ما هي حلقة بيشوب

تفسير حلقة بيشوب

تتشكل حلقة بيشوب نتيجة لانحناء الضوء أثناء مروره عبر سحابة من الغبار البركاني الدقيق جدًا في الغلاف الجوي العالي، ويتراوح نصف قطر الحافة الداخلية للحلقة عادةً بين 22 درجة و 28 درجة، ويبلغ عرض الحلقة 10 درجات أو أكثر.

يتم تعيين أبعاد دقيقة بحجم جزيئات الغبار، وتكون ألوان الحلقة التي تظهر حول القمر غير مميزة أو واضحة بشكل خاص، بل تكون خافتة، وعادة ما تظهر فيها هامش أحمر باهت.

حلقة الأسقف تمت تسميتها باسم القس سيرينو إدوارد بيشوب من هونولولو، الذي وصف الظاهرة لأول مرة بعد ثوران بركان كراكاتوا في 27 أغسطس عام 1883، وكان هذا العام هو أول عام تم فيه تسجيل الملاحظات عن الظاهرة.

يعرف اللون البني المائل للأزرق عادةً بالهالة أو الحلقة التي تكون منتشرة حول الشمس، ويمكن ملاحظتها بشكلٍ عام بعد الانفجارات البركانية الكبيرة.

أثناء انفجار بركانكراكاتوا، تم إطلاق كمية هائلة من الغبار والغازات في الغلاف الجوي، وترسبت رذاذ الكبريتات في الستراتوسفير، مما أدى إلى حدوث شروق وغروب ملون للشمس لعدة سنوات.

عندما تم نشر المراقبة الأولى لهذه الحلقة في عام 1883 ، وصفت بأنها هالة خافتة حول الشمس و تم تسميتها باسم بيشوب الذي لاحظها لأول مرة ، و كانت موضوع أطروحة ماجستير في عام 1886 للمؤلف ألبرت ريجينباخ.

تكون فرصة حدوث حلقة بيشوب أعلى في فصل الربيع حيث يكون الجو صافيا والرؤية واضحة، وتكون فرص حدوثها أعلى في مناطق البراكين، وتتشكل الحلقة الزرقاء اللون المكونة من ضباب ضوئي حول الشمس وتدوم لساعات، ويكون لونها بنيا أو أزرقا ويحيط بها لون أصفر مع اللهب الأحمر.

حصلت على اسمها بعد ظهورها واكتشافها بواسطة العالم بيشوب، وقد تم إجراء العديد من الدراسات والأبحاث التي شرحت هذه الظاهرة بشكل أعمق وتوضح أسبابها وكيفية حدوثها. 

موعد ظهور حلقة بيشوب

تظهر حلقة بيشوب عندما يمر ضوء الشمس من خلال طبقات الستراتوسفير المشبعة بالغبار البركاني، ونمط الضوء واللون يشبه نمط الهالة الشائعة في قطرات السحب، ويتكون من حلقة بيضاء مزرقة مباشرة حول الشمس، محاطة بحلقة واسعة منتشرة بلون الحمرة أو البني.

ومع ذلك فإن نصف القطر كبير وقابل للمقارنة مع الهالة المشتركة، حيث يبلغ عادةً حوالي 25 درجة، وتم التقاط العديد من الصور التي توضح الظاهرة، وكان أفضل توقيت لظهورها هو هذه الصورة عندما يكون الجو ربيعيًا مع ظروف جوية شديدة الشفافية.
تم التقاط صورة مشهورة لهذه الظاهرة باستخدام عدسة فائقة الاتساع بمقاس 20 ملم، بواسطة ديفينتر في هولندا في 29 مارس 1992، حيث كانت الظروف مثالية لرؤية هذه الظاهرة.

وصف ظاهرة حلقة بيشوب

تتفق معظم الملاحظات على أن الحافة الداخلية للحلقة بيضاء أو بيضاء مزرقة، وأن الحافة الخارجية محمرة أو بنية أو أرجوانية، وأن المنطقة المحيطة بالحلقة أكثر إشراقًا من محيطها.

من تسلسل الألوان مع اللون الأحمر في الخارج يمكن للشخص أن يستنتج أن هذه الظاهرة ناتجة عن الانكسار، حيث تحتوي الأهداب دائما على الجزء الأحمر من الداخل.

يتراوح نصف قطر الحلقة في المتوسط حوالي 28 درجة، ولكن يمكن أن تختلف بين 10 درجات و 30 درجة، وذلك يعتمد على حجم الغبار، ويمكن أن يصل الحد الأقصى إلى 30 درجة، وهو نصف قطر كبير نوعًا ما، والذي يمكن أن يكون ناتجًا فقط عن جزيئات الغبار الصغيرة جدًا، ويجب أن تكون جميعها بنفس الحجم تقريبًا.

تتكون الحلقة من مواد منسوجة أو نسج من أنابيب دليلية مصنوعة من الكربون النانوي، وتشكل أسطوانة قصيرة يتم تدويرها لإنتاج جاذبية اصطناعية.

