السبت، 22 أكتوبر، 2011

محور الطبيعة ( الشّفق القطبيّ )

الشفق القطبي

المقدمة

١.  الــحمد لله رب العالميــــن والصلاة و السلام على اشرف خلق الله اجمعين ما أجــمــل هذا الكون وما أجمل إبداع الخالق فيه من ظواهر ربانيه رائعـــة يقـــف الإنســـان فينا أمام هذه الظــواهر وجمالها التي تلهب المشاعر والفكر مستعجباً من تلك القدرة، والجمـــال الفائق في عجائــب الكون وجماله فيما أبدعه الخالق ليزين به السمـوات والأرض لكي نظل دائماً نردد سبحان الخالق العظيم , هي رائعة من روائع الظواهر الكونية وآية تشهد على عظمة وإبداع الخالق تبــــــــــارك وتعالى و نراها بعروض خلابة لمناظر ملونة على الشاشة السماوية الكبيرة باتجاهي المنطقتين القطبيتين الشمالية والجنوبية , وتمثل هذه الظاهرة لهواة الفلك واحدة من أروع الظواهر التي يسافرون لها لتصويرها والاستمتاع بجمال الكون وروعته خلال هذه اللحظات التي تملا الكون بأعجب الألوان.

تعريف الشفق القطبي

٣.  إنها ظاهرة سماوية عكف على استكشافها الكثير من العلماء و صرف منهم الكثير من الوقــت
 و الجهد لمعرفتها، فهي تسمى بأورورا بوريا ليس ، أو الشـــفق القطبي ، أو الفجر القطبي، و تعرف مجازا بالأضواء الشمالية. و تأتي الظاهرة على شكل أضواء في السماء شديدة البريق و الرونق و كأنها ترسم بريشة ذات ألوان متلألئة ، فتظهر بألوانها ، الأخضر و الأحمر و البنفسجي و البرتقالي و الأبيض الممزوج بزرقة ،  و يحدث ذلك فقط  في المناطق القطبية الشمالية و الجنوبية للأرض، فيمكننا القول بأنها ظاهرة تختص بدول القطب الشمالي و تحدث فيها كثيرا، مثل النرويج و ألاسكا ، و لكنها تحدث في بعض الأحيان في دول أخرى من العالم حتى على خط الاستواء ، و لكن أهالي خط الاستواء لا يرونها إلا مرة في كل قرن من الزمان بينما تحدث هذه الظاهرة بشكل أكبر في المناطق القطبية . و هي من الظواهر الطبيعية التي يستمتع بها العلماء كثيرا و يترقبون حدوثها و يحبون تصويرها و مراقبتها.


وصف شكل الشفق القطبي

٤.  يظهر الشفق القطبي في بعض أحيانه على شكل أقواس أو تجعيدات جميلة وأحياناً أخرى على شكل إشعاعـــات براقة تستمر للحظات أو ساعات أو ربما حتى الفجر، ومن النادر جداً أن يتشابه شفقان في زمانين أو مكانين وإنما يأخذان نمطاً متقارباً من الأشكال و عندما تشاهد الأضواء الشمالية لابد من ملاحظة امتدادها ونشاطها وبنيتها وشكلها وألوانها وسطوعها .
 
٥.  يـمـكن أن تـكـون الأضـواء الـشـمـالـيـة هـادئـة، أو نـشـيـطة، أو نشـيـطـة جـداً. فـعـندمــا تــــكون هـادئـة لا تـتـغـيـر، وعـنـدما تـكـون نـشيـطـة يتغير شكلها خلال دقــيقــة واحــدة وعنــدمـا تــكون نـشـيـطة جـداً فـإنـها تـتحـرك بـسرعـة فـائـقـة ويـظهـر الـشـفق الـقـطبي بـألوان مختلفة يغلب عليها الأخضر والأحمر والبنفسجي والأصفر ,‏ تستخدم المصطلحات التالية لوصف درجة سطوع الأضواء الشمالية :

     أ.   قاتمة.
     ب.  قاتمة جداً .
     جـ.  ساطعة.
     د.  ساطعة جداً.

