تحقيق مسبار
يعتني الكثيرون بتصوير ظاهرة الشفق القطبي عند رؤيتها؛ نظرًا لما تتمتع به هذه الظاهرة من الألوان الجذابة في السماء، وهي ظاهرة تنتج عن النشاط الشمسي والغلاف الجوي المغناطيسي للأرض، وهو ما يتسبب بتغير لون أجزاء من السماء إلى الأزرق أو الأحمر أو الأصفر أو الأخضر.
هل الشفق القطبي ظاهرة طبيعية؟
إن الشفق القطبي ظاهرة طبيعية بالفعل، وهي ظاهرة تنال إعجاب الكثير من الأفراد الذين يحبون النظر إلى الألوان الجذابة التي تتألق بها السماء. تحدث هذه الظاهرة في القطب الشمالي ويُطلق عليها اسم الأضواء الشمالية، كما أنها تحدث في القطب الجنوبي ويُطلق عليها اسم الأضواء الجنوبية أحيانًا.
ما هي ظاهرة الشفق القطبي؟
يُعرف الشقق القطبي بأنه ظاهرة مضيئة تنشأ في الغلاف الجوي العالي على شكل أقواس أو أحجبة أو ستائر أو شرائط حسب المنظمة العالمية للأرصاد الجوية، وباللغة الإنجليزية يُطلق على هذه الظاهرة اسم أورورا (aurora) نسبةً إلى إلهة الفجر الرومانية، وهذا يعني أنها ظاهرة معروفة منذ وقت طويل؛ فإن علماء الفلك اليونان والرومان حاولوا دراستها.
ما هو سبب ظهور الشفق القطبي؟
يرجع سبب ظهور الشفق القطبي إلى التفاعل الطبيعي بين الشمس والغلاف الجوي عندما تولد الشمس رياحًا قوية تحمل كميات كبيرة من البلازما ذات السخونة الشديدة، ثم يعمل الغلاف المغناطيسي للأرض بصدها لتتحرك بعض الجسيمات المشحونة كهربائيًا أسفل المجال المغناطيسي عند القطبين، ثم ترتد لتعود مرةً أخرى وتنقل الطاقة إلى الجزيئات في الغلاف الجوي، مما ينتج أضواءً ذات ألوان مميزة يمكن للمرء رؤيتها في السماء.
في بعض الأحيان يلاحظ الناظر حركة الشفق القطبي بالإضافة إلى تغيّر شكله، ويعود السبب في ذلك إلى التغيرات المستمرة في المدخلات من الشمس، بالإضافة إلى تنوع الاستجابة من الغلاف الجوي للأرض. تساعد هذه الأشكال والحركات في معرفة المزيد حول الفيزياء التي تحدث على طول المجال المغناطيسي للأرض.
متى تحدث ظاهرة الشفق القطبي؟
يمكن لظاهرة الشفق القطبي أن تحدث يوميًا في كوكب الأرض؛ إلا أن القدرة على رؤيتها تتفاوت بين وقت وآخر على النحو الموضح في القائمة الآتية:
- خلال فترة المساء: يمكن للمرء رؤية الشفق القطبي في المساء بعد فترة وجيزة من غروب الشمس، وتكون على شكل قوس واحد يمتد من الشرق إلى الغرب في الأفق عادةً، ويمكن أن تشمل عدة أقواس متوازية أحيانًا.
- عند اقتراب منتصف الليل: يمكن أن يظهر الشفق القطبي علامات تشير إلى نشاط أكبر عند اقتراب منتصف الليل، وهو ما يعزز شكل وظهور الشفق خلال هذه الفترة مما يجعلها أفضل فترة لرؤية الشفق.
- في الصباح: يصبح الشفق القطبي أقل نشاطًا مع اقتراب ساعات الصباح، ويصبح الشفق متقطعًا حتى طلوع الفجر، وهذا يعني أن الصباح غير مناسب لمراقبة الشفق القطبي ورؤيته في السماء.
ما هي الدول التي يظهر فيها الشفق القطبي؟
الدول التي يظهر فيها الشفق القطبي كلًا من ألاسكا و أيسلندا وغيرنلاند، بالإضافة إلى النرويج والسويد وفنلندا وغيرها من الدول القريبة على القبط الشمالي أو القطب الجنوبي لكوكب الأرض. وربما يظهر الشفق بشكل واضح في بعض الأوقات من السنة، بينما يكون أقل وضوحًا في أوقات أخرى نظرًا لبعض العوامل المؤثرة.
لماذا يظهر الشفق القطبي بألوان مختلفة؟
يمكن للمرء معرفة كم يدوم الشفق القطبي عند مراقبته بشكل مستمر، وعند المراقبة يتضح بأن الشفق يظهر بألوان مختلفة، ولا يبدو بذات اللون دائمًا، ويعزى السبب في ذلك إلى اختلاف الارتفاع، بالإضافة إلى تفاوت نوع الذرات المشاركة في تشكيل الظاهرة بين مرة وأخرى، وهو ما يمكنه توفير عروض رائعة تزين السماء في كثير من الأحيان.
