۳۱ حقیقت کشف شده درباره شفق شمالی

اگر فرصتی پیدا کردید که از سوالبارد در نروژ یا منطقه قطب شمال در آلاسکا دیدن کنید، از لحظه غروب خورشید غافل نشوید، زیرا تصویر زیباترین شب را از دست خواهید داد. سوالبارد و قطب شمال از معدود مکان‌های روی زمین هستند که می‌توانید شفق‌های شمالی را در آنجا ببینید.

به گزارش interestingengineering، شفق شمالی که شفق قطبی نیز نامیده می‌شود، نور‌هایی هستند که در نیمکره شمالی زمین مشاهده می‌شوند. در مقابل، نور‌های قطبی که در نیمکره جنوبی ظاهر می‌شوند به عنوان شفق قطبی یا نور‌های جنوبی شناخته می‌شوند. هر دوی این پدیده‌ها در مجموع شفق قطبی نامیده و در سطح خورشید متولد می‌شوند.

تولد شفق قطبی

طوفان‌های خورشیدی در سطح خورشید ابر‌های عظیمی از ذرات باردار الکتریکی را ساطع می‌کنند. این ذرات باردار توسط باد خورشید به سمت زمین پرتاب شده و تا حد زیادی توسط میدان مغناطیسی زمین منحرف می‌شوند. با این حال، برخی از آن‌ها توسط میدان مغناطیسی گرفته می‌شوند وسپس به سمت قطب شمال و جنوب شتاب می‌گیرند. درنیتجه وارد جو زمین می‌شوند و با ذرات گاز برخورد می‌کنند. این برخورد‌ها اتم‌های واقع در جو فوقانی زمین را تحریک می‌کند و منجر به گسیل نور می‌شود.

نور‌ها بسته به محل وقوع برخورد و مولکول‌هایی که درگیر هستند، در طول موج‌های مختلف ظاهر می‌شوند. به عنوان مثال، هنگامی که یک ذره باردار به مولکول نیتروژن برخورد می‌کند، ممکن است نور آبی یا بنفش ظاهر شود. اگر به مولکول اکسیژن در حدود ۶۰ مایلی بالا برخورد کند، نور زرد مایل به سبز تولید می‌شود و در ارتفاع ۲۰۰ مایلی نور قرمز کمیاب تری تولید می‌شود.

این امواج نور خیره کننده شفق هستند. همچنین رنگ شفق به ترکیب شیمیایی جو سیاره زمین بستگی دارد. گاهی اوقات CME (فوران‌های تاجی) به شکل "طوفان" اتفاق می‌افتند و مقدار زیادی انرژی آزاد می‌کنند. در طول چنین ترشحات تاجی، درخشان‌ترین شفق قطبی مشاهده می‌شود.

به گفته اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA)، یک طوفان قوی CME تقریباً هر ۱۱ سال یک بار به زمین برخورد می‌کند و این رویداد فعالیت شدید خورشیدی "حداکثر خورشیدی" نامیده می‌شود. انتظار می‌رود رویداد حداکثر خورشیدی بعدی در سال ۲۰۲۵ رخ دهد.

شفق‌های قطبی معمولاً در یک کمربند حلقه‌ای شکل با قطر حدود ۴ هزار کیلومتر (۲۵۰۰ مایل) در نزدیکی قطب‌های مغناطیسی زمین رخ می‌دهند. از آنجایی که این کمربند نامتقارن است و تا حدودی منبسط و منقبض می‌شود، ناحیه‌ای که شفق‌ها را می‌توان دید تغییر می‌کند. شفق شمالی بیشتر در عرض‌های جغرافیایی شمالی قابل مشاهده است. شفق شمالی اغلب در شمال غربی کانادا، روسیه، ایسلند، برخی از نقاط آمریکا، گرینلند، سوئد، لاپلند فنلاند و نروژ قایل رویت است. با این حال، آن‌ها تا جنوب نیواورلئان در نیمکره غربی دیده شده‌اند.

در ادامه حقایق جالب دیگری در مورد شفق شمالی وجود دارد

۱) زهره میدان مغناطیسی ندارد، اما ستاره شناسان یک رویداد شبیه شفق قطبی را در این سیاره مشاهده کردند. دانشمندان بر این باورند که شفق قطبی ممکن است به دلیل برخورد بین دی اکسید کربن و اکسیژن در جو زهره و ذرات باد خورشیدی که به اعماق اتمسفر بالا نفوذ کرده اند، رخ داده باشد.

۲) در سال ۱۶۱۹، ستاره شناس ایتالیایی گالیله از اصطلاح "شفق قطبی" برای توصیف شفق‌های شمالی استفاده کرد. او نام این پدیده را از Aurora (الهه رومی طلوع خورشید) و Boreas (خدای باد شمال) در اساطیر یونانی نامید.

۳) نیمه شب مغناطیسی، زمانی است که قطب مغناطیسی شمال یا جنوب مستقیماً بین خورشید و روی زمین قرار دارد. این زمان بهترین تایم برای تماشای شفق‌ها در نظر گرفته شده است.

۴) در اوایل دهه ۱۹۰۰، کارل اشتورمر، ریاضیدان نروژی، ۱۲ هزار تصویر شفق را مطالعه کرد تا ارتفاعی را که در آن تشعشعات شفق رخ می‌دهد، تعیین کند. او محاسبه کرد که بیشتر نور‌های شمالی در ارتفاعی بین ۵۶ تا ۶۰۰ مایلی از سطح زمین تولید می‌شوند.

