ما هو الشفق القطبي؟ يمكنك التعرف على الظواهر الطبيعية التي يبدو أنها تحدث في الكون الذي نعيش فيه، وبسبب وفرتها، لاحظ البعض واكتشفوا أن لها ألوانًا عديدة، والتي تُعرف بألوان قوس قزح.
من أهم الظواهر التي تحدث في السماء وتسحرنا بجمالها ظاهرة الشفق القطبي والتي تحدث أيضًا في القطبين الشمالي والجنوبي، فلنتعرف عليها.
ما هو الشفق القطبي؟
- وهي من الظواهر الطبيعية التي تحدث في السماء وهي نتيجة العلاقة بين الكرة الأرضية ونجم الشمس.
- إن تكرار هذه الظاهرة يجعلنا ندرك أن هناك علاقة تفاعلية بين الأرض والشمس.
- لقد شرح الكثيرون هذه الدورة أو الظاهرة.
- ولكن ما هو واضح حقا؟ إنها نتيجة النشاط النجمي المكثف للشمس، والذي ينتج العديد من الجسيمات عالية الطاقة.
- تتكون هذه الجسيمات من الإلكترونات والنيوترونات والبروتونات.
- كل هذه الجسيمات هي أجسام مشحونة بالإشعاع من الحركة النشطة للرياح في المنطقة الشمسية.
- بالإضافة إلى ذلك، يتم إطلاق هذه الجسيمات المشحونة والإشعاع الشمسي في الكون الواسع.
- وتستمر في السفر في هذا الفضاء حتى تصل إلى الغلاف الجوي على الجانبين الجنوبي والشمالي للأرض.
- لأن الأرض بها مجال مغناطيسي، فإنها تجذب مثل هذه الجسيمات.
أنظر أيضا: الأشعة فوق البنفسجية واستخداماتها
الأشياء التي تحدث عندما تكون الجسيمات المشحونة بالقرب من الأقطاب الكهربائية
إذا اقتربت جزيئات الغلاف الجوي للأرض من القطبين، كما ذكرنا سابقًا، فسوف تعمل على القطبين، مما يخلق الرياح الشمسية.
إذن هناك فجوة في المجال المغناطيسي لهذه الأقطاب تؤدي إلى ظاهرة الشفق القطبي، وكل ذلك يحدث من خلال هذه النقاط:
- تتصادم الجسيمات والإشعاع بقوة مع الرياح الشمسية في المجال المغناطيسي للأرض بحيث تحاول توزيع نفسها على طول الخط المغناطيسي.
- يتسبب هذا في انعكاس جميع الجسيمات على سطح الأرض ويعمل على التفاعل بين المجال المغناطيسي في القطبين.
- هذا يخلق تيارات قوية من هذه الجسيمات المشحونة.
- وهي أيضًا بشكل أساسي ومتكاملة مع القطبين، ويمكنك تسميتها باسم بيركلاند، وقد وُضع هذا الاسم نسبة إلى كريستيان بيركلاند الشهير في الفيزياء.
- عندما نلاحظ وجود شحنات كهربائية في مجال مغناطيسي، فإنها تعمل على توفير تيار كهربائي.
- عندما تغرق هذه التيارات الكهربائية في الغلاف الجوي، فإنها تلتقط الكثير من الطاقة وتشحن.
- تمتص الجزيئات الداخلية هذه الطاقة من التيار، وتوجد أيونات النيتروجين والأكسجين في الغلاف الخارجي للكرة (الغلاف المتأين).
- عندما تمتص هذه الطاقة، فإنها تضغط على الإلكترونات المحيطة بهذه الأيونات وتعمل على نقلها من مستوى منخفض إلى مستوى عالٍ.
- ولكن عندما تختفي هذه الطاقة، تعود أيونات الهيدروجين والنيتروجين إلى وضعها الطبيعي، وتعمل على إطلاق الطاقة منها.
- تنبعث الطاقة على شكل موجات ذات أطوال مختلفة، تم إعداد هذه الألوان الجميلة لنا.
الأشكال الرئيسية للشفق القطبي
تعرفنا على ظاهرة الشفق القطبي وما هي الخطوات الرئيسية التي تحدث في الغلاف الخارجي حتى تظهر هذه الألوان الجميلة في السماء عند القطبين، فتكون الأشكال التي تظهر في الأشكال الرئيسية للشفق القطبي كما يلي:
- الشفق القطبي مختلف جدا في المظهر، وألوانها تتغير أيضا.
- يحدث هذا بلا شك بسبب الأطوال الموجية المختلفة التي تنتج عندما تكون أيونات الهيدروجين والنيتروجين مستقرة.
