كيف يختلف النموذج عن المجموعة الشمسية الحقيقية

• الكل في خط واحد. لا تصطف الكواكب أبدًا. كل كوكب في موضع ما على مداره، والنموذج يضعها كلها في صف كي يمر ممشى واحد بكل منها.
• مسافات متوسطة. كل قاعدة تقف على المسافة المتوسطة. يتراوح بعد عطارد الحقيقي بين 46 و70 مليون km، والمريخ بين 207 و249، وبلوتو بين 30 و49 AU، فلو وُضعت قاعدة بحسب موضع «اليوم» لكانت في مكان آخر.
• أقمار في صف. تقف الأقمار على سكة واحدة على بعدها المتوسط عن الكوكب، لا موزعة على مداراتها.
• مسافات المركبات مؤرخة. المسابير التي تغادر المجموعة الشمسية تواصل الحركة. يضيف فوياجر 1 نحو 3.6 AU كل سنة، أي 540 m من الممشى.
• كرات مستديرة. زحل أعرض عند خط الاستواء منه بين القطبين بنحو 11 %، والكرات تستخدم متوسط القطر. هاوميا، الذي يشبه البيضة، هو الوحيد المرسوم ممدودًا.
• السطوع. تتوهج كرة الشمس لكنها لا تبهر العين، والكواكب مضاءة بضوء العصر في الحديقة لا بكرة الشمس.
• الأشجار والمصابيح والمقاعد بحجمها الطبيعي لا بالمقياس، كي تشعر بالمسافة التي مشيتها.

احسب الممشى قبل أن تبنيه

ابدأ بالمتر في طرفي الحساب. قطر الشمس في جدول المعروض هو 1,391,400 km. اضربه في 1000 فيصبح 1,391,400,000 m. ثم اقسمه على 1,000,000,000. يكون قطر النموذج 1.3914 m. لو أجريت القسمة وتركت القيمة الأصلية بالكيلومتر، لخرج الناتج بالكيلومتر لا بالمتر. وقد يجعل خطأ في الوحدة نموذجًا بحجم حديقة أصغر مما ينبغي بألف مرة.

مسافة الأرض تخضع للقاعدة نفسها. يعطي الجدول 149,598,000 km. تصبح قبل التصغير 149,598,000,000 m، وبعده 149.598 m. أما قطر الأرض، 12,742 km، فيصبح 0.012742 m، أي 12.742 mm. القطر والمسافة يبدآن من قيمتين مختلفتين جدًا، لكن المقسوم عليه واحد. ومسافة نبتون، 4,514,953,000 km، تصبح 4,514.953 m من الطريق. بهذه القيم وُضعت المحطات، لا بمسافات قُدّرت من شكلها على الشاشة.

افترض زائرًا طول خطوته 0.70 m. هذا طول خطوة مفترض لهذا الحساب، وليس قياسًا للزائر ولا إعدادًا في المعروض. اقسم كل مسافة في النموذج على 0.70. تبعد الأرض نحو 214 خطوة عن الشمس، ويبعد نبتون نحو 6,450 خطوة. بسرعة 1.4 m/s يخطو هذا الزائر خطوتين في الثانية. يصل إلى الأرض في نحو 107 ثوانٍ، وإلى نبتون في نحو 3,225 ثانية، أي 53.8 دقيقة. الخطوات الأطول تغيّر عدد الخطوات، لا مكان الكواكب.

وهناك فحص مفيد: اختر قطر الشمس أولًا ثم استخرج منه مسافة الأرض. المسافة هنا نحو 107.5 من أقطار الشمس. فإن استخدم صف دراسي شمسًا عرضها 10 cm فقط، وجب أن تبعد الأرض نحو 10.75 m. أما إبقاء الأرض على 149.598 m مع هذه الشمس الأصغر فيخلط مقياسين مختلفين. قد تكون النتيجة مريحة للعرض، لكنها لن تحفظ الأحجام الظاهرة ولا نسبة الفراغ.

