ما هو الشفق القطبي؟ ستتعرف على الظواهر الطبيعية التي تظهر على ما يبدو في الكون الذي نعيش فيه، وبسبب وفرتها، عمل آخرون على الاهتمام بها ووجدوا أن لديهم ألوانًا عديدة تُعرف بألوان قوس قزح.
من أهم الظواهر في السماء والتي تجذبنا لجمالها ظاهرة الشفق القطبي والتي تحدث بشكل خاص في القطبين الشمالي والجنوبي كذلك، لذلك نحن على دراية بها.
ما هو الشفق القطبي؟
- وهي من الظواهر الطبيعية التي تحدث في السماء وهي نتيجة العلاقة بين الكرة الأرضية ونجم الشمس.
- تكرار هذا الحدث يجعلنا ندرك أن هناك علاقة تفاعلية بين الأرض والشمس.
- يشرح الكثير من الناس هذه الدورة أو الظاهرة.
- لكن ما هو هذا الظاهر بالضبط؟ إنها نتيجة النشاط المكثف لنجم الشمس الذي ينتج عددًا كبيرًا من الجسيمات عالية الطاقة.
- تتكون هذه الجسيمات من الإلكترونات والنيوترونات والبروتونات.
- كل هذه الجسيمات أجسام مشحونة بالإشعاع من الحركة النشطة للرياح في المنطقة الشمسية.
- أيضًا، يتم إطلاق هذه الجسيمات المشحونة والإشعاع الصادر عن الشمس في الكون الواسع.
- وتستمر في السفر عبر هذا الفضاء حتى تصل إلى الغلاف الجوي من الأجزاء الجنوبية والشمالية من الأرض.
- نظرًا لأن الأرض بها مجال مغناطيسي، فإنها تعمل على جذب هذه الجسيمات.
أنظر أيضا: الأشعة فوق البنفسجية واستخداماتها
الأشياء التي تحدث عندما تكون الجسيمات المشحونة بالقرب من الأقطاب الكهربائية
عندما تقترب الجسيمات من الغلاف الجوي للأرض بما يكفي من القطبين، كما ذكرنا سابقًا، فإنها تتحرك عبر القطبين لتكوين الرياح الشمسية.
لذلك يحدث ثقب داخل المجال المغناطيسي لهذه القطبين مما ينتج عنه ظاهرة الشفق القطبي ويتم كل هذا من خلال هذه النقاط:
- تتصادم الجسيمات والإشعاع بقوة في الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي للأرض بحيث تميل إلى محاولة توزيعها على طول الخط المغناطيسي.
- هذا هو السبب في أن جميع الجسيمات تنعكس على سطح الأرض، وتعمل في تفاعل بين المجال المغناطيسي للقطبين.
- هذا يخلق تيارات قوية من هذه الجسيمات المشحونة.
- وهي أيضًا بشكل أساسي ومختلطة مع الأعمدة، ويمكنك تسميتها باسم بيركلاند، وهذا الاسم يوضع نسبة إلى كريستيان بيركلاند الشهير في الفيزياء.
- عندما نشعر بالشحنات الكهربائية الموجودة في المجال المغناطيسي، فإنها تعمل على توفير الكهرباء.
- عندما تنزل هذه التيارات الكهربائية إلى الغلاف الجوي، فإنها تلتقط الكثير من الطاقة وتصبح مشحونة.
- تمتص الجزيئات الداخلية هذه الطاقة من التيار وتظهر أيونات النيتروجين والأكسجين في الغلاف الخارجي للكرة (الغلاف المتأين).
- عندما يمتص هذه الطاقة، فإنه يجهد الإلكترونات المحيطة بهذه الأيونات، وينقلها من مستويات منخفضة إلى عالية.
- ولكن عند فقدان هذه الطاقة، تعود أيونات الهيدروجين والنيتروجين إلى وضعها الطبيعي، وتعمل على إطلاق الطاقة منها.
- من خلال إطلاق الطاقة في شكل أطوال موجية بأطوال مختلفة، يتم إعداد هذه الألوان الجميلة لنا.
الأشكال الأساسية للشفق القطبي
نعرف عن ظاهرة الشفق القطبي، وما هي الخطوات الأساسية التي تحدث في الغلاف الخارجي حتى تظهر هذه الألوان الجميلة في السماء عند القطبين، لذا فإن الأشكال التي يمكن رؤيتها في الأشكال الأساسية للشفق القطبي هي كالآتي. :
- الشفق القطبي مختلف تمامًا عن الخارج وألوانه تتغير أيضًا.
- هذا بسبب الأطوال الموجية المختلفة التي تنتج عندما تكون أيونات الهيدروجين والنيتروجين قوية.
