شفق قطبی یکی از شگفتی های طبیعت است. در روسیه نیز قابل مشاهده است. در شمال کشور ما نواری وجود دارد که شفق‌های قطبی اغلب و روشن‌تر خود را نشان می‌دهند. یک منظره باشکوه می تواند بیشتر آسمان را بپوشاند.
آغاز پدیده
Aurora با ظاهر شدن یک نوار نور شروع می شود. پرتوها از آن خارج می شوند. روشنایی ممکن است افزایش یابد. مساحت آسمان تحت پوشش پدیده معجزه آسا در حال افزایش است. ارتفاع پرتوهای نور که به سطح زمین نزدیکتر می شوند نیز افزایش می یابد.
چشمک های روشن و بازی رنگ ناظران را به وجد می آورد. حرکات امواج نور مسحور کننده است. این پدیده با فعالیت خورشید، منبع نور و گرما مرتبط است.
این چیست
شفق قطبی درخششی است که به سرعت در حال تغییر لایه های نادر بالایی هوا در بخش های خاصی از آسمان شب است. این پدیده همراه با طلوع خورشید، گاهی به عنوان شفق قطبی نیز شناخته می شود. در طول روز، نمایش نور قابل مشاهده نیست، اما دستگاه ها جریان ذرات باردار را در هر زمانی از روز ضبط می کنند.
علل شفق قطبی
پدیده طبیعی باشکوهبه دلیل خورشید و وجود جو سیاره بوجود می آید. برای تشکیل شفق نیز به حضور میدان ژئومغناطیسی نیاز است.
خورشید دائماً ذرات باردار را از خود بیرون می کند. شراره خورشیدی عاملی است که به واسطه آن الکترون ها و پروتون ها وارد فضای بیرونی می شوند. آنها با سرعت زیاد به سمت سیارات در حال چرخش پرواز می کنند. این پدیده باد خورشیدی نامیده می شود. این می تواند برای تمام زندگی در سیاره ما خطرناک باشد. میدان مغناطیسی از سطح زمین در برابر نفوذ باد خورشیدی محافظت می کند. با توجه به موقعیت خطوط میدان ژئومغناطیسی، ذرات باردار را به قطب های سیاره می فرستد. با این حال، در مورد شعله های قوی تر در خورشید، جمعیت زمین شفق های قطبی را در عرض های جغرافیایی معتدل مشاهده می کنند. این در صورتی اتفاق می‌افتد که میدان مغناطیسی وقت نداشته باشد جریان بزرگی از ذرات باردار را به قطب‌ها بفرستد.
باد خورشیدی با مولکول ها و اتم های جو سیاره تعامل دارد. این همان چیزی است که باعث درخشش می شود. هرچه تعداد ذرات باردار بیشتر به زمین برسد، درخشش لایه‌های بالایی جو بیشتر می‌شود: ترموسفر و اگزوسفر. گاهی اوقات حتی مزوسفر - لایه میانی جو - به ذرات باد خورشیدی می رسد.
انواع شفق قطبی
انواع شفق ها متفاوت هستند و می توانند به آرامی از یکی به دیگری تغییر کنند. لکه های نور، پرتوها و راه راه ها و همچنین تاج ها مشاهده می شود. شفق قطبی می تواند تقریباً ثابت یا جریان داشته باشد، که مخصوصاً برای ناظران مسحورکننده است.
Aurora Earth
یک میدان ژئومغناطیسی نسبتاً قدرتمندی در سیاره ما وجود دارد. به اندازه کافی قوی است کهدائماً ذرات باردار را به سمت قطب ها می فرستند. به همین دلیل است که می توانیم درخشش درخشانی را در قلمرو نوار مشاهده کنیم، جایی که ایزوچاسم رایج ترین شفق های قطبی از آنجا عبور می کند. روشنایی آنها مستقیماً به کار میدان ژئومغناطیسی بستگی دارد.