لماذا يحتاج الكتاب إلى أكثر من مقياس

تخيّل أنك تريد أن تضع الشمس ونبتون على صفحة عرضها 30 cm، الشمس عند حافة ونبتون عند الحافة الأخرى. ضغط 4,514.953 m من النموذج في 0.30 m يصغّر كل أطواله مرة أخرى بنحو 15,050 مرة. يصبح قطر الشمس 1.3914 m نحو 0.092 mm، أرفع من خط قلم رصاص عادي. وتصبح الأرض نحو 0.00085 mm، أي 0.85 ميكرومتر. لا لون مطبوعًا ولا ملصقًا يحوّل هذه النقطة إلى كرة معروفة من دون تكبيرها قياسًا إلى المسافات.

جرّب الآن الشرط المعاكس: اجعل الأرض نقطة مرئية قطرها 1 mm. هذا نحو 1/13 من قطرها في الحديقة. عندها يجب أن يقف نبتون على بعد نحو 354 m من الشمس، لا عند الحافة المقابلة من صفحة. توسيع الكتاب لا يحل المشكلة، إلا إذا صارت الصفحة شريطًا طويلًا بعرض مئات الأمتار. عرض ثماني صور جميلة للكواكب في صفحتين متقابلتين مهمة تختلف عن تمثيل أحجامها وأبعادها بأمانة.

هذا لا يجعل كل رسم غير موثوق. يستطيع الرسم أن يبيّن ترتيب المدارات، أو الأقطار النسبية، أو شكل الأسطح، أو هيئة المسار. اقرأ التعليق لتعرف أي المقادير مرسومة بمقياس. قد يكبّر رسم المدارات كل الكواكب بالقدر نفسه، أو يكبّر الصغيرة أكثر من الكبيرة، أو يضغط المسافات الخارجية. لا يصح استخدام أي من هذه الرسوم لقياس مسافة رحلة بمسطرة.

وصف المحطات هنا له حدّه أيضًا: هو مقارنة لمسافات مدارية، وليس خريطة لمواضع الكواكب اليوم. طرح محطة الأرض من محطة نبتون يعطي فرق المسافتين عن الشمس في هذا التخطيط. ولا يعطي المسافة بين الأرض ونبتون في تاريخ بعينه. فالزاوية بين اتجاهيهما مهمة في الواقع، إلى جانب بُعد كل منهما عن الشمس. أما المهمة الحقيقية فتحتاج إلى جدول مواقع فلكية وحساب مسار، لا إلى أقصر ممشى بين قاعدتين.

تأخر الإشارة ليس زمن رحلة المركبة

يُبقي مفتاح الضوء وحدة الزمن كما هي ويصغّر المسافة فقط. بين الشمس والأرض 149,598,000 km، فيستغرق الضوء في اتجاه واحد نحو 499 ثانية، وتُقرَّب عادة إلى 8 دقائق و20 ثانية. ومسافة نبتون تعطي نحو 15,060 ثانية، أي 4 ساعات و11 دقيقة. فنبضة الضوء في النموذج تستغرق الأزمنة نفسها لتمرّ بالمحطات المقابلة. قلّل المقياس سرعتها إلى نحو 0.30 m/s، لكنه لم يجعل وصول ضوء الشمس لحظيًا.

للردّ تأخر آخر. في تجربة فكرية بسيطة، ضع جهاز استقبال على متوسط بُعد نبتون عن الشمس، وأرسل إليه سؤالًا من الشمس. حتى الرد الفوري لا يعود في أقل من نحو 8 ساعات و22 دقيقة. هذا ضعف تأخر الاتجاه الواحد، ولا يحسب زمن المعالجة. وليس هذا توقعًا لهوائي على الأرض، فلا بد من إدخال موضع الأرض والمسافة الفعلية للمركبة. على المشغّلين أن يفرّقوا بين لحظة خروج الأمر من الأرض واللحظة الأخرى اللاحقة التي تستطيع فيها المركبة تنفيذه.

تبيّن مهمة New Horizons التابعة لناسا لماذا يجب فصل زمن الضوء عن زمن الطيران. أُطلق المسبار في 19 يناير 2006، ومرّ بالمشتري للاستفادة من جاذبيته في 28 فبراير 2007، وعبر بلوتو في 14 يوليو 2015. هذا نحو 9.5 سنة من الإطلاق إلى بلوتو. أما الفوتون فيقطع مسافة مماثلة في ساعات. قسمة المسافة على سرعة الضوء تجيب عن سؤال اتصالات، لا عن سؤال متى تصل المركبة.

