ظاهرة الشفق القطبي (Aurora) هي عرض ضوئي طبيعي مذهل يحدث في سماء الليل في المناطق القطبية العليا. وتُعرف هذه الظاهرة باسم "أورورا بورياليس" (Aurora Borealis) في نصف الكرة الشمالي، و"أورورا أستراليس" (Aurora Australis) في نصف الكرة الجنوبي.

كيف تحدث؟

تحدث ظاهرة الشفق القطبي عندما تصطدم جسيمات مشحونة (بشكل رئيسي إلكترونات وبروتونات) من الشمس، تُعرف باسم الرياح الشمسية، بالمجال المغناطيسي للأرض. يُحرف هذا المجال معظم هذه الجسيمات، لكن بعضها يدخل الغلاف الجوي للأرض بالقرب من القطبين المغناطيسيين.

عندما تصطدم هذه الجسيمات المشحونة بذرات و جزيئات الغلاف الجوي (مثل الأكسجين والنيتروجين) ، فإنها تُثيرها وتُسبب لها إطلاق فوتونات (جسيمات ضوء). يُنتج هذا الإطلاق الضوئي الألوان الزاهية والمتلألئة التي نراها في الشفق القطبي.

الألوان :

تعتمد ألوان الشفق القطبي على نوع الذرة أو الجزيء الذي يصطدم به الجسيم المشحون والارتفاع الذي يحدث فيه الاصطدام.

*

الأخضر:

هو اللون الأكثر شيوعًا، وينتج عن تفاعل الإلكترونات مع الأكسجين على ارتفاعات منخفضة (حوالي 100 كيلومتر).
*

الأحمر:

ينتج عن تفاعل الأكسجين على ارتفاعات أعلى (أكثر من 200 كيلومتر).
*

الأزرق والأرجواني:

ينتجان عن تفاعل النيتروجين.

متى وأين يمكن رؤيتها؟

يُمكن رؤية الشفق القطبي في المناطق الواقعة بالقرب من الدائرتين القطبيتين الشمالية والجنوبية. تكون أفضل فرصة لرؤيتها خلال فصل الشتاء، عندما تكون الليالي طويلة والغلاف الجوي أكثر استقرارًا. أيضًا، يزيد نشاط الرياح الشمسية من احتمالية ظهور الشفق القطبي بشكل أكثر إشراقًا وترددًا.

أهمية الدراسة:

دراسة الشفق القطبي تساعد العلماء على فهم:

*

الرياح الشمسية:

طبيعتها وتأثيرها على الغلاف الجوي للأرض.
*

المجال المغناطيسي للأرض:

كيف يحمي كوكبنا من الإشعاعات الضارة.
*

الغلاف الجوي العلوي للأرض:

تركيبه وخصائصه.


باختصار، الشفق القطبي ظاهرة طبيعية جميلة ومعقدة، تُظهر لنا قوة وتفاعل الشمس مع كوكبنا.