شفق قطبی چیست و چگونه ایجاد میشود؟+فیلم

اگر زمانی در نزدیکی قطب شمال یا قطب جنوب باشید ممکن است با پدیدهای شگفتانگیز به نام شفق قطبی در آسمان روبرو شوید که طی آن نورهایی زیبا به نمایش درمیآیند. احتمالا تاکنون تصاویری از شفقهای قطبی را دیدهاید، در اینجا قصد داریم به شرح چگونگی شکلگیری آنها بپردازیم و ببینیم آیا در سیارههای دیگر نیز چنین پدیدهای وجود دارد؟ با ما همراه باشید.
شفق قطبی چیست و چگونه شکل میگیرد؟
شفق قطبی یا همان نورهای شمالی، یکی از پدیدههای طبیعی زیبا و شگفتانگیز است که سالهاست دانشمندان و علاقهمندان به آسمان شب را مجذوب خود کرده است. این نورهای رنگارنگ که اغلب در مناطق نزدیک به قطب شمال و قطب جنوب دیده میشوند، نمایشی از انرژی فوقالعادهای هستند که در جو زمین آزاد میشود.
این پدیده زمانی رخ میدهد که ذرات باردار الکتریکی که از خورشید خارج میشوند، وارد میدان مغناطیسی زمین شده و با مولکولهای موجود در جو تعامل میکنند. میدان مغناطیسی زمین این ذرات را به سمت قطبهای مغناطیسی هدایت میکند و این برخورد باعث تولید نورهایی با رنگهای متنوع میشود. این نورها که بیشتر در شبهای تاریک و آسمانهای صاف دیده میشوند، ترکیبی از علم و زیبایی را به نمایش میگذارند.
شفق قطبی نهتنها زیباست، بلکه فرصتی برای درک بهتر تعاملات بین خورشید و زمین نیز فراهم میکند. با هر نمایش شفق قطبی، داستانی از انرژی خورشیدی و واکنش جو زمین بازگو میشود که دانشمندان برای مطالعه آن از تجهیزات پیشرفتهای استفاده میکنند.
داستانهایی از گذشته: از افسانهها تا علم
پیش از آنکه دلایل علمی شفق قطبی کشف شود، این پدیده مرموز بخشی از افسانهها و داستانهای مردمان باستان بود. در فرهنگهای مختلف، شفق قطبی به عنوان نشانهای از خدایان، ارواح اجدادی یا حتی هشدارهایی برای وقوع رویدادهای مهم تفسیر میشد.
در اسکاندیناوی، وایکینگها باور داشتند که شفق قطبی بازتاب شمشیرهای خدایان در نبردهای آسمانی است. در فرهنگهای بومی آمریکا، این پدیده به عنوان رقص ارواح در آسمان شناخته میشد. حتی در آسیا، شفق قطبی با مفاهیم خوششانسی یا هشدارهای آسمانی مرتبط بود.
با گذر زمان و پیشرفت علم، این افسانهها جای خود را به توضیحات علمی دادند. امروزه میدانیم که شفق قطبی نتیجه مستقیم تعاملات خورشیدی و مغناطیسی است. اما این توضیحات علمی هرگز از جذابیت افسانهای این پدیده کم نکرده است.
چگونه شفق قطبی شکل میگیرد؟
فرآیند شکلگیری شفق قطبی از خورشید آغاز میشود، جایی که ذرات باردار الکتریکی با انرژی بسیار بالا به شکل باد خورشیدی به فضا پرتاب میشوند. این ذرات که شامل پروتونها و الکترونها هستند، با سرعت زیادی در فضای میانسیارهای حرکت میکنند.
وقتی این ذرات به زمین میرسند، میدان مغناطیسی زمین نقش محافظی را ایفا میکند و بیشتر این ذرات را منحرف میکند. اما برخی از این ذرات در نزدیکی قطبهای مغناطیسی به داخل جو نفوذ میکنند. در آنجا، این ذرات با مولکولهای اکسیژن و نیتروژن موجود در جو برخورد میکنند و این برخورد باعث تولید نور میشود.
به گفته دانشمندان، ارتفاع برخورد این ذرات و نوع مولکولهایی که با آنها برخورد میکنند، تعیینکننده رنگهای شفق قطبی است. این فرآیند که ممکن است چندین روز طول بکشد، در نهایت به نمایش نورهایی منجر میشود که در آسمان دیده میشود.
در همین رابطه بخوانید: نمای زیبای شفق قطبی از منظر ایستگاه فضایی بینالمللی را ببینید

چرا شفق قطبی معمولا به رنگ سبز دیده میشود؟
بیشتر ذرات خورشیدی اغلب در ارتفاع حدودا ۶۰ تا ۱۵۰ مایلی با جو زمین برخورد میکنند، جایی که غلظت بالایی از اکسیژن وجود دارد. هنگامی که اکسیژن در این ارتفاعها برانگیخته میشود، تشکیل شفقهای قطبی به رنگ سبز را به همراه دارد.
