ظاهرة الشفق القطبي

تُعدّ ظاهرة الشفق القطبي (بالإنجليزية: Aurora) إحدى الظواهر الضوئية الطبيعية التي تظهر في السماء في الليل؛ نتيجة اصطدام ذرات الغلاف الجوي على ارتفاعات عالية بجزيئات مشحونة ذات طاقة عالية قادمة من الفضاء، والتي تظهر على شكل ستائر ويتغير لونها في غضون ثوانٍ أو تتوهج لساعات دون أن يتغيّر لونها، وغالبًا ما تظهر باللون الأخضر الفلوري (بالإنجليزية: Fluorescent Green)، وقد أُطلق عليها قديمًا العديد من الأسماء كرقصة الأرواح،[١] ويُمكن رؤية ظاهرة الشفق القطبي في منطقة الأقطاب لنصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي، والتي تُعرف باسم الشفق الشمالي أو الأضواء الشمالية (بالإنجليزية: Aurora Borealis)، وتُعرف باسم الشفق الجنوبي أو الأضواء الجنوبية (بالإنجليزية: Aurora Australis).[٢]


كيف تحدث ظاهرة الشفق القطبي؟

الشفق القطبي هو توهج يضيء حول الأقطاب المغناطيسية لنصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي، والتي تنتج بسبب تتصادم جسيمات الشمس (الإلكترونات والبروتونات) المشحونة التي تدخل إلى الغلاف الجوي عن طريق الرياح الشمسية بجزيئات الغلاف الجوي كالأكسجين والنيتروجين، فتكتسب طاقة ولكي تعود إلى حالتها الطبيعة تشع هذه الطاقة على شكل ضوء،[٣] إذ تبلغ درجة الحرارة سطح الشمس ملايين الدرجات المئوية، وبسبب درجة الحرارة المرتفعة جدًا تكون الاصطدامات متكررة ومتفجرة، وعند دخول جسيمات الشمس عن طريق الرياح الشمسية باتجاه الأرض تنحرف عن المجال المغناطيسي الأرضي، ولأنّ المجال المغناطيسي عند القطبين هو الأضعف؛ تدخل هذه الجسميات الغلاف الجوي من هناك، وتصطدم مع جزيئات الغاز في الغلاف الجوي.[٤]


أنواع الشفق القطبي

من الأمثلة على أنواع الشفق القطبي:[٥]

  • الأقواس: تُعدّ الأقواس المنتظمة (بالإنجليزية: Arcs) أكثر الأنواع استقرارًا، ومن الممكن أن يستمر ظهوره في السماء لساعات عديدة دون أن يتغير.
  • الأشعة: من أشهر الأشعة (بالإنجليزية: Rays) الأشعة الخضراء التي تغطي معظم السماء عند الأقطاب، وتنتهي أحيانًا بقوس ذي حدود حمراء، ثمّ تتفكك هذه الأشعة تدريجًا، وينتهي ظهورها ليصبح لونها أبيضًا.
  • المنتشر: يُعدّ النوع المنتشر (بالإنجليزية: Diffuse) عبارة عن توهج غير واضح في السماء قد لا يُرى بالعين المجردة.[٦]
  • المنفصل: الشفق المنفصل (بالإنجليزية: Discrete) عبارة عن علامات واضحة ومحددة بدقة داخل الشفق المنتشر، وتتفاوت في درجة سطوعها.[٦]


ألوان الشفق القطبي

غالبًا تكون ألوان الشفق القطبي باللون الوردي، والأصفر، والأخضر، والأزرق، والبنفسجي، وأحيانًا تكون بلونيّ البرتقاليّ والأبيض؛ ويعود السبب في ذلك إلى تصادم ذرات جسيمات الشمس مع ذرات الغاز في الغلاف الجوي كالأكسجين والنيتروجين، فعندما تصطدم الجسيمات بالأكسجين يظهر اللون الأصفر أو الأخضر، أمّا في حالة تصادم الجسيمات مع النيتروجين ينتج اللون الأحمر، أو البنفسجي، أو الأزرق، ويعود السبب إلى اختلاف نوع التصادم؛ فعندما تصطدم الجسيمات مع النيتروجين الذري يظهر الشفق باللون الأزرق، وفي حالة تصادم الجسيمات مع النيتروجين الجزيئي يظهر الشفق باللون الأرجواني، كما أنّ ألوان الشفق القطبي تتأثر بالارتفاع واختلافه، فتظهر الأضواء الخضراء في المناطق الذي يصل ارتفاعها إلى 241 كم، ويظهر اللون الأحمر في المناطق ذات ارتفاع أكبر من 241 كم، كما أنّ اللون الأزرق يظهر على ارتفاع 96.5 كم، ويظهر اللون البنفسجي على ارتفاع أكبر من 96.5 كم، وتظهر الأضواء في السماء على شكل حزمة ثابتة أو دائمة التغيّر إذا كانت التوهجات الشمسية قوية جدًا.[٧]