ما هو لون الشفق؟
يوضح المختصون ما هو لون الشفق، ويبينون بأنه لا يبدو بلون واحد دائمًا، وإنما يظهر بعدة ألوان كما في القائمة الآتية:
- اللون الأحمر: عادةً ما يتشكّل اللون الأحمر للشفق القطبي على الارتفاعات الأعلى، وذلك في حالة انبعاث الأكسجين الذري المتحمس لتتشكّل الأطوال الموجية المناسبة لظهور اللون الأحمر في السماء.
- اللون الأخضر: يبدو الشفق القطبي باللون الأخضر في بعض الأحيان، ويكون ذلك على ارتفاعات أقل من اللون الأحمر؛ نظرًا للأطوال الموجية المنخفضة لهذا اللون مقارنةً بالأطوال الموجية للأحمر.
- اللون الأصفر: في بعض الأحيان يظهر الشفق القطبي باللون الأصفر في ارتفاعات مختلفة عن الأخضر والأحمر، ولكن هذا اللون يكون ممتزجًا مع الأخضر والأزرق أحيانًا.
- اللون الأزرق: يعتمد اللون الأزرق على كميات أكبر من مادة النيتروجين الجزيئي المتأينة مقارنةً بغيره، حتى يتمكن من توليد الانبعاثات المرئية الضوئية، وهو اللون الذي يشع أكبر قدر من الأطوال الموجية.
ما هي مخاطر الشفق القطبي؟
ربما لا تنطوي ظاهرة الشفق القطبي على كثير من المخاطر، وذلك لأن الغلاف الجوي المغناطيسي للأرض يقوم بالتعامل مع الرياح الشمسية التي تشكّل هذه الظاهرة؛ إلا أن التأثير الكبير الوحيد الذي يمكنه أن يصيب الأرض عند حدوث هذه الظاهرة يتعلق بانقطاع الاتصالات اللاسلكية؛ إذا حدث اضطراب في المجال المغناطيسي للكوكب فحسب.
التنبؤ بظاهرة الشفق القطبي قبل وقوعها
يمكن التنبؤ بظاهرة الشفق القطبي لكوكب الأرض قبل وقوعها فعلًا، ولكن دقة التنبؤ تختلف وفق الآتي:
- التنبؤ قبل 15-45 دقيقة: يكون التنبؤ بحدوث ظاهرة الشفق القطبي دقيقًا بشكل تام قبل فترة تتراوح بين 15-45 دقيقة من الحدوث الفعلي، وذلك من خلال قياس الرياح الشمسية والحقل المغناطيسي بين الكواكب أعلى الأرض.
- التنبؤ قبل ساعات إلى أيام: يمكن التنبؤ بالشفق القطبي قبل ساعات إلى أيام أحيانًا، ويكون ذلك بالاعتماد على اكتشاف الثقوب الإكليلية للشمس ثم التنبؤ بمسارها، ولكن هذه التوقعات ليست بدقيقة دائمًا.
- التنبؤ قبل 27 يومًأ: عند ظهور الشفق القطبي في مكان ما؛ فإن هناك احتمالًا لظهوره مرةً أخرى بعد مرور 27 يومًا بنسبة خطأ تبلغ يومًا أو يومين اثنين، وذلك وفق الدورة المعتادة لنشاط الشمس.
الشفق القطبي على الكواكب الأخرى
لا يتعلق الشفق القطبي بكوكب الأرض وحده، وإنما يمكن لهذه الظاهرة أن تحدث على الكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية أيضًا، ومنها: كوكب المشتري، وكوكب زحل، وكوكب أورانوس، وكوكب نبتون، وذلك نظرًا لوجود غلاف جوي وحقول مغناطيسية كبيرة حول هذه الكواكب، وتم رصد الشفق القطبي حول المشتري وأورانوس وزحل بالفعل حسب وكالة ناسا.
معلومات عن ظاهرة الشفق القطبي
نظرًا للألوان الزاهية الجميلة التي تتمتع بها ظاهرة الشفق القطبي تنال هذه الظاهرة إعجاب من يراها، وهي إحدى الظواهر الطبيعية التي تشهدها الأرض بشكل مستمر، وفيما يأتي بعض المعلومات حولها:
- توفير معلومات حول الغلاف الجوي للأرض: يمكن لظاهرة الشفق القطبي أن توفر للمختصين بعض المعلومات حول الغلاف الجوي للأرض، ومنها كثافة الغلاف، وسرعة تدفقه، بالإضافة إلى قوة التيارات التي تتدفق من الغلاف العلوي.
- مكان حدوث الشفق القطبي: بشكل أساسي تحدث ظاهرة الشفق القطبي في خطوط العرض العليا لنصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي، وأُطلق عليها اسم الشفق القطبي لتعلقها بالقطبين.
- ارتفاع الانبعاثات الشفقية: عادةً ما تحدث الانبعاثات الشفقية في ظاهرة الشفق القطبي على ارتفاع 100 كيلومتر من سطح الأرض، ولكنها يمكن أن تحدث على ارتفاعات تتراوح بين 50-155 كيلومتر من السطح.
- الشكل الأكثر استقرارًا: يظهر الشفق القطبي بعدة أشكال مختلفة، ولكن القوس أكثر هذه الأشكال استقرارًا على الإطلاق، وربما يستمر ظهوره عدة ساعات أحيانًا دون تغير ملحوظ بالنسبة إلى الناظر.
اقرأ/ي أيضًا:
