بحث عن ظاهرة الشفق القطبي

بحث عن ظاهرة الشفق القطبي
يمتلئ الكون بالعديد من الظواهر التي تبرهن على عظمة الله سبحانه وتعالى، ومنها ظاهرة الشفق القطبي، تلك الظاهرة الكونية التي تعد من بديع خلق الله عز وجل في الكون، ومن ثوابت العالم لقرون عديدة، فيها يظهر خليط من الألوان الخلابة في مشهد كوني بديع، وتحدث تلك الظاهرة في قطبي الكرة الجنوبي والشمالي، وهي تعرف بأضواء الشمال القطبي أو الأورورا ، والشمس هي مصدر حدوثها؛ لأن كتلة الشمس أكبر بـ (333,000) مرة من كتلة الأرض، وتأتي طاقتها من تفاعلات الإندماج النووي الحرارية الذاتية المنتجة في قلبها.
فالشمس مثل الأرض تنتج مجالها المغناطيسي الخاص، وهو أصل التوهجات الشمسية، وتلك الانفجارات على سطح الشمس تتحول إلى غيوم فضائية تحملها سحب من المادة المشحونة بالطاقة، هذه السحب تتحرك نحو الفضاء، وبعضها في اتجاه الأرض، وتسمى هذه الإنفجارات “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.
وأثناء دوران الأرض حول الشمس، يتم إعتراض جزء من جسيمات الرياح الشمسية بواسطة كوكبنا(الأرض)، وحوالي 98 ٪ من هذه الجسيمات تنحرف بعيدًا عن طريق المجال المغناطيسي للأرض، وتستمر في رحلتها عبر الفضاء، ومع ذلك من الممكن لنسبة صغيرة من هذه الجزيئات اختراق المجال المغناطيسي للأرض، وتنجذب إلى القطبين الشمالي والجنوبي من الأرض.
عندما تصطدم هذه الجسيمات بذرات وجزيئات الغلاف الجوي، هذا يخلق حلقتين رائعتين للانبعاثات الشفقية حول القطبين الشمالي والجنوبي المغناطيسي، وتسمى ظاهرة الشفق القطبي ، وعندما تعود الذرات إلى حالتها الأصلية، تنبعث منها أضواء ملونة خاصة، هذه هي الأنوار التي نراها عندما نلاحظ الشفق القطبي، من يشاهدها يشعر أنه صغير جدًا بهذا الكون ومبهور تمامًا بجمالها.
أضواء الشفق القطبي:
-على ارتفاع 200 و500 كم، تقوم إلكترونات الرياح الشمسية بتأين الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي، والذي يولد اللون الأرجواني، والأحمر.
-وعلى ارتفاع 100 و200 كم فوق مستوى سطح البحر، تقوم الإلكترونات بتأين طبقة كثيفة من الأكسجين، والتي تولد اللون الأخضر الكلاسيكي.
-وعلى ارتفاع 80 و 100 كم فوق مستوى سطح البحر، تقوم الإلكترونات بتأين الهيدروجين و النيتروجين الموجود في الجو، مما يولد اللون الوردي، ويكون هذا اللون مرئيًا خلال الرياح الشمسية الأكثر كثافة أو طاقة الرياح، ومن النادر أن نلاحظه.
-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 أو النيتروجين، وهذه الذرات هي التي تسبب الألوان المميزة للأنوار الشمالية، لأن هذه الذرات تتواجد على مستويات مختلفة في الغلاف الجوي، واللون الأكثر شيوعًا لها هو الأخضر ثم اللون الأحمر والأرجواني.
وللحصول على أفضل فرصة لمشاهدة أضواء الشفق القطبي ، يجب أن تصعد نحو الدائرة القطبية الشمالية، فهناك يزداد احتمال رؤية ظاهرة الشفق القطبي الرائعة والاستمتاع بهذا المنظر الذي لا يتكرر إلا نادرًا.