تعريف الشفق القطبي، أين يقع الشفق القطبي، فوائد الشفق القطبي، أضرار الشفق القطبي، الشفق القطبي في القرآن. وسنتحدث عنها بشيء من التفصيل خلال المقال التالي.
تعريف الشفق القطبي
الشفق القطبي ظاهرة مضيئة تظهر في الغلاف الجوي العلوي على شكل أقواس أو شرائط أو حجاب أو ستائر. وينتج النشاط القطبي عن تفاعل الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي للأرض. تميل الرياح الشمسية إلى أن تكون أكبر حول الحد الأقصى للنشاط الشمسي الذي يحدث في دورة تدوم. بين 10 و12 سنة، خلال المرحلة المتزايدة من الدورة الشمسية، تشير البقع الشمسية إلى مناطق النشاط المغناطيسي الشمسي المرتبطة بالتوهجات الشمسية وانبعاث الكتل الإكليلية، وأثناء الانخفاض عن الحد الأقصى للدورة الشمسية، تزداد سرعة الرياح الشمسية عبر الفجوات الإكليلية. يسمح للجسيمات المشحونة بالهروب على طول خطوط المجال المغناطيسي المفتوحة.
يحدث الشفق القطبي بسبب جزيئات مشحونة كهربائيًا من الشمس (الرياح الشمسية) تعمل على الغازات المتخلخلة في الغلاف الجوي العلوي. يتم توجيه الجسيمات، وخاصة الإلكترونات والبروتونات، بواسطة المجال المغناطيسي للأرض لتصطدم بالذرات وجزيئات الغازات في الغلاف الجوي العلوي (الغلاف الحراري/الإكسوسفير). ) ، تتسبب الاصطدامات في قفز إلكترونات ذرات النيتروجين والأكسجين مؤقتًا إلى حالة طاقة أعلى “مثارة”، ويتم إطلاق بعض الطاقة، والتي يتم تحريرها عندما تعود إلى مستوياتها. يتم ملاحظة الطاقة الطبيعية، على شكل فوتونات ضوئية ذات أطوال موجية مختلفة، في أغلب الأحيان في أقواس حول القطبين المغناطيسيين – “الإهليلجيات الشفقية”.
قد يؤدي الإنتاج الكبير من الهالات والتوهجات الشمسية إلى تعزيز الرياح الشمسية مؤقتًا، وتصل إلى الغلاف المغناطيسي للأرض وربما تولد عاصفة مغناطيسية أرضية. في مثل هذه الأحداث، تتوسع الأشكال الناقصية الشفقية مؤقتًا، مما يسمح برؤية الشفق القطبي من خطوط العرض المنخفضة. وتسمى في نصف الكرة الشمالي “الأضواء الشمالية” أو الأضواء الشمالية، وفي نصف الكرة الجنوبي تسمى “الأضواء الأسترالية” أو الأضواء الجنوبية. تتولد غالبية أضواء الكواكب على ارتفاعات تتراوح بين 90 و150 كيلومتراً تقريباً، إلا أنها يمكن أن تنشأ على ارتفاعات أقل قد تصل إلى 60 كيلومتراً وعلى ارتفاعات أعلى تصل إلى 1000 كيلومتر أو أكثر.
أين تقع الشفق القطبي؟
تحدث معظم ظواهر الشفق القطبي في المنطقة المعروفة باسم منطقة الشفق القطبي التي يحدها خطي عرض 3° و6° وخطي طول 10° و20° من القطبين الجيومغناطيسيين في جميع الأوقات المحلية (أو خطوط الطول)، وتكون مرئية بوضوح ليلاً في الظلام. . تُعرف المنطقة التي تظهر على الشفق القطبي في أي وقت باسم البيضاوي الشفقي، وهو شريط من الضوء يظهر على الجانب المظلم من الأرض. تعتبر إحصائيات مشاهدة الشفق القطبي بمثابة دليل مبكر على حدوث عاصفة مغنطيسية أرضية في شكل بيضاوي في الشمال والجنوب. وقد أثبت إلياس وميس (1860) ومن بعده هيرمان فريتز (1881) وس. ترومهولت (1882) أن الشفق يظهر بشكل رئيسي في “منطقة الشفق القطبي”، وهي منطقة على شكل حلقة يبلغ نصف قطرها حوالي 2500 كيلومتر تقريبًا القطب المغناطيسي للأرض، والذي يبعد عن القطب المغناطيسي حوالي 2000 كيلومتر، ثم بدأ ينتشر يومًا بعد يوم على شبكة الإنترنت.
أنواع الشفق القطبي
1. الأقواس
ويظهر على شكل قوس ومنحنيات طويلة رشيقة تمتد من الأفق إلى الأفق على شكل أقواس. وهو الشكل الأكثر شيوعًا والأكثر ظهورًا عندما لا تكون الشمس مشرقة. يصبح أكثر تشوهًا خلال فترات النشاط الشمسي المتزايد.
2. المجموعات
هنا تشبه الأشرطة الأقواس ولكنها تحتوي على المزيد من المنحنيات ويختلف مقدار التشويه باختلاف نشاط الشمس. تماما مثل الأقواس، في غضون دقائق يمكن أن تتحول الأقواس إلى أشرطة.
3. كورونا
تتشكل الإكليلات على شكل تاج متقارب في الأعلى وتأتي في مجموعة واسعة من الألوان بما في ذلك البنفسجي والأسود والأزرق، وخلال فترات النشاط الشمسي العالي تكون أكثر شيوعًا.
4. منتشر
وفي حالات نادرة يمكن ملاحظة الشفق القطبي المنتشر، الذي لا يأخذ شكلاً مميزاً، وليس له أي خصائص مميزة، ويصعب رؤيته، وعادةً ما يتطلب الاستعانة بمتخصص.
الأشعة: تظهر خيوط أو خطوط أصغر كأشعة وأقواس رفيعة تلتف على نفسها لتشكلها. خلال فترات النشاط الشمسي العالي تكون أكثر شيوعًا.
فوائد الأضواء الشمالية
1. الشفق القطبي ليس له فوائد سوى أنه يظهر في السماء بشكل رائع للغاية.
2. بسبب جمال الأضواء الشمالية يمكن رسم لوحة فنية منها وبيعها بثمن باهظ.
3. الشفق القطبي عبارة عن مزيج من الألوان المذهلة.
أضرار الأضواء الشمالية
1. ربما تكون ظاهرة “أضواء الشمال” من أجمل المشاهد الطبيعية، إلا أن الخبراء حذروا من العواصف الشمسية التي تؤدي إلى هذه الظاهرة، وشبهوها بـ”الوحوش” التي قد تدمر الأجهزة الكهربائية وشبكات الاتصالات على سطح الأرض كوكب الأرض.
2. العواصف الشمسية التي تولد الشفق القطبي (الأضواء الشمالية والجنوبية) عادة ما تكون غير ضارة. ومع ذلك، يمكن لعاصفة ضخمة أن تسبب عواقب وخيمة على الأرض، مثل تلك التي حدثت عام 1859 ودمرت شبكات التلغراف حول العالم.
أضواء الشمال في القرآن
أشار الله تعالى إلى الشفق القطبي في القرآن الكريم، وأقسم به لعظم ظواهره، ولتسهيل على الناس معرفة أهميته، فظاهرة الشفق القطبي عظيمة جداً ومعقدة في الوقت نفسه، لدرجة أن مراكز البحث العلمي في السويد لا تزال تبحث عن أسبابها العلمية الكاملة، وقد ذكرها الله تعالى في القرآن الكريم في قوله تعالى: (فَأَقْسِمُ بِالشَّفْقِ * وَالْغَيْبِ) الليل و بما والقمر إذا ثبت لركب درجة بعد درجة ولكن لهم أنهم لا يؤمنون) الانشقاق: 16-20.