متى يُمكن رؤية الشفق القطبي وما هي أفضل الأماكن لمراقبته؟

تكون أضواء الشفق القطبي الشمالي موجودة دائمة، ولكن أفضل وقت لرؤيتها يكون في فصل الشتاء، ويُعدّ أشهر أيلول/سبتمبر، وكانون الأول/أكتوبر، وآذار/مارس، ونيسان/أبريل هي أفضل الشهور لرؤية ظاهرة الشفق القطبي؛ وذلك بسبب انخفاض مستوى التلوث الضوئي، ويكون الهواء أكثر نقاءً في فصل الشتاء، وهناك العديد من الوكالات مثل وكالة ناسا، والتي تقوم بمراقبة النشاط الشمسي والتنبؤ بوقت حدوث ظاهرة الشفق القطبي،[٨] وتعدّ أفضل الأماكن لمشاهدة الأضواء الشمالية في أمريكا الشمالية، والأجزاء الشمالية الغربية من كندا، بالإضافة إلى الأقاليم الشمالية الغربية، وألاسكا، كما يُمكن رؤية الشفق القطبي فوق الطرف الجنوبي لجرينلاند، وآيسلندا، والساحل الشمالي للنرويج، وشمال سيبيريا، وغالبًا لا يُمكن رؤية الشفق القطبي الجنوبي وذلك بسبب أنّه يتركز في حلقة حول القارة القطبية الجنوبية وجنوب المحيط الهندي.[٩]


على الرغم من أنّ رؤية الشفق القطبي الجنوبي أكثر صعوبة إلّا أنّ أفضل وقت لرؤية الأضواء الجنوبية يكون بين شهري آذار/مارس، وأيلول/سبتمبر، ويُعدّ شهر أيار/مايو هو ذروة موسم مشاهدة الشفق القطبي الجنوبي؛ وذلك بسبب اقتراب فصل الشتاء في المناطق الجنوبية، بحيث تكون السماء صافية، ويُمكن أن تظهر الأضواء الجنوبية بشكل مبهر، وتُعدّ مناطق نيوزلندا وأستراليا بشكل عام هي أفضل الأماكن لمراقبة الأضواء الجنوبية، كما تُعدّ بحيرة تيكابو (بالإنجليزية: Lake Tekapo) في نيوزلندا من أروع الأماكن لمشاهدة الأضواء الجنوبية، وفيها يقترب التلوث الضوئي من الصفر، ومن الممكن أن تكون قمة جبل جون (بالإنجليزية: Mount John) من أفضل الأماكن لمراقبة السماء في ليلة صافية ومظلمة.[١٠]

المراجع

  1. ↑ "Auroras", courses.lumenlearning, Retrieved 4/6/2021. Edited.
  2. ↑ "Aurora", nationalgeographic, Retrieved 4/6/2021. Edited.
  3. ↑ "what is the aurora?", gi.alaska, Retrieved 4/6/2021. Edited.
  4. ↑ "WHAT CAUSES THE NORTHERN LIGHTS?", northernlightscentre, Retrieved 4/6/2021. Edited.
  5. ↑ "Aurora", britannica, Retrieved 8/6/2021. Edited.
  6. ^ أ ب "Auroras", lumenlearning, Retrieved 8/6/2021. Edited.
  7. ↑ "What causes the colors?", space, Retrieved 4/6/2021. Edited.
  8. ↑ "When to see the lights", space, Retrieved 4/6/2021. Edited.
  9. ↑ "WHERE IS THE BEST PLACE TO WATCH THE NORTHERN LIGHTS?", northernlightscentre, Retrieved 4/6/2021. Edited.
  10. ↑ "Electric dreams: when and where to see the Southern Lights", nationalgeographic, Retrieved 8/6/2021. Edited.