جو سیاره ما سرشار از عناصر شیمیایی مختلف است. این رنگ های مختلف درخشش آسمان را توضیح می دهد. بنابراین، یک مولکول اکسیژن در ارتفاع 80 کیلومتری، هنگام تعامل با یک ذره باردار باد خورشیدی، رنگ سبز کم رنگی به دست می دهد. در ارتفاع 300 کیلومتری از زمین، رنگ قرمز خواهد بود. مولکول نیتروژن یک رنگ آبی یا قرمز روشن نشان می دهد. در عکس شفق، نوارهایی با رنگ های مختلف به وضوح قابل تشخیص هستند.
چراغ‌های شمالی از نورهای جنوبی روشن‌تر هستند. زیرا پروتون ها به سمت قطب مغناطیسی شمال حرکت می کنند. آنها سنگین تر از الکترون هایی هستند که به سمت قطب مغناطیسی جنوب می روند. درخشش حاصل از برهمکنش پروتون ها با مولکول های جو تا حدودی درخشان تر است.
دستگاه سیاره زمین
میدان ژئومغناطیسی از کجا می آید که از تمام حیات در برابر باد مخرب خورشیدی محافظت می کند و ذرات باردار را به سمت قطب ها حرکت می دهد؟ دانشمندان بر این باورند که مرکز سیاره ما پر از آهن است که از گرما مذاب شده است. یعنی آهن مایع است و مدام در حرکت است. از این حرکت، الکتریسیته و میدان مغناطیسی سیاره به وجود می آید. با این حال، در برخی از نقاط جو، میدان مغناطیسی به دلایل نامعلومی ضعیف می شود. این اتفاق می افتد، برای مثال، در قسمت جنوبی اقیانوس اطلساقیانوس در اینجا، تنها یک سوم میدان مغناطیسی از هنجار است. این دانشمندان را نگران می کند زیرا در حال حاضر این رشته همچنان در حال ضعیف شدن است. کارشناسان محاسبه کرده اند که در 150 سال گذشته، میدان ژئومغناطیسی زمین ده درصد دیگر ضعیف شده است.
منطقه ای که در آن پدیده های طبیعی رخ می دهد
مناطق نورهای قطبی مرزهای مشخصی ندارند. با این حال، درخشان‌ترین و پرتکرارترین آنهایی هستند که به صورت حلقه‌ای در نزدیکی دایره قطب شمال ظاهر می‌شوند. در نیمکره شمالی می توانید خطی بکشید که شفق های قطبی قوی ترین روی آن هستند: قسمت شمالی نروژ - جزایر نوایا زملیا - شبه جزیره تایمیر - شمال آلاسکا - کانادا - جنوب گرینلند. در این عرض جغرافیایی - حدود 67 درجه - شفق های قطبی تقریبا هر شب مشاهده می شوند.
اوج پدیده ها اغلب در ساعت 23:00 رخ می دهد. درخشان ترین و طولانی ترین نورها در اعتدال و تاریخ های نزدیک به آنها هستند.
اغلب شفق های قطبی در نواحی ناهنجاری مغناطیسی رخ می دهند. در اینجا روشنایی آنها بیشتر است. بیشترین فعالیت این پدیده در قلمرو ناهنجاری مغناطیسی سیبری شرقی مشاهده شده است.
ارتفاع ظاهر درخشش
معمولاً، حدود 90 درصد از شفق‌های قطبی بین 90 تا 130 کیلومتر رخ می‌دهند. شفق های قطبی در ارتفاع 60 کیلومتری ثبت شده اند. حداکثر رقم ثبت شده 1130 کیلومتر از سطح زمین است. در ارتفاعات مختلف، اشکال مختلفی از درخشش مشاهده می شود.
ویژگی های یک پدیده طبیعی
تعدادی از وابستگی های ناشناخته زیبایی شفق های شمالی به برخی عوامل توسط ناظران کشف و توسط دانشمندان تأیید شد:
- نورهای قطبی،در حال ظهور بر فراز فضای دریا، تحرک بیشتری نسبت به فضاهایی که در خشکی رخ می دهند، هستند.
- در جزایر کوچک و همچنین آب شیرین شده حتی در وسط سطح دریا درخشش کمتری وجود دارد.