- الستائر المختلفة عبارة عن ستائر لامعة، أو تتخذ شكل حزام كبير من الضوء، ويمكننا أن نجدها على شكل قوس يشبه قوس قزح، ويمكنك رؤيتها كنقاط مضيئة في السماء.
- هذا القوس هو أيضًا شكل شائع يختلف عن الأشكال الساطعة الأخرى.
- لأنه يعمل ليبقى قوياً في السماء، ولا يتغير شكله خلال ساعات وجوده هناك.
- والعروض التقديمية لهذه الأشكال فريدة من نوعها لدرجة أنها تتحرك وتتغير بطريقة مذهلة.
- إنه أيضًا اللون الأخضر والطول الموجي الذي يخلقه يفوق الألوان الأخرى.
- لأن هذا اللون سيظهر ذروة النشاط التفاعلي بين علاقة الشائعات وجزيئات الشمس بالأرض.
- نظرًا لأن هذه الأشعة تنتهي عمومًا في قوس، لذلك يمكنك القول أن القوس هو الشكل الأساسي أو النهائي للشفق القطبي.
- يتميز قوس الشفق القطبي هذا أيضًا بالانحناء مع بعض الحدود الحمراء، وهي متموجة وتعطيك فكرة أنها ستائر.
- وبينما تنتهي ظاهرة الشفق القطبي عندما تنفد كل هذه الألوان وينتشر اللون الأبيض في جميع أنحاء الشفق القطبي.
- في انعكاس كامل، يعلن هذا النظام أن الظاهرة الطبيعية التي أمامنا قد انتهت تمامًا.
أين ترى الشفق القطبي
يمكنك الحصول على عرض كامل للظاهرة الطبيعية للشفق القطبي عبر البلدان القريبة من القطبين، وهي:
- نيوزيلاندا.
- كندا.
- فنلندا.
- تسمانيا
- ألاسكا.
- النرويج.
- الأرض الخضراء.
- أيسلندا.
- شمال السويد.
أنظر أيضا: مسح موجز للظواهر الكونية
هل هناك كوكب آخر حدث فيه هذا الحدث؟
- وفقًا لعلماء ناسا، فقد أثبتوا أن ظاهرة الشفق يمكن رؤيتها بالفعل على كوكب آخر لأن هذه الظاهرة ليست ذات تأثير حصري على كوكب الأرض وحده.
- لذا فهم يعرفون الكواكب التي يمكنك أن ترى هذه الظاهرة، واتضح أنها العديد من الكواكب مثل زحل والمشتري.
- لكن الشفق الخاص بهم يختلف تمامًا عن تلك التي تحدث على الأرض.
- ويرجع ذلك إلى وجود الغلاف الجوي الذي يحيط بالكرة الأرضية، لذلك هناك اتصال أو تصادم بين الإشعاع والجسيمات الموجودة داخل هذه التيارات التي تأتي مع الشمس عند القطبين الموجودين في الغلاف الجوي.
- لكن كوكب المشتري وزحل ليس لهما غلاف جوي، لكن كوكب المشتري الكبير له أقطاب قوية تعمل على جذب هذه التيارات، أو يحيط بزحل غازات، لذلك تعمل الطاقة الشمسية على جذب هذه الغازات، لتعمل على خلق هذه الظاهرة.
المواد التي تنبعث منها الشمس في الفضاء
- المادة المنبعثة من الشمس على شكل جسيمات نشطة وإشعاع هي بعض الفقاعات التي تقويها الطاقة التي توفرها حرارة الشمس.
- لذلك فهذه الفقاعات الكبيرة من الغاز قوية جدًا، لأنها تعمل على دخول الغلاف الجوي الذي يحيط بالعالم، وهي الرابعة التي يستحيل الاستغناء عنها.
- ولكن عندما تتفاعل هذه الغازات القوية التي تحمل الرياح الشمسية مع الغلاف الجوي، وخاصة أيونات النيتروجين والأكسجين، فإنها تصبح ألوانًا جذبت الانتباه منذ البداية.
- نظرًا لأن الأكسجين يعمل على تكوين اللون الأخضر واللون الأحمر، فقد ذكرنا من قبل أن اللون الأخضر يظهر بكثرة عندما يحتاج الأكسجين إلى مزيد من الطاقة.
- أو تظهر الألوان الزرقاء والبنفسجية عادةً عندما ترتفع إلكترونات النيتروجين إلى مدارات أعلى.
أنظر أيضا: الشفق القطبي في مصر
في الختام، نريد اليوم أن نجيب على سؤال حول ما يحدث الشفق القطبي حاليًا في المناطق التي نتحدث عنها، لذلك إذا كنت تريد الذهاب إلى إحدى الدول، فيجب أن ترى هذه الظاهرة المذهلة.