أشكال الشفق القطبي

٦.   وللشفق ثلاث أشكال منها:
أ.  الشكل الشريطي وهو عادة ما يبدأ العرض الشفقي في السماء بشكله الشريطي عدة مئات من الكيلومترات ، ويبلغ عرضه شرقاً وغرباً عدة آلاف من الكيلومترات حيث يظــــــهر ذلك واضحاً عند مقارنته مع خلفيـــــة النجوم التي تظهر صغيرة مقارنة بمساحته العظيمة ، وأما سماكته فتصل عدة مئات من الأمتار فقط . وتدعى الانثناءات التي تتكون نتيجة ارتفاع الشفق في السماء الأقواس الهادئة وبازدياد النشاط الشفقي تنطبق الانثناءات الكبيــــرة على الصغيــــــــرة منها مكونة ما يدعى الزمر الإشعاعية  يصـل عرضـهـا عشرات الكيلومترات.
ب. الشكل الغيمي وبازدياد آخر للنشاط ينبعث من الزمر الإشعاعية لون وردي ويصبح عرضه عدة آلاف من الكيلومترات، حـالمـا يـتـوقـف الـنـشـاط الـشـفـقـي يـعـاود الـشفق شكله الشريطي وتحتفي كل الانثناءات التي كانت موجودة، و يتحول الشفق إلى شكله الغيمي الغير المـنـتـظم.
جـ. الشكل الافعواني و عندما تكون الإشعاعات في خط واحد غير منتظم فمن المحتمل أن يتكون هذا الشكل و سمي الشكل بالافعواني لأنه يشبه الأفاعي في تشكله.


أوقات حدوث الشفق القطبي

٧.  يظهر العرض الشفقي عادةً بعد غروب الشمس ، حـيـث يحـــتل الأفق الشــمالي قوس شفاف يستمر حتى نصف ساعة ثم يبدأ بالتحرك عالياً في السماء آخذاً باللمعان أكثر كلما ارتفع ، ويبدأ خلفــه قوس آخر جديد بالتكون منفصــــلاً عن سابقــــه وهكذا ، وبينما تأخذ هذه الأقواس بالارتفاع تتولد بينها انثناءات وحلقات تصبح لامعة فيما بعد، ثم بعد وقت طويل أو قصير يبدأ الشفق بالتلاشي وأفضل وقت لمشاهدة عروض أضواء الشمال في سماء الشمال هو مابين الساعة التاسعة ومنتصف الليل. ويمكن رؤية أضواء الشمال، أثناء التداخلات المغناطيسية منذ المساء حتى الصباح، وبعبارة أخرى منذ الغسق حتى الفلق.‏

التفسير العلمي

٨.  لكن لنأتي إلى التفسير العلمي الحقيقي لهذه الظاهرة ، حيث تقوم الشمس بإصدار مجموعة من الجزيئات الذرية المشحونة بالطاقة في الفضاء و هذه الجزيئات تتكون من بروتونات و إليكترونات فائضة مفرغة في الجو، فتدخل هذه الجزيئات الصغيرة المشحونة بالطاقة إلى المجال المغناطيسي للأرض ، فيقوم المجال المغناطيسي بجذب بعض هذه الجزيئات المشحونة إلى أقطابها الشمالية و الجنوبية،  فتنظمها  لتتحرك في أفلاك لولبية الشكل ، و ذلك بسبب الشكل غير المنتظم للمجال المغناطيسي الأرضي.


٩.  و بعد الجذب القطبي تتجول هذه الجزيئات قريبا من الأقطاب الشمالية و الجنوبية للأرض في مسافة قريبة جدا منها، بحيث تصطدم هذه الجزيئات مع جزيئات الغلاف الغازي. و عندما تصطدم تلك الجزيئات بجزيئات الأكسجين و النيتروجين في الغلاف الغازي تتسبب في إصــــدار موجات ضوئية مرئية للعين. و ربما تلونت هذه الأضواء تبعا لنوع الغاز الذي اصطدمت الجزيئات به و لأن هذه الجزيئات مشحونة بالطاقة، يمكــنها أن تعتبر كتيار كــــهربائي متذبذب أو متردد يتدفق و يفيض في الجــــو. و من المعروف أن أي تيار كهربائي متردد يكون لديه مجال مغناطيسي متغير خاص به  و في المقابل لا بد لأي مجال مغناطيســي متغير أن يكون له تيار كهربائي متردد خاص به أيضا  هذا التيار الكهربائي المتكون في الجو يكون في العادة ضعيف و لكن عندما تجتمع التيارات الكهربائية الضعيفة مع بعضها البعض على خط واحد من الطاقة يصل طوله إلى ألف ميل فإنها تتدفق بقوة كبيرة و كافية لتدمير محطة كاملة للطاقة، أو للتداخل مع الأجهزة الإليكترونية على الأرض، و من هنا يظهر لطف الخالق الجبار بنا، حيث أن الغلاف الغازي ما هو إلا درع واقي يتصدى لكل تلك العوامل المدمرة، فبدلا من أن تدمرنا تلك الظاهرة الطبيعية تماما، تظهر لنا على شكل لوحات فنية خلابة تزيد من التفكر و التأمل في خلق الله و تدبيره.

