الشفق القطبي هو واحد من عجائب الطبيعة العديدة. يمكن ملاحظتها أيضًا في روسيا. يوجد في شمال بلدنا شريط يظهر فيه الشفق في أغلب الأحيان وبراق. يمكن أن يغطي المشهد الرائع معظم السماء.
بداية الظاهرة
يبدأ Aurora بظهور شريط خفيف. أشعة تخرج منه. قد يزيد السطوع. مساحة السماء التي تغطيها الظاهرة الخارقة آخذة في الازدياد. كما يزداد ارتفاع أشعة الضوء عند اقترابها من سطح الأرض.
ومضات ساطعة ولعب مراقبين فرحة الألوان. حركات موجات الضوء ساحرة. ترتبط هذه الظاهرة بنشاط الشمس مصدر الضوء والحرارة
ما هذا
الشفق القطبي هو توهج سريع التغير للطبقات العليا المتخلخة من الهواء في أجزاء معينة من سماء الليل. يشار أحيانًا إلى هذه الظاهرة ، جنبًا إلى جنب مع شروق الشمس ، باسم الشفق القطبي. خلال النهار ، لا يكون عرض الضوء مرئيًا ، لكن الأجهزة تسجل تدفق الجسيمات المشحونة في أي وقت من اليوم.
أسباب الشفق
ظاهرة طبيعية رائعةينشأ بسبب الشمس ووجود الغلاف الجوي للكوكب. لتشكيل الشفق القطبي يتطلب أيضًا وجود مجال مغناطيسي أرضي.
تقوم الشمس بإخراج الجسيمات المشحونة من نفسها باستمرار. التوهج الشمسي هو عامل بسبب دخول الإلكترونات والبروتونات إلى الفضاء الخارجي. يطيرون بسرعة عالية نحو الكواكب الدوارة. هذه الظاهرة تسمى الرياح الشمسية. يمكن أن يكون خطيرا لجميع أشكال الحياة على كوكبنا. يحمي المجال المغناطيسي سطح الأرض من اختراق الرياح الشمسية. يرسل جزيئات مشحونة إلى قطبي الكوكب ، وفقًا لموقع خطوط المجال المغنطيسي الأرضي. ومع ذلك ، في حالة التوهجات الأكثر قوة على الشمس ، يلاحظ سكان الأرض الشفق القطبي في خطوط العرض المعتدلة. يحدث هذا إذا لم يكن لدى المجال المغناطيسي الوقت لإرسال تيار كبير من الجسيمات المشحونة إلى القطبين.
تتفاعل الرياح الشمسية مع جزيئات وذرات الغلاف الجوي للكوكب. هذا ما يسبب التوهج. كلما زاد عدد الجسيمات المشحونة التي وصلت إلى الأرض ، زاد سطوع وهج الطبقات العليا من الغلاف الجوي: الغلاف الحراري والغلاف الخارجي. في بعض الأحيان يصل الغلاف الجوي - الطبقة الوسطى من الغلاف الجوي - إلى جزيئات الرياح الشمسية.
أنواع أورورا
أنواع الشفق مختلفة ويمكن أن تنتقل بسلاسة من واحدة إلى أخرى. لوحظت البقع الضوئية والأشعة والمشارب وكذلك الهالة. الشفق القطبي يمكن أن يكون ثابتًا أو متدفقًا تقريبًا ، وهو أمر ساحر بشكل خاص للمراقبين.
أورورا إيرث
يوجد مجال مغناطيسي أرضي قوي إلى حد ما على كوكبنا. انها قوية بما فيه الكفاية لترسل باستمرار الجسيمات المشحونة نحو القطبين. هذا هو السبب في أنه يمكننا أن نلاحظ توهجًا ساطعًا على أراضي الشريط ، حيث يمر التوهج المتساوي للشفق القطبي الأكثر شيوعًا. سطوعها يعتمد بشكل مباشر على عمل المجال المغنطيسي الأرضي.