يمتلك الأنبوب النانوي الكربوني قوة كافية لدعم اسطوانة بقطر يبلغ حوالي 2000 كيلومتر ودوران ينتج جاذبية واحدة، ولكن يترك هذا الخيار هامشًا ضئيلًا للأمان ولا يسمح بوجود كتلة المشهد الاصطناعي داخل الحلقة.

وبالتالي، فإن معظم الحلقات ذات الجاذبية المشابهة للأرض تكون أصغر بكثير، ويتراوح قطرها بين بضع مئات وألف كيلومتر، ومع ذلك، فإن عددًا كبيرًا من الحلقات تدور بشكل أبطأ، مما ينتج عنه نظام جاذبية أقل، وهي حالة شائعة غالبًا بين الأقمار الصناعية.

يستخدم هذا الملف أو النسيج لتقوية الجزء الأكبر من الحلقة، والذي يحمل الغلاف الجوي والتربة والماء والطبقة الصخرية والموائل.

عندما تظهر حلقة بيشوب، يتم الاحتفاظ بالجزء الأكبر من الغلاف الجوي عن طريق جدار جوي طويل يمتد ارتفاعه من 50 كم إلى 200 كم.

حتى الجدران التي يبلغ ارتفاعها 200 كيلومتر ليست عالية بما يكفي لمنع فقدان الغلاف الجوي التدريجي، ولذلك يتم استخدام غشاء شفاف رقيق أو جدار هوائي لخفض هروب الغلاف الجوي إلى مستويات لا تذكر.

أسباب تكون ظاهرة بيشوب

تعود أسباب ظهور الهالة المزرقة الكبيرة والخافتة التي يحدها لون أصفر وأحمر حول الشمس إلى تشتت أشعة الشمس بواسطة الرماد وقطرات الكبريتات المائية في طبقة الستراتوسفير الناتجة عن ثوران البراكين، وهذا يؤدي إلى تكوين تأثير شبيه بالإكليل.
– تتشكل سمات حلقة بيشوب من النطاق الضيق للحجم الذي يبلغ حوالي ميكرومتر واحد، حيث تتكون بعض حلقات بيشوب من إكليل كبير جدًا مكون من جزيئات صغيرة جدًا.

تختلف حالات حدوث حلقة بيشوب من مرة لأخرى، وتظهر بعض الحلقات على شكل جسيمات ثوران بركاني في الستراتوسفير، وتنتشر هذه الجسيمات بسبب الانفجار الكارثي للجبل.

نظرًا لعدم وجود مطر نظيف في الستراتوسفير، تتجول الجسيمات حولها لفترة طويلة، وتم تصوير هذه الغيوم في 1 مايو 1992 في فونتيسجارفي، لابلاند.

ظلت الهالة مرئية لمدة تقريبًا عامين بعد ثوران بيناتوبو، وكانت مرئية في السماء لمعظم الوقت، ولكن شدتها كانت تتفاوت من يومٍ لآخر، وتعتبر تكوينات الستراتوسفير نادرة لأن الانفجارات البركانية الكبيرةفقط يمكنها اختراق التروبوبوز.

تظهر بعض الصور لحلقة بيشوب ثورات بركانية ثانوية صغيرة على الأجنحة، ويعود ذلك إلى تسرب مياه الأمطار وتفاعلها مع مادة الحمم البركانية الساخنة التي ترسبت أثناء الثوران الرئيسي.

تدل الهالات المرئية في السحب الرقيقة غير المرئية على احتمال وصول تركيزات الغبار إلى مستوى السحب المرتفعة بين 6 و 15 كيلومتر فوق سطح الأرض.

في ذات مرة، ظهرت هذه الحلقة في شهر فبراير، حيث مرت مجموعة من الأمطار فوق المنطقة بعد الانفجار البركاني الذي حدث، وكان من المتوقع أن يغسل الغبار، وفي الواقع، غطت الرمال الكثير من السيارات في ميونيخ بعد المطر، وفي جبال الألب، تم تلوين العديد من منحدرات التزلج باللون الأصفر المحمر في عينة مطر مغلي تم أخذها في جارمش بارتنكيرشن، وأظهرت بوضوح ترسبا واضحا للغبار.

لذلك كان من المدهش أن تكون التصدعات الترابية في السماء لا تزال مرئية يوم 20 فبراير، ولم يكتفوا بإضفاء اللون الأحمر الصدئ على السماء، ولكن ظهرت حلقة بيشوب أيضًا طوال اليوم، وأظهر هذا أنّ أشعة الشمس في 18 فبراير قد تم تفسيرها بالطريقة الصحيحة وأنّ الغبار وصل إلى مستويات عالية في الغلاف الجوي، ما أدى إلى انتهاء حدث غبار الصحراء فقط مع مرور شريط مطر آخر في 21 فبراير.