همچنین در طوفانهای مغناطیسی بسیار بزرگ، شفقهای قطبی از عرضهای جغرافیایی متوسط و پایین قابل مشاهدهاند که رنگ قرمز بسیار روشن در طول چنین طوفانهای بزرگی معمول است. گاهی اوقات نیز لبه پایینی شفق دارای حاشیه صورتی یا قرمز تیره است که توسط مولکولهای نیتروژن در ارتفاع حدودا ۱۰۰ کیلومتری به وجود میآید.
شفقهای قطبی تقریبا هر شب در نزدیکی مدارهای قطب شمال و قطب جنوب که در حدود ۶۶.۵ درجه شمال و جنوب استوا هستند، قابل مشاهدهاند. در ادامه برای اینکه بدانیم شفق قطبی کجاست، نگاهی میاندازیم به کشورهایی که در آنها میتوان این رویداد زیبا را تماشا کرد.
رنگهای شفق قطبی
رنگهای متنوع شفق قطبی یکی از جذابترین ویژگیهای آن است. این رنگها نتیجه تعامل ذرات خورشیدی با مولکولهای جو زمین هستند. رنگ سبز که رایجترین رنگ شفق است، از برخورد ذرات با مولکولهای اکسیژن در ارتفاع ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلومتری حاصل میشود. در ارتفاعات بالاتر، این برخوردها باعث تولید نور قرمز میشوند.
رنگهای بنفش، آبی و صورتی که کمتر دیده میشوند، نتیجه برخورد ذرات خورشیدی با مولکولهای نیتروژن هستند. به گفته دکتر جان میسون، رنگ بنفش معمولاً در ارتفاعات بسیار بالا، جایی که انرژی ذرات خورشیدی بیشتر است، دیده میشود.
این رنگها در آسمان به صورت متنوع و با تغییرات سریع ظاهر میشوند. برخی از نمایشها به صورت نوارهای نورانی و برخی دیگر به شکل پردههایی که در باد میرقصند، دیده میشوند. این تغییرات سریع و متنوع باعث میشود هر نمایش شفق قطبی منحصر به فرد و شگفتانگیز باشد.
بهترین زمان برای دیدن شفق قطبی
شفق قطبی در تمام طول سال رخ میدهد، اما برای دیدن آن باید شبها تاریک و آسمان صاف باشد. بهترین زمان برای مشاهده شفق قطبی بین ماههای سپتامبر تا مارس است، زمانی که شبها در مناطق قطبی طولانیتر و تاریکتر هستند.
همچنین فعالیت خورشیدی در این بازه زمانی به اوج خود میرسد، که احتمال وقوع شفقهای درخشانتر را افزایش میدهد. ساعات بین ۹ شب تا ۳ بامداد بیشترین احتمال را برای دیدن شفق قطبی دارند. برخی از نمایشها تنها چند دقیقه طول میکشند، اما نمایشهای بزرگتر ممکن است ساعتها ادامه داشته باشند.
دانشمندان پیشبینی میکنند که سال ۲۰۲۵ به دلیل فعالیت بالای خورشیدی، فرصتی استثنایی برای مشاهده شفق قطبی خواهند بود. بنابراین، اگر به دنبال تجربهای منحصر به فرد هستید، این سالها بهترین زمان برای برنامهریزی سفر هستند.
کدام کشور بیشترین شفقهای قطبی را دارد؟
یکی از بهترین مکانهای جهان برای تماشای شفق قطبی کاناداست. ۸۰ تا ۹۰ درصد از زمینهای قابل دسترسی این کشور در محدودهای هستند که امکان مشاهده شفقهای قطبی در آنها وجود دارد. این مناطق قویترین فعالیتهای ژئومغناطیسی را دارا بوده و پرنورترین و پرتکرارترین شفقهای شمالی جهان در آنجا روی میدهند.
بهترین مکانهای جهان برای مشاهده شفق قطبی
برای دیدن شفق قطبی، باید به مناطقی سفر کنید که در منطقه شفق قطبی قرار دارند. این منطقه در نزدیکی قطبهای شمالی و جنوبی زمین است. در زیر به برخی از بهترین مقاصد برای مشاهده شفق قطبی اشاره شده است:
• نروژ: سواحل شمالی و جزایر لوفتن بهترین مکانها برای مشاهده شفق در نروژ هستند.
• سوئد: پارک ملی آبیسکو یکی از نقاطی است که به دلیل آسمان صاف و تجهیزات پیشرفته برای تماشای شفق شناخته شده است.