الغلاف الجوي لكوكبنا غني بالعناصر الكيميائية المختلفة. هذا ما يفسر الألوان المختلفة لتوهج السماء. إذن ، جزيء الأكسجين على ارتفاع 80 كيلومترًا ، عند التفاعل مع جسيم مشحون من الرياح الشمسية ، يعطي لونًا أخضر باهتًا. على ارتفاع 300 كيلومتر فوق سطح الأرض ، سيتحول اللون إلى اللون الأحمر. يظهر جزيء النيتروجين لونًا أزرق أو أحمر فاتح. في صورة الشفق ، يمكن تمييز العصابات ذات الألوان المختلفة بوضوح.
الأضواء الشمالية أكثر إشراقًا من الأضواء الجنوبية. لأن البروتونات تتحرك نحو القطب المغناطيسي الشمالي. إنها أثقل من الإلكترونات المندفعة نحو القطب المغناطيسي الجنوبي. يكون التوهج الناتج عن تفاعل البروتونات مع جزيئات الغلاف الجوي أكثر إشراقًا إلى حد ما.
جهاز كوكب الأرض
من أين يأتي المجال المغنطيسي الأرضي ، الذي يحمي كل أشكال الحياة من الرياح الشمسية المدمرة وينقل الجسيمات المشحونة نحو القطبين؟ يعتقد العلماء أن مركز كوكبنا مليء بالحديد ، وهو منصهر من الحرارة. أي أن الحديد سائل ويتحرك باستمرار. من هذه الحركة ، تنشأ الكهرباء والمجال المغناطيسي للكوكب. ومع ذلك ، في بعض أجزاء الغلاف الجوي ، يضعف المجال المغناطيسي لسبب غير معروف. يحدث هذا ، على سبيل المثال ، فوق الجزء الجنوبي من المحيط الأطلسيمحيط. هنا ، فقط ثلث المجال المغناطيسي من القاعدة. هذا يقلق العلماء لأن المجال لا يزال يضعف في الوقت الحاضر. حسب الخبراء أنه على مدار الـ 150 عامًا الماضية ، ضعف المجال المغناطيسي الأرضي بنسبة 10٪ أخرى.
المنطقة التي تحدث فيها الظواهر الطبيعية
مناطق الأضواء القطبية ليس لها حدود واضحة. ومع ذلك ، فإن الأكثر سطوعًا والأكثر شيوعًا هي تلك التي تظهر على شكل حلقة بالقرب من الدائرة القطبية الشمالية. في نصف الكرة الشمالي ، يمكنك رسم خط تكون فيه الشفق أقوى: الجزء الشمالي من النرويج - جزر نوفايا زيمليا - شبه جزيرة تيمير - شمال ألاسكا - كندا - جنوب جرينلاند. عند خط العرض هذا - حوالي 67 درجة - يُلاحظ الشفق كل ليلة تقريبًا.
غالبًا ما تحدث ذروة الظواهر في الساعة 23:00. ألمع و أطول الأضواء في الإعتدال و التواريخ القريبة منها
يحدث الشفق في كثير من الأحيان في مناطق الشذوذ المغناطيسي. هنا سطوعها أعلى. لوحظ أكبر نشاط لهذه الظاهرة في منطقة الشذوذ المغناطيسي لشرق سيبيريا.
ارتفاع مظهر توهج
بشكل نموذجي ، يحدث حوالي 90 في المائة من جميع الشفق القطبي بين 90 و 130 كيلومترًا. تم تسجيل الشفق القطبي على ارتفاع 60 كيلومترًا. أقصى رقم مسجل هو 1130 كيلومترًا من سطح الأرض. على ارتفاعات مختلفة ، لوحظت أشكال مختلفة من التوهج.
ملامح ظاهرة طبيعية
عدد من التبعيات المجهولة لجمال الأضواء الشمالية على بعض العوامل اكتشفها المراقبون وأكدها العلماء:
- أضواء قطبية ،الناشئة فوق الفضاء البحري أكثر قدرة على الحركة من تلك التي تحدث فوق الأرض.
- هناك توهج أقل على الجزر الصغيرة ، وكذلك فوق المياه المحلاة ، حتى في وسط سطح البحر.
- فوق الساحل ، لوحظت الظاهرة أقل من ذلك بكثير. بإتجاه الأرض وكذلك بإتجاه المحيط إرتفاع الشفق يزداد
سرعة الجسيمات المشحونة للشمس
المسافة من الأرض إلى الشمس حوالي 150 مليون كيلومتر. يصل الضوء إلى كوكبنا في 8 دقائق. تتحرك الرياح الشمسية بشكل أبطأ. من اللحظة التي يلاحظ فيها العلماء حدوث التوهج الشمسي ، يجب أن يمر أكثر من يوم قبل أن يبدأ الشفق القطبي. في 6 سبتمبر 2017 ، لاحظ الخبراء توهجًا شمسيًا قويًا وحذروا سكان موسكو من أنه في 8 سبتمبر ، قد تكون الأضواء الشمالية مرئية في العاصمة. وبالتالي ، فإن التنبؤ بظاهرة طبيعية رائعة أمر ممكن ، ولكن فقط في يوم أو يومين. في أي منطقة سيظهر الإشراق أكثر إشراقًا ، لا يمكن لأحد التنبؤ بدقة.
ما هو isochasm
وضع المتخصصون على خريطة نقاط سطح الأرض مع علامات تكرار حدوث الشفق القطبي. متصلة بنقاط خطوط ذات تردد مماثل. لذلك لدينا خطوط متساوية - خطوط ذات تكرار متساو لحدوث الشفق القطبي. دعونا نصف مرة أخرى isochasm من أعلى تردد ، ولكن بالاعتماد على بعض الأشياء الأخرى في المنطقة: ألاسكا - بحيرة الدب العظيم - خليج هدسون - جنوب جرينلاند - أيسلندا - شمال النرويج - شمال سيبيريا.
كلما ابتعد عن التساوي الرئيسي في نصف الكرة الشمالي ، قل حدوث الشفق القطبي.على سبيل المثال ، في سانت بطرسبرغ ، يمكن ملاحظة هذه الظاهرة مرة واحدة في الشهر تقريبًا. وعلى خط عرض موسكو - مرة كل بضع سنوات.
القطب المغناطيسي للأرض
القطب المغناطيسي للأرض لا يتطابق مع القطب الجغرافي. تقع في الجزء الشمالي الغربي من جرينلاند. هنا ، تحدث الأضواء الشمالية بشكل متكرر أقل بكثير من النطاق ذي التردد الأعلى للظاهرة: فقط حوالي 5-10 مرات في السنة. وهكذا ، إذا كان الراصد يقع إلى الشمال من التساوي الرئيسي ، فإنه يرى الشفق في كثير من الأحيان في الجانب الجنوبي من السماء. إذا كان الشخص يقع جنوب هذه الفرقة ، فغالبًا ما يتجلى الشفق في الشمال. هذا هو الحال بالنسبة لنصف الكرة الشمالي. للجنوب - العكس تماما
على أراضي القطب الشمالي الجغرافي ، يحدث الشفق القطبي حوالي 30 مرة في السنة. الخلاصة: لا داعي للذهاب إلى أقسى الظروف لتتمتع بظاهرة طبيعية. في نطاق isochasm الرئيسي ، يتكرر التوهج كل يوم تقريبًا.
لماذا الأضواء الشمالية في بعض الأحيان ليس لها لون
ينزعج المسافرون أحيانًا عندما يفشلون في مشاهدة عرض ضوئي ملون أثناء إقامتهم في الشمال أو الجنوب. يمكن للناس في كثير من الأحيان أن يلاحظوا توهجًا ليس له لون. هذا ليس بسبب خصوصية ظاهرة طبيعية. الحقيقة هي أن العين البشرية غير قادرة على التقاط الألوان في الإضاءة الخافتة. في غرفة قاتمة نرى كل شيء بالأبيض والأسود. يحدث الشيء نفسه عند ملاحظة ظاهرة طبيعية في السماء: إذا لم تكن ساطعة بدرجة كافية ، فلن تلتقط أعيننا الألوان.
يقيس المتخصصون سطوع التوهج بالنقاط من واحد إلى أربعة.فقط الشفقان بقياس ثلاثة وأربعة درجات يظهران ملونين. الدرجة الرابعة قريبة في السطوع من ضوء القمر في سماء الليل.
دورات النشاط الشمسي
دائمًا ما يرتبط ظهور الشفق القطبي بالتوهجات الشمسية. مرة كل 11 سنة ، يزداد نشاط النجم. هذا يؤدي دائمًا إلى زيادة شدة الشفق.
الأضواء الشمالية فوق كواكب النظام الشمسي
أورورا ليس فقط على كوكبنا. الشفق القطبي على الأرض ساطع وجميل ، لكن ظواهر كوكب المشتري أكثر إشراقًا من ظواهر الأرض. لأن المجال المغناطيسي للكوكب العملاق أقوى عدة مرات. إنها ترسل الرياح الشمسية في اتجاهات متعاكسة بشكل أكثر إنتاجية. يتراكم كل الضوء في مناطق معينة بالقرب من الأقطاب المغناطيسية للكوكب.
أقمار المشتري تؤثر على الشفق القطبي. خصوصا Io. وخلفه ضوء ساطع ، لأن الظاهرة الطبيعية تتبع اتجاه خطوط المجال المغناطيسي. في الصورة - الشفق في الغلاف الجوي لكوكب المشتري. الفرقة المضيئة التي خلفها قمر آيو مرئية بوضوح.
تم اكتشاف الشفق القطبي أيضًا على زحل وأورانوس ونبتون. فقط كوكب الزهرة ليس لديه مجال مغناطيسي خاص به. ومضات الضوء الناتجة عن تفاعل الرياح الشمسية مع ذرات وجزيئات الغلاف الجوي لكوكب الزهرة مميزة. إنها تغطي الغلاف الجوي للكوكب بالكامل. علاوة على ذلك ، تصل الرياح الشمسية إلى سطح كوكب الزهرة. ومع ذلك ، فإن هذه الأضواء ليست ساطعة أبدًا. جسيمات الرياح الشمسية المشحونةلا تتراكم في أي مكان بأعداد كبيرة. تبدو كوكب الزهرة من الفضاء ككرة ضعيفة الإضاءة عند مهاجمتها بجسيمات مشحونة.
اضطراب مغناطيسي أرضي
الرياح الشمسية تحاول اختراق الغلاف المغناطيسي لكوكبنا. لا يظل المجال المغنطيسي الأرضي في هذه الحالة هادئًا. هناك اضطرابات في ذلك. لكل شخص مجالاته الكهربائية والمغناطيسية الخاصة به. تتأثر هذه الحقول بالاضطرابات الناتجة. هذا يشعر به الناس في جميع أنحاء الكوكب ، وخاصة أولئك الذين يعانون من سوء الحالة الصحية. الأشخاص الذين يتمتعون بصحة جيدة لا يلاحظون مثل هذا التأثير. أثناء هجوم الجزيئات المشحونة ، قد يعاني الأشخاص الحساسون من صداع. لكن الرياح الشمسية هي العامل الضروري لحدوث الشفق.
موقف الشعوب من ظاهرة طبيعية
عادة ما يربط السكان المحليون الشفق القطبي بشيء ليس جيدًا جدًا. ربما لأن العواصف المغناطيسية لها تأثير سيء على رفاهية الناس. الإشراق نفسه لا يشكل أي خطر.
شعر سكان المناطق الجنوبية ، غير المعتادين على مثل هذه الظواهر ، بشيء غامض عندما ظهرت ومضات ساطعة في السماء.
حاليًا ، سكان المناطق المعتدلة وخطوط العرض الجنوبية حريصون على رؤية معجزة الطبيعة هذه. يسافر السياح إلى الشمال أو إلى الدائرة القطبية الجنوبية. إنهم لا ينتظرون الظاهرة حتى يتم ملاحظتها عند خط العرض الأصلي.
الشفق القطبي ظاهرة طبيعية ساحرة. إنه أمر غير معتاد بالنسبة لسكان المناطق الدافئة ومألوف لسكان التندرا. غالبا ما يحدث ذلك للكي تتعلم شيئًا جديدًا ، عليك أن تنطلق في رحلة.