غيّر لقاء المشتري مسار المسبار وسرعته. المركبة لا تصوّب عادة نحو هدفها ثم تسير على مسطرة مستقيمة بسرعة ثابتة. إنها تتبع مسارًا تحت تأثير الجاذبية، وسرعتها دائمًا نسبية إلى شيء ما، كالأرض أو الشمس. وإعدادات السرعة في المعروض حركة الزائر في الحديقة، لا محركات مركبة يمكن اختيارها. والوصول السريع إلى بلوتو بالانتقال السريع لا يقول شيئًا عن الطاقة أو نافذة الإطلاق لرحلة حقيقية.

النماذج الأكبر تشغل بلدًا

يعطي نموذج المجموعة الشمسية في السويد مشكلة المقياس نفسها جوابًا مختلفًا. يذكر منظّموه مقياس 1 إلى 20 مليونًا، وتمثل قاعة Globe في ستوكهولم الشمس، وتقع الكواكب الداخلية في منطقة ستوكهولم. يمتد النموذج شمالًا، وبلوتو فيه في دلسبو، على بعد نحو 300 km من Globe. هذه منشآت منفصلة لها مضيفون محليون، وليست أجسامًا يمكن فحصها كلها من نقطة مراقبة واحدة.

قارن هذا المقياس بمقياس هذا المعروض، 1 : 1,000,000,000. قسمة مليار على عشرين مليونًا تعطي 50. فالأطوال المقابلة في السويد أكبر 50 مرة. وبتطبيق هذا العامل على شمس هذا المعروض نحصل على نحو 69.6 m، وعلى مسافة الأرض نحو 7.48 km، وعلى مسافة بلوتو نحو 293 km. ويصح وصف النتيجة الأخيرة بأنها نحو 300 km. هذه حسابات بالقيم الفلكية المعتمدة هنا، وليست قياسات جديدة لمبنى أو لطريق بين المنشآت.

تشرح المقارنة لماذا تحتاج إرشادات السفر إلى حذر. المسافة بمقياس الرسم لمحطة ما تمثل بُعدًا فلكيًا. أما الطريق فقد ينحني، وقد يضطر الزائر إلى الالتفاف. لذلك فالزمن في مخطط الرحلات ليس قياسًا آخر للوحدة الفلكية. والمنشآت السويدية ونماذج الحدائق الصغيرة تحتاج كلها إلى لافتات تشرح إلى ماذا تشير المسافات المقيسة. ولا ينبغي للزائر أن يستنتج أن مدة رحلة الحافلة هي نصف قطر مدار كوكب بمقياس الرسم.

ثلاثة فحوص على الشاشة

ابدأ من الشمس واختر الأرض في الدليل. قبل أن تنطلق، توقّع كرة قطرها 1.27 cm على بعد نحو 150 m. قارن توقعك بقراءة المسافة وبالكرة الصغيرة على قاعدتها. ثم اختر نبتون. كرته أكبر من الأرض بنحو 3.9 مرة فقط في القطر، لكن محطته أبعد عن الشمس بنحو 30.2 مرة. هاتان النسبتان تجيبان عن سؤالين مختلفين. لا يلزم أن يكون الكوكب أكبر لمجرد أن مداره أكبر.

عُد إلى البداية وشغّل «أرسل ضوءًا من الشمس». استخدم إعداد 1.4 m/s وزر «امشِ إلى التالية» لمقارنة بالمشي العادي. بعد 60 ثانية يستطيع الزائر قطع 84 m، بينما يقطع الضوء المصغّر نحو 18 m فقط. قد تغيّر العوائق أو تبديل الطريق تقدّم الزائر، فاعتبر هذه توقعات لمسار مستقيم، لا وعدًا بأن كل حركة يدوية ستطابق الأرقام. بطء النبضة ناتج عن مقياس المكان، وليس ادعاءً بأن الناس يستطيعون التفوق على الضوء في الواقع.