١٠. ومن المعروف أن هناك علاقة متبادلة بين البقع الشمسية والأضواء الشمالية تتعاظم هذه العلاقة أثناء ذروة البقع الشمسية أكثر مما تكون في حضيضها، وتكون الريح الشمسية وهي تيار من البلازما محمل بالبروتونات والإلكترونات في ذروة شدتها وعدم استقرارها. ويلتقط المجال المغناطيسي الأرضي بعض هذه الجسيمات فتسير مع اتجاه القوة المغناطيسية إلى الطبقة الأيونية وتصطدم بغازات الأوكسجين والنتروجين والهيدروجين.‏ ويظهر اللون الأحمر والأخضر عندما تصطدم الجسيمات المشحونة بالإلكترونات بذرات الأكسجين، وتظهر زرقاء عندما تصـــطدم هذه الجسيمات بجزيئات النتروجين. وتصل سرعة الرياح الشمالية إلى ٩٠٠ كم في الثانية.

١۱. ‏و بـسـب الـتـكـنـولوجـيا المتطورة و الاكتشافات الحديثة اصبح من السهل في هذه الايام التنبؤ بزمن ظهور الأضواء الـشـمـالـيـة لأن الأقـمـار الاصطناعية تلتقط باستمرار صوراً لأنشطة الشمس . تستغرق الجسيمات الصادرة عن الشمـس من يومان الى ثلاثة أيام حتى تصـــل
إلى جـــو الأرض ويمكن مراقبة الوضع  باستخدام الأقمار الاصطناعية التي تدور قريبة حول الأرض.‏
 
محاولة فك لغز الشفق القطبي

١٢. أطلقت وكالة ناسا للفضاء صاروخاً غير مأهول يحمل على متنه خمسة أقمار ستحاول على مدى عامين لفكّ لغز واحدة من أجمل الظواهر الفلكية ( ظاهرة الشفق القطبي ) ولدراسة العواصف المغناطيسية الكهربية وهي الجانب المظلم من ظاهرة تسبب الشفق القطبي المبهر. وسيقوم كل قمر صناعي بدراسة أمريكا الشمالية مرة كل أربعة أيام، حيث ستتم مراقبة ظاهرة الشفق القطبي كلما تحدث، إضافة إلى مهمات أخرى. وعلى الأرض، ستقوم عشرون محطة أرصاد في ألاسكا وكندا باستقبال نتائج المسح الذي تنفذه الأقمار الصناعية طوال ١٥ إلى ٢٠ ساعة يومياً. ومن المتوقع أن تمكن هذه الرحلة التي تتكلف ٢٠٠ مليون دولار العلماء من الوصول لطرق أفضل للتنبؤ بالعواصف الشمسية الخطرة التي تعطل شبكات الكهرباء والملاحة والأقمار الصناعية الأخرى وتجبر شركات الطيران على هجر مسارات الطيران القطبية بسبب فقد الاتصال بالراديو.

١٣. وتعرف العواصف الشمسية بأنها سبب الطبقات المتلألئة الجميلة للأضواء الخضراء بالقربمن قطبي الأرض الشمالي والجنوبي. وتنتج هذه الظاهرة عن جسيمات مشحونة انطلقت من سطح الشمس ناحية الأرض وتفاعلت مع مجالها المغناطيسي.




بعض مسميات الظاهرة

١٤. تعرف هذه الظاهرة بالعديد من الأسماء منها الشفق القطبي و الفجر الشمالي والأضواء الشمالية ، وقد تكون هناك مسميات أخرى تختلف حيث تختلف اللغــــات غير أن الاسم العلمي للظاهرة أو بالإنجليــزي هو "نورثرن لايتس"  كما إنها تعرف أيضـــاً باسم "أرورا" ومعناه  نور الصبح.



أقاويل و أساطير

١٥. تقول الأسطورة الفنلندية الشعبية إن هذه الأضواء هي بسبب ثعلب قطبي كان يركض في الهضاب والجبال فعلق ذيله الكثيف في زوابع الثلج فنثر في السماء ذيلاً من شرر. لهذا تسمى الأضواء الشمالية في فنلندا "ريفونتيوليت" أي نيران الثعلب، وهو اسم مشتق من هذه الأسطورة.

١٦. شعب الاسكيمو من الشعوب التي حاكت الأساطير حول هذه الظاهرة الطبيعية حيث اعتقدوا أن الشفق ما هو إلا كائن حي فضولي إذا ما تحدثت بصوت خافت، سوف تقترب لتحاول إشباع فضولها.


۱٧. أما بالنسبة للرومان فاعتقدوا أن الشفق القطبي هو آلهة الفجر وهي أخت القمر، والتـــــــــي آلهة كذلك تقول الأسطورة الرومانية أن الشفق يقطع السماء في عربتها قبيل الفجر يسبقها ابنها "نسيم الصباح" معلنة قدوم عربة أبوللو " آلهة النور" حاملة شمس اليوم الجديد.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق