ما هو الشفق القطبي؟

الشفق القطبي من أجمل الظواهر الطبيعية التي تحدث على وجه الأرض، للوهلة الأولى تبدو كأنها صورة أو منظر خيالي ينتمي لأحد القصص الخرافية، ما هي قصته؟

98- الشفق القطبي
--------
الشفق القطبي من أجمل الظواهر الطبيعية التي تحدث على وجه الأرض، للوهلة الأولى تبدو كأنها صورة أو منظر خيالي ينتمي لأحد القصص الخرافية، لكنها ليست سوى برهان على الجمال الخلاب الذي يمكن أن تصل إليه مظاهر الكون، في ظلام الليل القطبي الدامس تظهر هذه الأضواء البراقة لتضيء السماء وتخطف أنظار من يراها، تبدو كأنها حوريات سماوية هبطت إلى الأرض لتضفي عليها بعضا من سحرها وروعتها، أو مجموعة من الألعاب النارية التي صممت بمنتهى الدقة والإبداع!

قديما ظهرت عدة تفسيرات لظاهرة الشفق القطبي ولكن جميعها كانت مجرد أساطير لا أصل لها من الصحة.
فقد ظن الإسكيمو أن الشفق ليس إلا كائنا فضائيا يتمتع بفضول عالي ويأتي كي يتجسس عليهم، لذلك اعتقدوا أنهم كلما تهامسوا وتحدثوا بأصوات خافتة كلما اقتربت الأضواء منهم أكثر.
أما الرومان فقد قدسوا الشفق القطبي وأسموه "أورورا"، واعتبروها إلهة الفجر، وأخت القمر، وكانت تأتي إليهم بصحبة ابنها “النسيم”، وقدومها كان يُعلن عن قدوم إله آخر وهو “أبوللو” إله الحكمة والفطنة، والذي يحمل معه الشمس ونورها.

إذاً فما هو التفسير العلمي لظاهرة الشفق القطبي؟

سبب ظهور الشفق القطبي يبدأ من الشمس. للشمس مجال مغناطيسي (هذا المجال ناتج عن الانفجارات الشمسية على سطحها). ومن هذه الانفجارات تنبعث طاقة هائلة تحمل أيونات عالية الشحنة إلى الأرض. وتسمى هذه الطاقة المرسلة للأرض بالرياح الشمسية. وهي طاقة ضارة للكائنات الحية.

عندما تصل الرياح الشمسية للأرض، يقوم مجال الأرض المغناطيسي بمنع وحجب أيونات الشمس المغناطيسية من الدخول للأرض. تماما مثل تنافر مغناطيسين (مغناطيس الأرض ومغناطيس الشمس).
ولكن بعضا من أيونات الشمس المغناطيسية تنجذب إلى الأرض. لأنه كما نعرف توجد طاقة مغناطيسية كبيرة موجودة في القطبين الشمالي والجنوبي. تدخل أيونات الشمس المغناطيسية إلى الأرض وتخرج منها في شكل حلقات. لأنها محصورة بواسطة مجال الأرض المغناطيسي في هذه المنطقة.

عند دخول أيونات الشمس المغناطيسية إلى الأرض، تتصادم ذرات الأيونات القادمة من الشمس بجزئيات وذرات طبقة الغلاف الجوي، لتنطلق طاقة تظهر على شكل الشفق القطبي (Aurora) في هيئة دوائر كبيرة في القطبين الشمالي والجنوبي.

من هو مكتشف سبب ظهور الشفق القطبي (Aurora)؟

في أواخر القرن العشرين استطاع العالم النرويجي كريستيان بيركلاند (Kristian Birkeland) عمل نموذج للأرض سماه تيريلا (Terrella) والتي تعني باللاتينية الأرض الصغيرة، بهذا النموذج استطاع محاكاة الشفق القطبي (Aurora)، وبذلك اكتشف سبب هذه الظاهرة.

ألوان الشفق القطبي :

• الأحمر:
ويكون في الارتفاع الأعلى من الشفق القطبي، يعتبر هذا اللون ذا طول موجي يساهم بأن يكون مرئياً، إلا أنه يكون غير مرئي بسبب كثافته الكبيرة في النشاط الشمسي، ويمتاز بانخفاض عدد الذرات، ولا يسبب التحسس للعيون، وهو يظهر الأجزاء الخافتة العلوية على شكل الستائر المنسدلة.

• الأخضر:
ينبعث هذا اللون من الظاهرة في ارتفاعات أقل من اللون الأحمر، ويسبب الحساسية في العيون، ويكون اللون الأخضر هو الأكثر بروزاً وانتشاراً.

• الأصفر:
ويمتزج معه اللون الأحمر والأخضر والأزرق.

• الأزرق:
يستخدم هذا اللون عدداً أكبر من غيره من الألوان من مادة النيتروجين الجزيئي المتأينة لتوليد انبعاثات الضوء المرئية، ويشع أكبر عدد من الأطوال الموجية.

إعداد: أسماء حربي.
تدقيق: زكرياء لوطفي.
#فيزيائي
#الفيزياء_للجميع

المصادر:
https://goo.gl/HsccAm
https://goo.gl/JhRn6v