أخيرًا، استخدم الدليل للمقارنة بين الأرض وقمرها وأقمار المشتري. من السهل أن تقلّل من تقدير بُعد القمر، 38.4 cm، حين لا يزيد عرض كرة الأرض على 1.27 cm. عند تغيير زاوية النظر، افصل بين المسافة المعروضة والفجوة الظاهرة، فالمنظور قد يجعل الأجسام البعيدة تبدو متقاربة. يحفظ النموذج الأطوال داخل مشهده، لكن الكاميرا تسقطها على شاشة مسطحة. لقطة الشاشة وحدها ليست مسطرة لذلك الفضاء ثلاثي الأبعاد.

157 شيئًا على طول الممشى

يعرض الدليل الآن 157 شيئًا: الشمس وثمانية كواكب وخمسة كواكب قزمة و44 قمرًا و40 كويكبًا ومذنبًا و45 مركبة فضائية واثني عشر حدًا ونجمًا. كل جسم في موضعه حسب المسافة الحقيقية، وكل كرة بحجمها الصحيح على المقياس، لذا فمعظمها أصغر بكثير من حبة رمل. للدليل صفان من المرشحات: الأول حسب النوع، والثاني حسب جزء الممشى (الشمس إلى المريخ، حزام الكويكبات، المشتري، زحل، أورانوس، نبتون، وحزام كايبر وما بعده). يبحث إدخال الاسم بلغة الصفحة وبالإنجليزية أو الكورية، وتشير علامة الصح إلى كل ما رأيته.

تُوضع الأقمار عند متوسط بعدها عن الكوكب، وفق جداول مدارات الأقمار وأحجامها من JPL. تتوزع الأقمار القريبة على زوايا متباعدة كيلا تحجب دبابيسها بعضها: ميتيس وأدراستيا وأمالثيا وثيبي، أقمار المشتري الداخلية الأربعة الصغيرة، كلها ضمن 23 cm من كرة المشتري ذات 14 cm. يقف رعاة حلقات زحل بان وأطلس وبروميثيوس وباندورا داخل الحلقة ذات 27 cm أو خارجها مباشرة. ثلاثة أقمار بعيدة لدرجة تجعل السكة غير معقولة: هيماليا على بعد 11.4 m من المشتري، وفيبي على بعد 12.9 m من زحل، ونيريد على بعد 5.5 m من نبتون، كل منها على عمود مستقل في العشب. تتعلق أقمار بلوتو الأربعة الصغيرة بأسلاك دقيقة كالشعر، على بعد 4 إلى 7 cm من خرزته ذات 2.4 mm.

تأتي الكويكبات والمذنبات من قاعدة بيانات الأجرام الصغيرة في JPL، التي تعطي نصف المحور الأكبر لكل مدار والقطر حيث قيس. إيتوكاوا وبينو وريوغو، الكويكبات الثلاثة التي زارتها بعثات جمع العينات، قطر كل منها هنا أقل من ميكرومتر. تشارك كويكبات طروادة المشتري مداره على زاوية 60 درجة أمامه وخلفه. تقف على أعمدة ضمن 15 m من قاعدته: أوروس وبوليميلي وباتروكلس ويوريباتس وليوكوس، وكلها في قائمة أهداف لوسي.

تُدرج المركبات التي ذهبت إلى كوكب على منصته، وتنقلك إدخالاتها في الدليل إليه. أما العاملة عند نقطة في الفضاء فلها لوحة مستقلة: سوهو وديسكفر عند L1، على بعد 1.5 m أمام كرة الأرض؛ وويب وإقليدس عند L2، على بعد 1.5 m خلفها؛ وباركر سولار بروب وسولار أوربيتر عند أقرب نقطتيهما إلى الشمس. لا تُرسم المركبات بحجمها الحقيقي مطلقًا. عند جزء من مليار، ستكون أكبرها أصغر من ذرة، فاللوحات علامات وليست نماذج.

منصة عرض عند كل محطة

أمام الشمس وكل كوكب وسيريس وبلوتو منصة عليها بطاقة أرقام ومقطع مكبّر. تعرض البطاقة القطر المتوسط والكتلة وطول اليوم والسنة ومتوسط الحرارة وعدد الأقمار المعروفة، من ورقة الحقائق الكوكبية لـNASA. لعطارد أطول يوم في البطاقة: 175.9 يومًا أرضيًا من الظهر إلى الظهر، أي سنتين من سنواته ذات 88 يومًا. تدور الزهرة عكسيًا، ويومها البالغ 116.8 يومًا أرضيًا نحو نصف سنتها. يعرض زحل 274 قمرًا معروفًا والمشتري 95.

المقطع بجانب البطاقة ليس على المقياس. إنه كرة بعرض 34 cm أزيل ربعها، تكشف الطبقات التي تصفها NASA: نواة الشمس ومنطقتي الإشعاع والحمل؛ ونواة الأرض الداخلية والخارجية والوشاح والقشرة؛ والهيدروجين المعدني داخل المشتري وزحل؛ وجليد الماء والأمونيا والميثان داخل أورانوس ونبتون. دواخل الكواكب العملاقة نماذج مبنية على قياسات الجاذبية وقد تتغير، لذا تقول المنصة إن أحجام الطبقات مقربة. قيسَت طبقات الأرض بموجات الزلازل، وهي أكثر أرقام الممشى ثباتًا.

المهام والألواح المخفية والخريطة

تحتوي لوحة «مهام» على سبع مهام تتحقق مما فعلته في المشهد لا مما نقرته. تطلب إحداها مكانًا يبلغ فيه عمر ضوء الشمس 8 دقائق و20 ثانية، وهو قاعدة الأرض. وتطلب أخرى أقمار المشتري الكبيرة الأربعة، التي تجدها بالمشي بمحاذاة السكة. وهناك سؤال: كم يستغرق المشي الهادئ إلى فوياجر 1؟ سيمتد الطريق 25.7 km، فالجواب أكثر قليلًا من خمس ساعات. أغرب المهام سباق: شغّل نبضة الضوء واسبقها إلى عطارد، وهو ما يستطيع أي شخص فعله بهذا المقياس.

هناك 13 لوحًا نحاسيًا في العشب بجانب الممشى بلا بطاقات أسماء. تحدد أقرب وأبعد نقاط عطارد والأرض والمريخ وبلوتو عن الشمس، ومكاني الضوء الذي عمره دقيقة وساعة، ومكان تصوير فوياجر 1 للنقطة الزرقاء الباهتة، ومكان تمزيق المشتري للمذنب شوميكر-ليفي 9. تعرض علامة «اكتشافات مخفية» علامات استفهام حتى تقترب، وتذكر أقرب محطة كدليل.

تضغط الخريطة السفلية ممشى 10.3 km في شريط. المقياس الخطي سيضع الكواكب الداخلية الأربعة ضمن بكسل من الشمس، لذا تستخدم مقياسًا لوغاريتميًا ويحدد السهم الأبيض موضعك. انقر أي مكان للانتقال إلى أقرب محطة. تعرض علامة «الأحجام والمسافات» الكواكب نفسها مرتين بمقياس جزء من مليار: كرات متجاورة، ثم نقاطًا على الممشى. لتظل الكرات مرئية، يُرسم صفها أكبر بآلاف المرات من صف المسافات، وتُذكر القيمتان.

من سرعة الضوء إلى السيارة

لزر السرعة ست درجات. المشي الهادئ والسريع والجري والدراجة سرعات بشرية حقيقية. السيارة بسرعة 25 m/s، أي 90 km/h، تبلغ نبتون في ثلاث دقائق. الضوء أبطأ الدرجات، 0.30 m/s، لأن سرعته 299,792 km في الثانية صُغّرت إلى جزء من مليار. المشي بسرعة الضوء هو الإعداد الوحيد الذي تتطابق فيه الساعة وزمن الضوء دائمًا: تصل الأرض بعد 8 دقائق و19 ثانية.

المدارات ليست دوائر

تقف كل كرة عند المسافة المتوسطة لكوكبها، لكن لا مدار دائريًا مثاليًا. يتأرجح عطارد بين 46.0 و69.8 مليون km، لذا تفصل لوحيه 24 m. لوحا الأرض بينهما 5 m فقط، عند 147.1 و152.1 m، والأرض أقرب للشمس في أوائل يناير. لذلك لا يمكن أن تكون المسافة سبب الفصول. مدار بلوتو الأكثر استطالة في الممشى: أقرب نقطة عند 4,436.8 m داخل علامة نبتون. ومن 1979 إلى 1999 كان بلوتو فعلًا أقرب للشمس من نبتون.