الشفق القطبي   

ظاهرة الشفق القطبي

- هي ظاهرة يظهر بها خليط من الألوان الممزوجة لتشكل مشهداً خلاباً، وينفرد بها قطبا الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي،ويطلق عليها مسميات منها الفجر القطبي، والأضواء القطبية، وتتخذ ظاهرة الشفق القطبي عدداً متبايناً من الأشكال البصريّة، وتكون على النحو التالي: 

• أقواس الشفق القطبي، وتشبه بشكلها الستائر، وهي سريعة التشتت والتغيّر، وتكسو السماء بأشعتها ذات الألوان الخلّابة، ويطلق عليها الشفق المنفصلة حيث تتصف بإمكانيتها على الإضاءة والإشراق إلى حد الكفاية بنورها لقراءة صح وكتابتها. 
• الشفق نشر، ويعد هذا الشكل البصري الأكثر توهجاً، ويعتبر الأقرب إلى حدود الرؤية، ويمتاز بمرافقة حدوثه لسحب مقمرة، وكما يتيح إمكانية مشاهدة النجوم كاملةً في وقت ذروة الشفق. 
• الشفق المنتشر، ويتكوّن هذا النوع من الشفق بوجود بقع كثيرة تكون درجة سطوعها شبه عادية.

ألوان الشفق القطبي :

 الأحمر: ويكون هذا اللون في الارتفاع الأعلى من الظاهرة، ويبعث مادة الأكسجين الذري المتحمس 630.0 نانومتر، يعتبر هذا اللون ذا طول موجي ما ساهم بأن يكون مرئياً، إلا أنه يكون غير مرئي بسبب كثافته الكبيرة في النشاط الشمسي، ويمتاز بانخفاض عدد الذرات، ولا يسبب التحسس للعيون، وكما أنه يتناقص تركيز ذرات الأكسجين به شيئاً فشيئاً، وهو يظهر الأجزاء الخافتة العلوية على شكل الستائر المنسدلة.

 الأخضر: ينبعث هذا اللون من الظاهرة في ارتفاعات أقل من اللون الأحمر، إذ ينبعث منه ما نسبته 557.7 نانومتر، وتعتبر نسبة الأكسجين الذري عالية التركيز، ويسبب الحساسية في العيون، ويكون اللون الأخضر بالشفق هو الأكثر بروزاً وانتشاراً. الأصفر : ويمتزج معه الون الأحمر والأخضر والأزرق. 

الأزرق : يستخدم هذا اللون عدداً أكبر من غيره من الألوان من مادة النيتروجين الجزيئي المتأينة لتوليد انبعاثات الضوء المرئية، ويشع أكبر عدد من الأطوال الموجية. 

حدوث ظاهرة الشفق القطبي :

 يعزى السبب الرئيسي في حدوث ظاهرة الشفق القطبي إلى كوكب الشمس، حيث ترسل الشمس مجالات مغناطيسية تكوّنت نتيجة حدوث انفجارات على سطح الكوكب، إلا أن هذه الانفجارات تبعث مجالات مغناطيسية شمسية محملة بالطاقة الهائلة ذات الأيونات العالية الشحنة إلى الأرض، ويطلق على هذه الطاقة الضخمة للأيونات مسمى الرياح الشمسية وهي ضارة جداً لجميع الكائنات الحية على كوكب الأرض، وعندما تلامس الرياح الأرض يتولى المجال المغناطيسي الأرضي مسؤولية حجب هذه الرياح من إلحاق الضرر بالكائنات الحية بواسطة أيوناتها، وبفعل تمركز طاقة مغناطيسية هائلة في أقطاب الكرة الأرضية تنجذب هذه الأيونات إليها بشكل أكبر، إذ تبدأ الأيونات بالولوج إلى الأرض وتظهر على هيئة حلقات، وذلك نظراً لانحصارها داخل هذه المنطقة بالاعتماد على المجال الأرض المغناطيسي. تبدأ أيونات الشمس المغناطيسية بالتصادم مع جزيئات طبقة الغلاف الجوي وجزيئاته فور دخول هذه الأيونات إلى الأرض، فتبدأ ظاهرة الشفق القطبي بالحدوث على شكل دوائر ضخمة تنتشر في القطب الشمالي والجنوبي للكرة . 

الشفق القطبي من حيث الاهمية التاريخية: 

ويعتقد أن الشفق الذي نتج عن "عاصفة مغنطيسية أرضية كبيرة" على حد سواء 28 أغسطس، و 2 سبتمبر 1859 ليكون الأكثر إثارة في التاريخ المسجل مؤخرا. في ورقة إلى الجمعية الملكية في 21 تشرين الثاني عام 1861، وصفت بلفور ستيوارت كلا الحدثين الشفق القطبي كما هو موثق من قبل magnetograph الذاتي تسجيل في مرصد كيو وتأسيس اتصال بين العاصفة الشفق القطبي 2 سبتمبر 1859 واندلاع حدث كارينغتون-هودجسون عندما لاحظ أن: "إنه ليس من المستحيل أن نفترض أنه في هذه الحالة تم أخذ جرم سماوي لدينا في هذا القانون". [44] هذا الحدث الشفقي الثاني، التي وقعت في 2 سبتمبر 1859 نتيجة لالمكثفة بشكل استثنائي كارينغتون-هودجسون ضوء الشمسية البيضاء مضيئة في 1 أيلول 1859، أنتجت الشفق، على نطاق واسع جدا ومشرق للغاية، وأنهم شوهدوا وذكرت في القياسات العلمية المنشورة، وسجلات السفينة، والصحف في جميع أنحاء الولايات المتحدة وأوروبا واليابان، وأستراليا. وأفيد من قبل صحيفة نيويورك تايمز أنه في بوسطن يوم الجمعة 2 سبتمبر 1859 الشفق كان "رائعة جدا أنه في حوالي 1:00 الطباعة العادية يمكن قراءة بواسطة النور". الساعة [45] واحد EST الوقت يوم الجمعة سيكون 2 سبتمبر كانت، الساعة 6:00 بتوقيت جرينتش وmagnetograph الذاتي تسجيل في مرصد كيو تم تسجيل العاصفة المغنطيسية الأرضية، التي كانت آنذاك ساعة واحدة من العمر، في شدته الكاملة. الفترة من 1859 و 1862، نشرت الياس وميس سلسلة من تسع ورقات على معرض الشفقي العظمى عام 1859 في المجلة الأمريكية للعلوم حيث جمعت تقارير على نطاق العالم لهذا الحدث الشفقي.

ويعتقد أن الشفق قد تم إنتاجها من قبل واحدة من أشد الكتل الاكليلية في التاريخ. ومن الملاحظ أيضا لحقيقة أن

 هذه هي المرة الأولى التي ظواهر النشاط الشفقي والكهرباء كانت مرتبطة بشكل لا لبس فيه. وقدم هذه الرؤية من الممكن ليس فقط بسبب القياسات المغنطيسية العلمية للعصر، ولكن أيضا نتيجة لجزء كبير من 125,000 ميل (201,000 كم) من خطوط التلغراف ثم في الخدمة التي تعطلت بشكل كبير لعدة ساعات طوال العاصفة. بعض خطوط التلغراف، ومع ذلك، يبدو أنه كان من طول والتوجه تيار كاف يسببها geomagnetically من الحقل الكهرومغناطيسي للسماح لاستمرار التواصل مع إمدادات الطاقة المشغل التلغراف المناسب مغلقا.  

يمكنك مشاهدة مقطع عن كيفية حدوث الشفق القطبي في الرابط ادناه:  

https://youtu.be/708kJemaQvY