- در بالای خط ساحلی، این پدیده بسیار پایین تر مشاهده می شود. به سمت خشکی و همچنین به سمت اقیانوس، ارتفاع شفق افزایش می یابد.
سرعت ذرات باردار خورشید
فاصله زمین تا خورشید حدود 150 میلیون کیلومتر است. نور در 8 دقیقه به سیاره ما می رسد. باد خورشیدی کندتر حرکت می کند. از لحظه‌ای که دانشمندان متوجه شعله‌های خورشیدی می‌شوند، بیش از یک روز باید تا شروع شفق بگذرد. در 6 سپتامبر 2017، کارشناسان متوجه یک شعله خورشیدی قدرتمند شدند و به مردم مسکو هشدار دادند که ممکن است در 8 سپتامبر، شفق شمالی در پایتخت قابل مشاهده باشد. بنابراین، پیش بینی یک پدیده طبیعی چشمگیر امکان پذیر است، اما تنها در یک یا دو روز. در کدام منطقه درخشش روشن تر به نظر می رسد، هیچ کس نمی تواند با دقت پیش بینی کند.
ایزوکاسم چیست
متخصصان روی نقشه نقاط سطح زمین با علائم فراوانی وقوع شفق ها قرار می دهند. توسط خطوط نقاط با فرکانس مشابه به هم متصل می شوند. بنابراین ما ایزوچاسم ها را به دست آوردیم - خطوطی با فراوانی مساوی از وقوع شفق ها. اجازه دهید یک بار دیگر ایزوچاسم با بالاترین فرکانس را توصیف کنیم، اما با تکیه بر برخی دیگر از اجرام منطقه: آلاسکا - دریاچه خرس بزرگ - خلیج هادسون - جنوب گرینلند - ایسلند - شمال نروژ - شمال سیبری.
هر چه از ایزوچشم اصلی نیمکره شمالی دورتر باشد، شفق های قطبی کمتری رخ می دهند.به عنوان مثال، در سن پترزبورگ، این پدیده را می توان حدود یک بار در ماه مشاهده کرد. و در عرض جغرافیایی مسکو - هر چند سال یک بار.
قطب مغناطیسی زمین
قطب مغناطیسی زمین با قطب جغرافیایی منطبق نیست. در قسمت شمال غربی گرینلند واقع شده است. در اینجا، نورهای شمالی بسیار کمتر از باند بالاترین فرکانس پدیده رخ می دهد: فقط حدود 5-10 بار در سال. بنابراین، اگر ناظر در شمال ایزوچاسم اصلی واقع شود، شفق های قطبی را بیشتر در سمت جنوبی آسمان می بیند. اگر شخصی در جنوب این نوار قرار داشته باشد، شفق بیشتر در شمال ظاهر می شود. این برای نیمکره شمالی معمولی است. برای جنوب - دقیقا برعکس.
در قلمرو قطب جغرافیایی شمال، شفق های قطبی حدود 30 بار در سال رخ می دهند. نتیجه گیری: برای لذت بردن از یک پدیده طبیعی نیازی به رفتن به سخت ترین شرایط نیست. در نوار اصلی ایزوچاسم، درخشش تقریبا هر روز تکرار می شود.
چرا شفق های شمالی گاهی اوقات رنگ ندارند
مسافران گاهی اوقات وقتی در طول اقامت خود در شمال یا جنوب موفق به تماشای یک نمایش نور رنگارنگ نمی شوند، ناراحت می شوند. مردم اغلب می توانند فقط درخششی را مشاهده کنند که رنگ ندارد. این به دلیل خاص بودن یک پدیده طبیعی نیست. واقعیت این است که چشم انسان قادر به گرفتن رنگ ها در نور کم نیست. در یک اتاق تاریک، همه چیز را سیاه و سفید می بینیم. هنگام مشاهده یک پدیده طبیعی در آسمان نیز همین اتفاق می افتد: اگر به اندازه کافی روشن نباشد، چشمان ما رنگ ها را نمی گیرند.
