کد خبر: ۱۸۲۰
تاریخ انتشار: ۰۱ مهر ۱۳۹۴ - ۲۱:۲۸
شفق قطبی یکی از پدیده‌های جوی کره زمین است. شفق قطبی ظهور نورهای رنگین و متحرک در آسمان شب است که در عرض‌های نزدیک به دو قطب زمین رخ می‌دهد.

شفق قطبی - Aurora - هوافضا - کره زمین - پدیده های جوی - ستاره

شفق قطبی (Aurora) یکی از پدیده‌های جوی کره زمین است. شفق قطبی پدیده ظهور نورهای رنگین و متحرک در آسمان شب است و معمولا در عرض‌های نزدیک به دو قطب زمین که براثر برخورد ذرات باردارِ بادِ خورشیدی و یونیزه شدن مولکول‌های موجود در یون‌سپهر (یونوسفر) زمین به وجود می‌آید. شفق‌های قطبی نورهای زیبایی هستند که به طور طبیعی در آسمان دیده می‌شوند و معمولا در شب و در عرض‌های جغرافیایی قطبی به چشم می‌خورند. آنها در یونوسفر تشکیل می‌شوند و در سپیده‌دم قطبی قابل مشاهده هستند. در عرض جغرافیایی قطب شمال به آنها شفق‌های شمالی نیز گفته می‌شود که این نام بر گرفته از نام ایزد گونه رومی سپیده‌دم و نام یونانی باد شمالی است که در سال ۱۶۲۱ توسط "پیر گاسندیروی این پدیده طبیعی گذاشته شد. به شفق‌های قطبی، نور قطب شمال هم گفته می‌شود زیرا آنها غالبا در نیمکره شمالی رویت می‌شوند و هر چقدر به قطب شمال نزدیک می‌شوید با توجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری می‌رود که بتوانید آنها را ببینید به طور مثال در شهرهای شمالی کانادا که بسیار نزدیک به قطب هستند امکان رویت آنها بسیار زیاد است.


شفق قطبی - Aurora - هوافضا - کره زمین - پدیده های جوی - ستاره

شفق‌های قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکن است خیلی بالا باشد ولی در افق شمالی به صورت سبز بر افروخته و در صورت طلوع خورشید به صورت قرمز کمرنگ دیده می‌شود. شفق‌های قطبی معمولا از سپتامبر تا اکتبر و از مارس تا آوریل اتفاق می‌افتند. بعضی از قبایل کانادایی به این پدیده رقص ارواح می‌گویند. درقطب جنوب نیز این اتفاق می‌افتد ولی فقط در جنوبی‌ترین عرض جغرافیایی قابل رویت است و گاهی اوقات در آمریکای جنوبی و استرالیا. "بنجامین فرانکلین" اولین کسی بود که به شفق‌های قطبی توجه نشان داد. در تئوری او علت وقوع شفق‌های قطبی این انتقال نور در مرکز بار الکتریکی در سرزمین‌های قطبی توسط برف و رطوبت شدت می‌گیرد، بود. علت وقوع شفق قطبی خروج جرم از تاج خورشیدی است که از طریق "مغناطره" و "کمربند وان آلن" به مناطق قطبی هدایت می‌شوند.


