كيف تحدث ظاهرة الشفق القطبي. وسنتحدث أيضًا عن كيفية حدوث ظاهرة الشفق القطبي وأين يحدث الشفق القطبي؟ سوف تجد علاقة الشفق القطبي بالإنسان والشفق القطبي في القرآن. كل هذه المواضيع تجدونها في هذا المقال.
كيف يحدث الشفق القطبي؟
وينتج النشاط القطبي عن تفاعل الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي للأرض. تميل الرياح الشمسية إلى أن تكون أكبر حول الحد الأقصى للنشاط الشمسي، والذي يحدث في دورة تستمر ما بين 10 و12 عامًا.
خلال مرحلة التراكم من الدورة الشمسية، تشير البقع الشمسية إلى مناطق النشاط المغناطيسي الشمسي المرتبطة بالتوهجات الشمسية وانبعاث الكتل الإكليلية. أثناء الانخفاض من الحد الأقصى للدورة الشمسية، غالبًا ما ترتبط الزيادة في سرعة الرياح الشمسية بالفجوات الإكليلية، مما يسمح للجسيمات المشحونة بالهروب على طول خطوط المجال المغناطيسي المفتوحة.
ينجم الشفق القطبي عن جسيمات مشحونة كهربائيًا من الشمس (الرياح الشمسية) تعمل على غازات متخلخلة 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 انتقال إلكترونات ذرات النيتروجين والأكسجين مؤقتًا إلى حالة طاقة “مثارة” أعلى. تنبعث بعض الطاقة المنطلقة عند العودة إلى مستويات الطاقة الطبيعية على شكل فوتونات ضوئية ذات أطوال موجية مختلفة. غالبًا ما يتم ملاحظة الشفق القطبي في أقواس حول الأقطاب المغناطيسية – “القطع الناقص الشفقي”.
قد تؤدي تصريفات الهالة الكبيرة 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. ويطلق عليه في نصف الكرة الشمالي اسم “الشفق القطبي” أو الأضواء الشمالية. ويطلق عليه في نصف الكرة الجنوبي اسم “الشفق الأسترالي” أو الأضواء الجنوبية. تتولد غالبية أضواء الكواكب على ارتفاعات تتراوح بين 90 و150 كيلومترًا تقريبًا، ولكنها يمكن أن تحدث على ارتفاعات منخفضة تصل إلى 60 كيلومترًا وعلى ارتفاعات أعلى تصل إلى 1000 كيلومتر أو أكثر.
أين تحدث الشفق القطبي؟
عادة ما يحدث الشفق القطبي في المناطق المتطرفة بين 3 و 6 خطوط عرض وبميل من 10 إلى 20 درجة عن القطب المغناطيسي، لكنه يمكن أن يحدث على نطاق أوسع إذا كانت الرياح الشمسية قوية بما فيه الكفاية. مما يجعل المناطق الأنسب لمشاهدة الشفق القطبي هي سواحل الدول الاسكندنافية وشمال أوروبا، بالإضافة إلى ألاسكا وسيبيريا. أما النصف الجنوبي فيصعب رؤية الشفق القطبي إلا من القارة القطبية الجنوبية، وفي بعض الحالات النادرة جنوب نيوزيلندا أو أقصى جنوب تشيلي.
ومن المهم الإشارة إلى أن المناطق الشمالية من الأرض تشهد مرحلة من ضوء النهار شبه المستمر بين شهري أبريل وسبتمبر، مما يجعل مراقبة الشفق القطبي صعبة للغاية، لذا فإن أفضل وقت لمشاهدته هو فترة الشتاء.
علاقة الأضواء الشمالية بالبشر
قد تكون ظاهرة “أضواء الشمال” من أجمل المشاهد الطبيعية، لكن خبراء حذروا من العواصف الشمسية التي تؤدي إلى هذه الظاهرة، وشبهوها بـ”الوحوش” التي قد تدمر الأجهزة الكهربائية وشبكات الاتصالات على كوكب الأرض .
ويعتقد العلماء أن المسار المباشر من الشمس إلى الأرض قد تم إفراغه بالكامل بسبب الانبعاثات الكتلية الإكليلية السابقة، محذرين من عواقب وخيمة إذا ضربت عاصفة شمسية قوية الأرض، مضيفين: “إذا ضربت عاصفة شمسية قوية الأرض اليوم، فسوف تسبب أضرارًا جسيمة جدًا للأجهزة الإلكترونية في جميع أنحاء العالم.” .
أضواء الشمال في القرآن
سبب ظاهرة الشفق القطبي باختصار هو انبعاث الجسيمات المشحونة بالطاقة من الشمس، خاصة الإلكترونات والبروتونات، وتسمى هذه العملية بالرياح الشمسية.
تهب هذه الرياح في الفضاء الخارجي من الشمس باتجاه الأرض، لكن الأرض محاطة بمجال مغناطيسي، ولذلك فإن الرياح الشمسية تضغط على هذا المجال المغناطيسي، فتضغط حيث يوجد النهار، وتتوسع حيث يوجد الليل.
ويؤدي هذا الضغط على المجال المغناطيسي إلى تغير فيه، مما يؤدي إلى تخزين الطاقة في المجال، بحيث تتسارع الجزيئات الموجودة في الفضاء الليلي على طول خطوط المجال المغناطيسي باتجاه القطبين.
إن ظاهرة الشفق القطبي كبيرة جداً ومعقدة في نفس الوقت، لدرجة أن مراكز البحث العلمي في السويد لا تزال تبحث عن أسبابها العلمية الكاملة. وقد ذكرها الله تعالى في القرآن الكريم في قوله تعالى: (فأقسم بالشفق * والليل وما يرسل * والقمر إذا الانشقاق: 16-20).
ونتيجة لذلك، فإنها قد تصطدم بنوى الأكسجين مثلا، مما يحفز هذه النوى، ويخزن معها الجزيئات الواردة، ثم بعد فترة ينبعث الضوء من الفوتونات.
ولهذه الفوتونات طاقة تعادل طاقة الأمواج المتصادمة، ونراها كالألوان الجميلة في الشفق القطبي.