بحث عن ظاهرة الشفق القطبي

الكون مليء بالظواهر التي تبرهن على عظمة الله سبحانه وتعالى، ومن هذه الظواهر الرائعة ظاهرة الشفق القطبي، وهي ظاهرة كونية فريدة من خلق الله عز وجل، وتعتبر من المظاهر الثابتة في العالم لعدة قرون، حيث تظهر مزيجا من الألوان الجميلة في منظر فريد في الكون. تحدث هذه الظاهرة في القطبين الشمالي والجنوبي للأرض، وتعرف أيضا بأضواء الشمال القطبي أو الأورورا، وتحدث بفضل الشمس؛ حيث إن كتلة الشمس تفوق كتلة الأرض بمقدار (333,000) مرة، وتتمتع بالطاقة المتولدة من التفاعلات النووية الحرارية الذاتية في جوها.

تنتج الشمس – مثل الأرض – مجالًا مغناطيسيًا خاصًا بها، وهو مصدر التوهجات الشمسية، وتحول تلك الانفجارات الموجودة على سطح الشمس إلى سحب فضائية تحملها السحب من المواد المشحونة بالطاقة، وتتحرك هذه السحب إلى الفضاء، وبعضها يتجه نحو الأرض، ويُطلق على هذه الانفجارات اسم “طرد الكتلة التاجية.

ما هي ظاهرة الشفق القطبي ؟

عندما نتأمل ظاهرة الأضواء الرائعة تلك، نجد أنها ناتجة عن جسيمات مشحونة كهربائيًا، قادمة من الفضاء تخترق الغلاف الجوي للأرض بسرعة عالية جدًا، وتنبعث هذه الجسيمات من نجمنا ( الشمس)؛ حيث تطلق الشمس تيار غير متقطع من الجزيئات المشحونة كهربائيًا، والتي تسمى الرياح الشمسية ، وتنتشر في جميع الاتجاهات بين 300 و 500 كم في الثانية الواحدة.

يحدث اعتراض لجزء من جسيمات الرياح الشمسية بالأرض خلال دورانها حول الشمس، وتنحرف حوالي 98٪ من تلك الجسيمات بعيدا عن المجال المغناطيسي للأرض وتستمر في رحلتها الفضائية، ولكن يمكن لنسبة صغيرة من تلك الجزيئات اختراق المجال المغناطيسي للأرض والتجذب إلى القطبين الشمالي والجنوبي.

عندما تصطدم هذه الجسيمات بذرات وجزيئات الغلاف الجوي، يتم إنشاء حلقتين رائعتين من الانبعاثات الشفقية حول القطبين الشمالي والجنوبي المغناطيسي، وتسمى هذه الظاهرة الشفق القطبي، وعندما تعود الذرات إلى حالتها الأصلية، تنبعث منها أضواء ملونة خاصة، وهذه هي الأنوار التي نراها عندما نلاحظ الشفق القطبي، فمن يشاهدها يشعر أنه صغير جدا في هذا الكون ومبهور تماما بجمالها.

أضواء الشفق القطبي

عندما تصل إليها على ارتفاع 200 و500 كم، تتفاعل إلكترونات الرياح الشمسية مع الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي، مما ينتج عنه اللون الأحمر والأرجواني.

في ارتفاع 100 و 200 كم فوق سطح البحر، يقوم الإلكترونات بتأيين طبقة كثيفة من الأكسجين، مما يولد اللون الأخضر الكلاسيكي.

عندما تكون على ارتفاع 80 و 100 كم فوق سطح البحر، تؤين الإلكترونات الهيدروجين والنيتروجين الموجودين في الجو، مما يسبب ظهور لون وردي، ويكون هذا اللون مرئيا خلال الرياح الشمسية الأكثر كثافة أو طاقة الرياح، ونادرا ما يتم ملاحظته.

-يتكون معظم الغلاف الجوي للأرض من النيتروجين، وهنا يجب أن تضرب جزيئات الرياح الشمسية ذرات النيتروجين بشكل أقوى بكثير من أجل تفعيلها. عندما تعود ذرات النيتروجين إلى حالتها الأصلية، ينبعث منها الضوء بألوان أرجوانية، ومن النادر جدًا مشاهدة فجر أرجواني، وهذا يحدث فقط خلال فترات النشاط الشمسي القوي للغاية.

لماذا تظهر أضواء الشفق القطبي ؟

– “يتكون الغلاف الجوي للأرض من ذرات مختلفة مثل الأكسجين والنيتروجين، وهذه الذرات هي التي تسبب الألوان الخاصة بالأنوار الشمالية، وذلك لأن هذه الذرات تتواجد على مستويات مختلفة في الغلاف الجوي، واللون الأكثر شيوعًا للأنوار الشمالية هو الأخضر، ثم الأحمر والأرجواني.

للحصول على أفضل فرصة لمشاهدة أضواء الشفق القطبي، يجب الصعود إلى الدائرة القطبية الشمالية، حيث يزداد احتمال رؤية هذه الظاهرة الرائعة والاستمتاع بهذا المنظر الذي لا يتكرر إلا نادرًا.