شفق قطبی - Aurora - هوافضا - کره زمین - پدیده های جوی - ستاره

دانشمندان به منظور اندازه گیری ارتفاع شفق قطبی از دو نقطه به فاصله چند ده کیلومتر از یکدیگر از آن عکس گرفتند. به کمک چنین عکس‌هایی می‌توان ارتفاع شفق‌های قطبی را محاسبه کرد. شفق‌های قطبی در بلندای ۳۰۰ تا ۷۰۰ کیلومتری بالای زمین (بیشتر اوقات در بلندی ۱۰۰ کیلومتر) پدیدار می‌شوند. شفق‌های قطبی تابانی گازهای رقیق موجود در هوای زمین هستند، که تا اندازه‌ای به تابانی در لامپ‌های تخلیه گاز همانند می‌باشند. شفق‌های قطبی یکی از طبیعی‌ترین و زیباترین پدیده‌های جو زمین است. پدیده مزبور عبارت از ذرات بارداری هستند که از خورشید به سوی لایه‌های زیرین جو زمین سرازیر می‌شوند و روشنی‌هایی را که کلا شفق‌های قطبی نام دارند پدید می‌آورند. شفق قطبی یا نورهای قطبی به بهترین صورت از حدود عرض جغرافیایی دایره اقیانوس منجمد شمالی (یا منجمد جنوبی) دیده می‌شود. نورهای قطبی درست همانند تابش‌های رنگی در آسمان هستند.


شفق قطبی - Aurora - هوافضا - کره زمین - پدیده های جوی - ستاره

نورهای قطبی در اثر الکترون‌هایی که در طول خطوط نیروی میدان مغناطیسی زمین حلقه می‌زنند، به وجود می‌آیند. این حلقه‌های الکترونی وارد جو زمین می‌شوند و باعث می‌گردند که گازهای رقیقی که در ارتفاعات بالای جو قرار دارند، همانند نورلامپ فلوئورسنت بدرخشند. این الکترون‌ها عمدتا از خورشید می‌رسند و تعداد آنها بستگی به فعالیت خود خورشید دارد. وقتی که سطح خورشید خیلی فعال باشد، ما نورهای قطبی بیشتری را مشاهده می‌کنیم تا زمانی که خورشید آرام‌تر است. نور قطبی می‌تواند شکل‌های مختلفی داشته باشد. بعضی وقت‌ها شبیه به پرده آویزان یا نورهای متحرک و یا پرتوهای نور است. رنگ آن نیز تغییر می‌کند ولی بیشتر مواقع دارای سایه سبز یا صورتی است. شفق‌ها مانند پرده‌هایی عظیم به طول صدها کیلومتر از نورهای رنگی هستند در موارد نادر شفق قطبی ممکن است سراسر آسمان مرئی، از افق تا سمت الراس را بپوشاند.


شفق قطبی - Aurora - هوافضا - کره زمین - پدیده های جوی - ستاره

دوره تناوب ظهور شفق‌های قطبی

شفق‌های قطبی معمولا باید فقط در قطب‌ها اتفاق بیافتند. ولی به ندرت در عرض‌های جغرافیایی میانی نیز دیده می‌شوند وقتی که طوفان‌های مغناطیسی اتفاق می‌افتند. طوفان‌های مغناطیسی در دوره تناوب۱۱ ساله خورشیدی یا ۳ سال بعد از این دوره تناوب اتفاق می‌افتند. در این دوره تناوب ۱۱ ساله که هم اکنون نیز ما در آن هستیم میزان فعالیت‌های خورشیدی بالا رفته و با رصد خورشید می‌توان میزان بالای این فعالیت‌ها را دید. انرژی حاصل نیز از طریق بادهای خورشیدی تامین می‌شود.


شفق قطبی - Aurora - هوافضا - کره زمین - پدیده های جوی - ستاره

فرضیه بیرکلند در مورد لکه‌های خورشیدی

بیرکلند (B. Birkeland) دانشمند نروژی با مقایسه نتایج اخیر این فرضیه را مطرح کرد که لکه‌های خورشیدی ناحیه‌هایی هستند که آنها باریکه‌های ذرات باردار (الکترون‌ها) به داخل فضای اطراف گسیل می‌شوند. این ذرات با رسیدن به لایه‌های بالای جو زمین، از طریق برخوردهای الکترون در این لایه‌ها، مشابه تخلیه گاز در لوله، گازها را به تابانی وا می‌دارند. این الکترون‌ها همچنین روی میدان مغناطیسی زمین و شرایط انفجار امواج رادیویی مجاور زمین اثر می‌گذارند.


