شفق قطبي

[emily]

شفق قطبي

مردمي كه در كشورهاي شمال كره زمين مانند نروژ، كانادا و اسكاتلند زندگي مي كنند بعضي شب ها در آسمان، روشن و خاموش شدن پرده هاي نور و لكه هاي تابناك عظيمي را مي بينند. نام رايج اين پديده، نورهاي شمالي است اما دانشمندان آن را شفق مي نامند. اين نورها ممكن است سفيد يا به رنگ هاي قرمز، سبز، زرد و آبي باشند، طرحي كه اين نورها مي سازند، گاهي شبيه پرتوهاي نور افكن، شعله هاي رقصان يا پرده هاي متحرك در باد است. در مناطق جنوبي زمين مثلاً انگلستان، شفق را فقط گهگاه مي توان ديد. مدارك زيادي از هزاران سال قبل وجود دارد كه به اين نورهاي آسمان اشاره دارند.

اكنون مي دانيم كه شفق غالباً در نيمكره جنوبي رخ مي دهد اما علت آن چيست؟ در قرن هجدهم متوجه شدند كه اين پديده با خورشيد در ارتباط است. وقتي لكه هاي بزرگي روي خورشيد تشكيل مي شود، احتمال رويت شفق بيشتر است. ذره هاي اتمي كه از خورشيد كنده مي شوند داراي انرژي بالايي هستند به طوري كه مي توان با سرعت 300 تا 1200 كيلومتر بر ثانيه حركت كرده و با اتم هاي جو زمين برخورد كنند و نورهاي رنگي مختلفي به وجود آورند. وقيع مزبور،همه در ارتفاع بسيار بالاي جو، 600-80 كيلومتري بالاي سطح زمين اتفاق مي افتد.

[emily]

شفق قطبی...؟!

عرضهای بالای زمین ، آسمان شب ، بصورت درخشانی به شکل متحرک روشن می‌شود که شفق قطبی نامیده می‌شود. آنها شفاف هستند و می‌توان ستاره‌ها را از داخل آنها مشاهده کرد. اغلب نور آنها به قدری می‌درخشد که می‌توان نوشتجات را خواند و رنگ آنها همیشه سبز مایل به زرد نیست. شفق قطبی شمالی و شفق قطبی جنوبی را می‌توان در هر شب روشن مشاهده کرد و شدت نور آنها متغیر بوده و تابع تعدادی پارامتر است. راه شیری توسط یک شفق قطبی روشن ، دیده نمی‌شود.

همچنین آشکار است که شفق قطبی به هنگام روز بوجود می‌آید، بطوری که نور آن همواره در اتمسفر عرضهای بالا انتشار می‌یابد. وجود شفق قطبی چندین قرن است که مورد شناسایی قرار گرفته است. در اوایل تصور می‌شد که شفق قطبی ناشی از بازتاب نور خورشید توسط یخهای فطبی است. نظریه دیگری عبارت از روشن شدن آسمان توسط خدایان بوده است. امروزه نظریه ذرات باردار شتاب‌دار مسئول این پدیده شناخته شده‌اند.


زیبا نیست...؟!
شفق قطبی چگونه تشکیل می‌شود؟

نیروهای لورنتس که موجب انحراف مسیر الکترونها در میدان های مغناطیسی می‌شود در بسیاری از پدیده‌های طبیعی تجلی می‌یابند و فقط با یاری گرفتن از این نیروها توضیح آنها ممکن است. یکی از تماشایی‌ترین و با شکوهترین پدیده‌ها از این نوع شفق قطبی است، که مشخصه عرضهای جغرافیایی بالا , نزدیکیهای شمال یا جنوب مدار قطبی است. پدیده شگفت آور و زیبایی که در طول شب قطبی طولانی در آسمان دیده می‌شود.

آسمان تابان می‌شود و نقشهایی با رنگها و شکلهای گوناگون دیده می‌شود. گاهی دارای شکل کمان یکنواخت ، ساکن یا تپنده است و گاهی عبارت است از شمار زیادی پرتو با طول موجهای متفاوت ، که مانند پرده‌ها و نوارها بازی می‌کنند و پیچ و تاب می‌خورند. رنگ تابانی از سبز مایل به زرد به سرخ و بنفش مایل به خاکستری تغییر می‌کند. طبیعت و منشأ شفقهای قطبی زمان درازی به کلی پوشیده مانده بود. تا اینکه به تازگی برای این راز توضیح رضایت بخشی پیدا شد.

قبل از همه ، دانشمندان موفق شدند ارتفاعی را که شفقهای قطبی ظاهر می‌شوند، تعیین کنند. به این منظور از یک تابانی از دو نقطه به فاصله چند ده کیلومتر از یکدیگر عکس گرفتند. به کمک چنین عکسهایی ثابت کردند که شفقهای قطبی در ارتفاع 80 تا 100 کیلومتری بالای زمین (بیشتر اوقات در ارتفاع 100 کیلومتر) ظاهر می‌شوند. به این ترتیب دریافتند که شفقهای قطبی تابانی گازهای رقیق موجود در جو زمین هستند، که تا اندازه‌ای به تابانی در لامپ های تخلیه گاز شبیه می‌باشند.
دوره تناوب ظهور شفق های قطبی

رابطه جالب بین شفقهای قطبی و پدیده‌های دیگر روشن است. شفقهای قطبی با دوره‌های متفاوت مشاهده می‌شوند. اختلاف دوره‌های شفق قطبی بعضی اوقات به چندین سال می‌رسد. مشاهدات چندین ساله آشکار ساخته‌اند که دوره‌های زیادی ماکزیمم شفقهای قطبی بطور مرتب در 11.5 سال تکرار می‌شوند . در طول این مدت ، شماره شفقهای قطبی نخست سال به سال کاهش می‌یابد و سپس شروع می‌کند به زیاد شدن تا مقدار آن در 11.5 سال از نو به ماکزیمم می‌رسد.