متخصصان روشنایی درخشش را در نقاط از یک تا چهار اندازه گیری می کنند.فقط شفق های سه و چهار قدر رنگی به نظر می رسند. درجه چهارم از نظر روشنایی نزدیک به نور ماه در آسمان شب است.
چرخه‌های فعالیت خورشیدی
ظهور شفق همیشه با شراره های خورشیدی همراه است. هر 11 سال یک بار، فعالیت نورافکن افزایش می یابد. این همیشه منجر به افزایش شدت شفق‌های قطبی می‌شود.
نورهای شمالی بر فراز سیارات منظومه شمسی
شفق قطبی تنها در سیاره ما نیست. شفق های زمین درخشان و زیبا هستند، اما پدیده های مشتری درخشان تر از زمین هستند. زیرا میدان مغناطیسی سیاره غول پیکر چندین برابر قوی تر است. بادهای خورشیدی را در جهت های مخالف حتی با بهره وری بیشتری می فرستد. همه نور در نواحی خاصی نزدیک قطب های مغناطیسی سیاره جمع می شود.
قمرهای مشتری بر شفق قطبی تأثیر می گذارد. مخصوصا آیو پشت آن یک نور درخشان است، زیرا پدیده طبیعی جهت خطوط میدان مغناطیسی را دنبال می کند. در عکس - شفق قطبی در جو سیاره مشتری. نوار درخشان باقی مانده از ماه آیو به وضوح قابل مشاهده است.
شفق های قطبی نیز در زحل، اورانوس، نپتون کشف شده اند. فقط زهره تقریباً هیچ میدان مغناطیسی ندارد. جرقه های نور ناشی از برهم کنش باد خورشیدی با اتم ها و مولکول های جو زهره خاص هستند. آنها تمام جو سیاره را به طور کامل پوشش می دهند. علاوه بر این، باد خورشیدی به سطح زهره می رسد. با این حال، چنین نورهایی هرگز روشن نیستند. ذرات باردار باد خورشیدیهیچ جا به تعداد زیاد جمع نمی شوند. از فضا، زهره هنگامی که توسط ذرات باردار مورد حمله قرار می گیرد مانند یک توپ کم نور به نظر می رسد.
اختلال ژئومغناطیسی
باد خورشیدی در تلاش است تا از مغناطیس کره سیاره ما عبور کند. میدان ژئومغناطیسی در این حالت آرام نمی ماند. مزاحمت هایی در آن وجود دارد. هر فردی میدان الکتریکی و مغناطیسی خود را دارد. این میدان ها هستند که تحت تأثیر اغتشاشات حاصله قرار می گیرند. این را مردم در سرتاسر کره زمین احساس می کنند، به ویژه آنهایی که از سلامتی ضعیفی برخوردارند. افراد سالم متوجه چنین تاثیری نمی شوند. در هنگام حمله ذرات باردار، افراد حساس ممکن است دچار سردرد شوند. اما این باد خورشیدی است که عامل لازم برای وقوع شفق ها است.
نگرش مردم به یک پدیده طبیعی
معمولا مردم محلی شفق قطبی را با چیزی نه چندان خوب مرتبط می دانند. شاید به این دلیل که طوفان های ژئومغناطیسی تأثیر بدی بر رفاه مردم دارند. درخشندگی خود هیچ خطری ایجاد نمی کند.
ساکنان نواحی جنوبی‌تر که به چنین پدیده‌هایی عادت نداشتند، وقتی برق‌های درخشانی در آسمان ظاهر شد، چیزی مرموز را احساس کردند.
در حال حاضر ساکنان مناطق معتدل و عرض های جغرافیایی جنوبی تر مشتاق دیدن این معجزه طبیعت هستند. گردشگران به شمال یا دایره قطب جنوب سفر می کنند. آنها منتظر نمی مانند تا این پدیده در عرض جغرافیایی بومی خود مشاهده شود.
شفق قطبی یک پدیده طبیعی دلربا است. برای ساکنان مناطق گرم غیر معمول است و برای جمعیت تندرا آشنا است. اغلب اتفاق می افتد که برایبرای اینکه چیز جدیدی یاد بگیرید، باید به یک سفر بروید.