• ایسلند: این کشور با چشماندازهای طبیعی و تاریکی شب، یکی از محبوبترین مقاصد برای مشاهده شفق قطبی است.
• کانادا: مناطق شمالی کانادا مانند یوکان و بریتیش کلمبیا نیز مکانهای ایدهآلی برای تماشای این پدیده هستند.
زیباترین شفق قطبی جهان کجاست؟
شهر فربنکس (Fairbanks) در ایالت آلاسکای آمریکا، شهر یلونایف (Yellowknife) در شمال غرب کانادا، شهر ترومسو (Tromsø) در نروژ، مناطق شمال سوئد و فنلاند، گرینلند، ایالت تاسمانی (Tasmania) استرالیا و نیوزلند مناطقی هستند که میتوان در آنها زیباترین شفقهای قطبی را مشاهده کرد. سوال دیگری که برای برخی مطرح میشود این است که آیا شفقهای قطبی صدا دارند؟
در همین رابطه بخوانید: نخستین رصد شفق قطبی در یک دنبالهدار

صدای شفق قطبی
شفقهای قطبی در موارد نادر صداهایی تولید میکنند که برای گوش انسان قابل شنیدن هستند. شاهدان میگویند این صداها مانند صدای ترق تروق یا خش خش خفیفی است که برای چند دقیقه در طول شفقهای قطبی قوی شنیده میشود.
علت تولید این صداها چیست؟ در زمان وقوع پدیده شفق قطبی، لایه وارونگی (Inversion Layer) بارهای الکتریکی فضایی را جمع میکند؛ بارهای مثبت از جو فوقانی و بارهای منفی از زمین. طوفان مغناطیسی که عامل نورهای شفق است، تخلیه بارهای الکتریکی را در لایه وارونگی موجب شده و در نتیجه صداهای قابل شنیدن تولید میشود.
لایه وارونگی ناحیه یا لایهای از جو است که در آن با افزایش ارتفاع، شاهد توقف کاهش دما هستیم و در عوض دما بالا میرود.
آیا در دیگر سیاره های منظومه شمسی نیز شفقهای قطبی وجود دارند؟
شفق قطبی و تاثیرات آن بر زمین
شفق قطبی فقط یک نمایش زیبا نیست؛ این پدیده تأثیراتی واقعی بر زمین و تکنولوژیهای انسانی دارد. هنگام وقوع شفق قطبی، انرژی زیادی در جو زمین آزاد میشود که میتواند بر عملکرد ماهوارهها، سیستمهای ناوبری و حتی شبکههای برق تأثیر بگذارد.
علاوه بر این، مطالعات جدید نشان میدهند که شفق قطبی میتواند اطلاعات ارزشمندی درباره تعاملات بین جو و فضا ارائه دهد. این اطلاعات برای بهبود پیشبینیهای جوی و درک بهتر از شرایط محیطی زمین بسیار مفید هستند.
تحربه دیدن زیباترین شفق های قطبی را از یاد نخواهید برد
تماشای شفق قطبی تجربهای است که هیچگاه از یاد نخواهد رفت. این نمایش طبیعی، ترکیبی از زیبایی، علم و تاریخ است که هر بینندهای را مجذوب خود میکند. اگر شما هم علاقهمند به تجربه این شگفتی هستید، حالا بهترین زمان برای برنامهریزی سفر به یکی از مناطق قطبی است.
شفق قطبی: پلی به دنیای دیگر
شفق قطبی تنها به زمین محدود نیست؛ دانشمندان با مطالعه این پدیده بر روی سیارات دیگر، اطلاعات جدیدی درباره ویژگیهای آنها به دست آوردهاند. به عنوان مثال، شفق قطبی در قمر گانیمد مشتری نشان میدهد که زیر سطح یخی آن احتمالاً اقیانوسی از آب شور وجود دارد.
این یافتهها نشان میدهند که شفق قطبی میتواند به ما در جستجوی حیات در سیارات دیگر کمک کند. این پدیده، که زمانی فقط یک راز آسمانی بود، امروز به ابزاری علمی برای کشف دنیای جدید تبدیل شده است.
شفق قطبی در سیارههای دیگر
اخترشناسان تاکنون شفقهای قطبی را در سیارههای مشتری، زحل، اورانوس و نپتون مشاهده کردهاند. شفقّای قطبی در این سیارههای گازی احتمالا مکانیسمهای مشابهی دارند، اگرچه این رویداد در اورانوس و نپتون تنها یک بار توسط فضاپیماها دیده شدهاند.
فیلم شفق قطبی
در این ویدئو میتوانید فیلمی از این پدیده زیبا را ببینید و صدای آن را بشنوید.
عالی بود ممنون 😍