شفق قطبی - Aurora - هوافضا - کره زمین - پدیده های جوی - ستاره

اگر نظریه بیرکلند درست باشد، چرا شفق‌های قطبی در عرض‌های بالا، یعنی در نواحی نزدیک به قطب‌ها مشاهده می‌شوند؟ در صورتی که می‌دانیم پرتوهای خورشید تمام سطح زمین را روشن می‌کنند. پاسخ این پرسش را استرمر(Stermer) ، دانشمند نروژی دیگر پیدا کرد. ذرات باردار گسیل شده از خورشید به جو زمین می‌رسند و به درون میدان مغناطیسی آن نفوذ می‌کنند. در آنجا نیروی لورنتس بر آنها اثر می‌کند و آنها را از مسیر اولیه خود منحرف می‌سازد. استرمر محاسبات ریاضی پیچیده‌ای انجام داد و مسیر این الکترون‌ها را در میدان مغناطیسی زمین حساب کرد. او نشان داد که ذرات باردار منحرف شده توسط میدان مغناطیسی زمین، به یقین فقط به نواحی قطبی کره زمین وارد می‌شوند.


شفق قطبی - Aurora - هوافضا - کره زمین - پدیده های جوی - ستاره

این نظریه که در انحراف ذرات باردار در میدان مغناطیسی زمین نیروی لورنتس را به حساب می‌آورند، با شمار زیادی از نتایج آزمایشگاهی به خوبی همخوانی دارد و در حال حاضر پذیرش همگانی یافته است. هر چند به تازگی برای توضیح کمی تمامی این دیدگاه دشواری‌هایی بروز کرده است.


سیارات دیگر

در مشتری و زحل قطب‌های مغناطیسی قوی تری وجود دارد و هر دو آنهاک مربند تشعشع بزرگی دارند و شفق‌های قطبی به وضوح توسط تلسکوپ هابل در آنها دیده شده. در اورانوس و نپتون نیز شفق قطبی وجود دارد. شفق‌های قطبی در مکانی مانند زمین توسط بادهای خورشیدی ایجاد می‌شود ولی در مشتری اقمار آن به خصوص قمر lo علت وجود این پدیده هستند.


شفق قطبی - Aurora - هوافضا - کره زمین - پدیده های جوی - ستاره

این پدیده همچنین در مریخ و زهره نیز دیده می‌شود زیرا زهره دارای مغناطیس درونی نیست. شفق قطبی در زهره گاهی اوقات تمام سیاره را نیز می‌پوشاند. این پدیده در زهره توسط بادهای خورشیدی تولید می‌شود. همچنین در ۱۴ آگوست ۲۰۰۴ در مریخ نیز این پدیده توسط SPICAM به ثبت رسیده‌است.






منبع: ویکی پدیا
وبگردی
مطالب مرتبط
ارسال نظر
نام:
ایمیل:
* نظر:
کلیه پاسخ هایی که توسط کارشناسان و متخصصان هر رشته به کاربران داده میشود کاملا حالت پیشنهادی دارند و نباید به عنوان تشخیص, تجویز, یا رهنمودهای تخصصی و قانونی تلقی شوند و در صورت لزوم شخصی بایستی حتما از منابع تخصصی تر مانند پزشکان متخصص, وکلا, و ... نیز کمک بگیرد. این مسئولیت کاملا بر عهده مخاطبان است که قبل از هر نوع تصمیم گیری یا اقدامی از صحت و مفید بودن این اطلاعات برای خود اطمینان حاصل کرده و صرفا با مسئولیت خودشان به این پیشنهادات عمل کنند.
کلیه سوالات توسط کارشناسان رشته مربوط به هر مطلب پاسخ داده میشود.
به سوالات تکراری, خارج از موضوع, و غیرقابل انتشار پاسخ داده نمیشود.