شفق قطبی چیست؟

ستاره | سرویس علوم – رقص پرتو‌های روشن شفق‌های قطبی در واقع نوعی تنش الکتریکی بین ذرات باردار نور خورشید و اتمسفر زمین است. شفق‌های قطبی در بالای قطب مغناطیسی شمال و قطب مغناطیسی جنوب قابل مشاهده هستند. این پرتوهای شگفت انگیز نور، در شمال “بوریلیس اِرورا”، و در جنوب “آسترالیس اِرورا” نامیده می‌شوند.

شفق قطبی می‌تواند در رنگ‌های متنوعی ظاهر شود، اما سبز کم رنگ و صورتی معمول‌ترین رنگ‌ها حین مشاهده یک شفق قطبی هستند. البته مشاهده رنگ‌های قرمز، زرد، زرد، سبز، آبی و بنفش نیز گزارش شده است. پرتو‌های نور در شکل‌های متنوعی ظاهر می‌شوند؛ توده‌های تکه تکه نور، ابر‌های نوری پراکنده، قوس‌ها، پرتو‌های پرده مانند موج دار یا تشعشعات پرتابی شکل که با یک تابش وهم آور آسمان را به نهایت زیبایی می‌رسانند.

 

 

چه چیزی باعث ایجاد شفق قطبی می‌شود؟

پرتو‌های نور یک شفق قطبی این قابلیت را دارند که ۸۰ تا ۶۴۰ کیلومتر بالاتر از سطح زمین کشیده شوند. شفق‌های قطبی در واقع نتیجه برخورد میان ذرات گازی شکل جو زمین با ذرات باردار آزاد شده جو خورشید هستند. وجود تنوع در رنگ شفق‌های قطبی به دلیل نوع گاز درگیر شده است. سبز کم رنگ متداول‌ترین رنگ برای یک شفق قطبی است که با برخورد مولکول‌های اکسیژن در ارتفاع ۹۶.۵ کیلومتری از سطح زمین ایجاد می‌شود.

مشاهده شفق قطبی قرمز پدیده‌ای نادر بوده که در اثر برخورد مولوکول‌های اکسیژن در ارتفاع بالای ۳۲۰ کیلومتر از سطح زمین ایجاد می‌شود. گاز نیترروژن نیز باعث بوجود آمدن شفق قطبی آبی یا قرمز مایل به بنفش می‌شود.

 

 

در سال ۱۸۸۰، دانشمندان به وجود ارتباط میان شفق‌های قطبی و فعالیت لکه خورشیدی پی بردند. طبق مطالعاتی که از سال ۱۹۵۰ تا به امروز جمع آوری شده است، ما می‌دانیم که الکترون‌ها و پروتون‌ها از طرف خورشید توسط باد‌های خورشیدی به سمت زمین روانه می‌شوند.

 

 

دمای سطح خورشید میلیون‌های درجه سلسیوس است. در این دما، برخورد میان مولکول‌های گاز در فواصل زمانی کوتاه، بسیار سریع و به صورت انفجاری رخ می‌دهد. الکترون‌ها و پروتون‌های آزاد شده از این واکنش‌ها با کمک چرخش خورشید از طریق سوراخ‌های موجود در کشش مغناطیسی به فضا پرتاب می‌شوند. این ذرات باردار توسط باد‌های خورشیدی به طرف زمین می‌آیند و به صورت گسترده جذب قطب‌های مغناطیسی زمین می‌شوند.

از آن جایی که اتمسفر و منطقه مغناطیسی زمین در قطب شمال و جنوب ضعیف‌تر است، ذرات باردار الکترون و پروتون به جو زمین وارد شده و با ذرات گاز برخورد می‌کنند. این برخورد‌ها باعث رها سازی پرتو‌هایی از نور شده که ما آن‌ها را به صورت رقصی از نور مشاهده می‌کنیم.

 

 

بهترین مکان برای مشاهده شفق قطبی کجاست؟

شفق‌های قطبی در نیم کره جنوبی و شمالی، با ظاهری بیضی شکل بر روی قطب‌های مغناطیسی قابل مشاهده هستند. دانشمندان به این موضوع پی برده اند که بیشتر شفق‌های قطبی در جنوب و شمال به صورت همزمان، با رنگ‌ها و شکل‌های یکسان ایجاد می‌شوند.

از آن جایی که این پدیده در نزدیکی قطب مغناطیسی ایجاد می‌شود، شفق‌های قطبی در جنوب، در منطقه نیو اورلینز جنوب آمریکا بهترین نمایش خود را اجرا می‌کنند. اما بهترین مکان‌ها برای مشاهده این پرتو‌های رمز‌آلود، مناطق شمال غربی ایالات آمریکا، در کانادا، به خصوص در یوکان، نوناووت و آلاسکا است.

پرتو‌های نور شفق قطبی در جنوبی‌ترین نقاط ایسلند و گرینلند، شمالی‌ترین ساحل نروژ و در بالای آب‌های ساحلی سیبری نیز قابل مشاهده هستند. در واقع، مناطقی که به آلودگی نوری دچار نیستند، بهترین مکان‌ها برای دیدن شفق‌های قطبی هستند؛ مناطق شمالی و ایالت‌های کوچک در قطب شمال و جنوب.

در مجموع بهترین مکان‌ها برای مشاهده شفق قطبی عبارتند از:

• آلاسکا و کانادای شمالی
• یوکان، نوناووت
• نروژ، سوئد و فنلاند، اسکاتلند
• نیواورلینز
• سیبری
• ایسلند، گرینلند

 

بهترین زمان دیدن شفق قطبی چه وقتی است؟

محققان به این مسئله را کشف کرده اند که ایجاد شفق قطبی پدیده‌ای چرخشی است، و هر ۱۱ سال یکبار در بیشترین شدت خود دیده می‌شود. اما باید بدانید که شفق‌های قطبی همیشه قابل مشاهده هستند، اما زمستان بهترین زمان برای دیدن آن هاست، چرا که سطح آلودگی نوری کمتر است. سپتامبر، اکتبر، مارس و آوریل بهترین ماه‌ها برای دیدن پرتو‌های شفق قطبی است.

نور شفق قطبی تا ۲ روز پس از فعالیت خورشیدی به بیشترین مقدار ممکن خود می‌رسد. ناسا یکی از ارگان‌هایی است که فعالیت شفق‌های قطبی را زیر نظر می‌گیرد و بلافاصه پس از مشاهده نشانه‌های یک شفق قطبی تصاویر آن را ضبط کرده و فعالیت پرتو‌های نور را بررسی می‌کنند.

 

 

شفق قطبی در سیارات دیگر

سیاره زحل و سیاره مشتری در مقایسه با زمین قطب‌های مغناطیسی قوی‌تری دارند، بنابراین شفق‌های قطبی شدیدتری در این سیار‌ات دیده شده است. در مریخ و زهره شفق قطبی قسمت وسیعی از سیاره را می‌پوشاند. در زهره همانند زمین علت ایجاد شفق قطبی بادهای خورشیدی است. این در حالی است که علت ایجاد شفق قطبی در سیاره مشتری قمرهای مختلف این سیاره است.

برگرفته از: space.com