- والحجاب المختلف عبارة عن حجاب مضيئ أو على شكل حزام ضوئي عظيم، يمكننا أن نجدها على شكل قوس مثل قوس قزح ويمكنك رؤيتها كبقع مضيئة في السماء.
- هذا القوس هو أيضًا شكل شائع يبرز بين الأشكال المضيئة الأخرى.
- لأنه يعمل على البقاء في السماء وشكله لا يتغير لعدة ساعات أثناء وجوده هناك.
- والعروض التقديمية لهذه الأشكال مدهشة للغاية لدرجة أنها تتحرك وتتغير بشكل رائع.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن اللون الأخضر والطول الموجي الذي يصنعه يفوقان الألوان الأخرى.
- لأن هذا اللون سيُظهر ذروة تفاعل تفاعل إشاعات وجزيئات الشمس مع الأرض.
- مثلما تنتهي هذه الأشعة عادةً في قوس، يمكن القول أن القوس هو الشكل الأساسي أو النهائي للشفق القطبي.
- يتميز قوس الأضواء الشمالية هذا أيضًا بحقيقة أنه منحني ببعض الإطارات الحمراء وأنها متموجة، مما يعطي الانطباع بأنها ستائر.
- وكيف تنتهي ظاهرة الشفق القطبي عندما تنفد كل هذه الألوان وينتشر اللون الأبيض في جميع أنحاء الشفق القطبي.
- بعد تحول كامل، يعلن هذا الفريق أن الظاهرة الطبيعية التي أمامنا قد انتهت تمامًا.
أين ترى الأضواء الشمالية
يمكنك الحصول على عرض كامل للظاهرة الطبيعية للشفق القطبي في هذه البلدان القريبة من القطبين، وهي:
- نيوزيلاندا.
- كندا.
- فنلندا.
- تسمانيا
- ألاسكا.
- النرويج.
- الأرض الخضراء.
- أيسلندا.
- شمال السويد.
انظر أيضًا: دراسة موجزة للظواهر الكونية
هل توجد مثل هذه الظاهرة على كوكب آخر؟
- وفقًا لما نشره علماء ناسا، فقد أثبتوا أن ظاهرة الشفق تعمل لتظهر على كوكب آخر لأن هذه الظاهرة ليست ذات تأثير حصري على كوكب الأرض وحده.
- لذلك تعرفوا على الكواكب حيث يمكنك رؤية هذه الظاهرة، واتضح أنها تحتوي على الكثير من الكواكب مثل زحل والمشتري.
- لكن الشفق الخاص بهم يختلف تمامًا عن تلك الموجودة على الأرض.
- يحدث هذا بسبب وجود الغلاف الجوي الذي يحيط بالكرة الأرضية، لذلك هناك اتصال أو تصادم بين الإشعاع والجسيمات الموجودة داخل هذا التيار الذي يأتي مع الشمس إلى القطبين الموجودين في الغلاف الجوي.
- لكن كوكب المشتري وزحل ليس لهما غلافان جويان، لكن كوكب المشتري الكبير له أقطاب قوية تعمل على جذب هذه التيارات، أو زحل يحتوي على غازات تحيط بهما، لذلك تعمل الطاقة الشمسية على جذب هذه الغازات للعمل على خلق هذه الأحداث z.
المواد التي تنبعث منها الشمس في الفضاء
- المادة المنبعثة من الشمس على شكل جسيمات نشطة وإشعاع عبارة عن فقاعات تقويتها الطاقة المنبعثة من حرارة الشمس.
- لذا فإن هذه الفقاعات الضخمة من الغاز قوية جدًا لأنها تعمل على اختراق الغلاف الجوي المحيط بالكرة الأرضية، وبالتأكيد لا يمكن للفقاعات الرابعة أن تفعل ما لم يكن لديها طاقة.
- ولكن عندما تتفاعل هذه الغازات القوية التي تحملها الرياح الشمسية مع الغلاف الجوي، وتحديداً أيونات النيتروجين والأكسجين، فإنها تنتج ألوانًا جذبت الانتباه منذ البداية.
- نظرًا لأن الأكسجين ينتج اللونين الأخضر والأحمر، فقد ذكرنا سابقًا أن اللون الأخضر يظهر بكثرة عندما يتطلب الأكسجين الكثير من الطاقة.
- أو يظهر اللونان الأرجواني والأزرق في الغالب عند رفع إلكترونات النيتروجين إلى مدارات أعلى.
انظر أيضًا: Aurora Borealis في مصر
في الختام أردنا اليوم أن نجيب على سؤال ما هو الشفق القطبي الذي يحدث حاليًا في المناطق التي ذكرناها، لذلك إذا كنت تريد الذهاب إلى إحدى هذه البلدان، فلا بد أن ترى هذه الظاهرة الرائعة.