۵) قوم اینوئیت (جمعیت بومی مناطق قطبی و زیر قطبی گرینلند، کانادا و آلاسکا) افسانه‌هایی در مورد شفق شمالی دارند. این افسانه‌ها مبنی بر این است که شفق‌ها در واقع ارواح مردگانی هستند که در آسمان با جمجمه‌های دریایی فوتبال بازی می‌کنند یا ماهی‌های دریایی که در حال بازی با توپ هستند.

۶) مردم گاهی اوقات یلونایف (Yellowknife) در کانادا و ترومسو (Tromso) در نروژ را پایتخت‌های شفق قطبی می‌نامند، زیرا این شهر‌ها برخی از متداول‌ترین شفق شمالی را ارائه می‌دهند. ریکیاویک، ایسلند، و جزایر شتلند در اسکاتلند مکان‌های دیگری هستند که شفق قطبی اغلب در آنجا ظاهر می‌شود.

۷) اگر مشتاقانه منتظر مشاهده شفق قطبی هستید، باید بسیار صبور باشید، زیرا هیچ زمان ثابتی وجود ندارد که شفق در آسمان ظاهر شود. با این حال، کارشناسان بر این باورند که ممکن است هر زمانی بین ساعت ۴ بعد از ظهر تا ۶ صبح رخ دهد و بهترین زمان معمولا بین ۱۰ بعد از ظهر تا ۱ بامداد است.

۸) ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) در همان ارتفاعی قرار دارد که برخی شفق‌های قطبی در آن رخ می‌دهند. بنابراین، خدمه ISS می‌توانند هم از نمای جانبی و هم از نمای بالای شفق شمالی لذت ببرند.

۹) قوی‌ترین طوفان به نام CME در اواخر اوت و اوایل سپتامبر در سال ۱۸۵۹ ثبت شد. این طوفان منجر به وقوع پدیده‌های نور قوی شد و به عنوان "طوفان ژئومغناطیسی بزرگ" از "رویداد کارینگتون" نام گرفت. بر اساس اطلاعات، درخشان‌ترین شفق قطبی که تاکنون توسط ستاره‌شناسان دیده شده، در سال ۲۰۱۵ به رنگ سبز و زرد بود.

۱۰) انتظار می‌رود میدان مغناطیسی زمین تا ده‌ها هزار مایل در فضا گسترش یابد. تخمین زده می‌شود که این میدان مغناطیسی حداقل ۳.۵ میلیارد سال قدمت داشته باشد و از زمین در برابر باد‌های خورشیدی محافظت کند.

۱۱) اعتقاد بر این است که شفق قطبی می‌تواند جلوه‌های صوتی بسیار ضعیفی مانند ترق یا کف زدن را تولید کند. فرهنگ مردمان بومی ساکن فنلاند، سوئد و نروژ حاوی افسانه‌هایی است که هنگام وقوع شفق، صدا‌هایی شنیده می‌شود.

۱۲) به غیر از زهره و زمین، دانشمندان شفق قطبی را در سیارات دیگری از جمله مشتری، نپتون، زحل و اورانوس مشاهده کرده‌اند.

۱۳) از آنجایی که شفق‌های شمالی در هنگام طوفان‌های شدید خورشیدی حداکثر دید را دارند، اگر طوفان خورشیدی قوی به یونوسفر زمین برخورد کند، می‌توان شفق قطبی را تا جنوب تگزاس یا لوئیزیانا مشاهده کرد.

۱۴) رایج‌ترین رنگ شفق سبز یا زرد مایل به سبز است. تشکیل این رنگ‌ها به این دلیل است که بیشتر ذرات خورشیدی در ارتفاع حدود ۶۰ تا ۱۵۰ مایلی با جو زمین برخورد می‌کنند (مکانی که غلظت بالایی از اکسیژن وجود دارد). دومین رنگ رایج شفق صورتی و قرمز است، اما انسان‎ها با چشم خود نمی‌توانند به راحتی نور‌های شمالی آبی و بنفش را در آسمان تشخیص دهند.

۱۵) بسیاری از شرکت‌های تور در فنلاند و نروژ، هتل‌های ایگلو را با تم یخی در نزدیکی سایت‌های شفق قطبی ساخته‌اند تا بهترین تجارت را از این نور‌های قطبی طبیعی انجام دهند.

۱۶) در نروژ، برای مشاهده شفق‌های شمالی نیازی نیست به مکان‌های دورافتاده و مرتفع بروید، زیرا می‌توان آن‌ها را حتی در خط افق بالای شهر‌هایی مانند ترومسو، نارویک و بودو به راحتی مشاهده کرد.

۱۷) در سوئد، شفق شمالی به طور سنتی نماد خوش شانسی و یک فصل ماهیگیری مناسب در نظر گرفته می‌شود. در دوران وایکینگ‌ها، برخی از جوامع سوئدی معتقد بودند که شفق‌های قطبی هدایایی از جانب خدایان هستند.

۱۸) ایتالیا، فرانسه و بریتانیا، اسطوره‌ها و افسانه‌ها اغلب شفق‌های قطبی را به عنوان نشانه‌ای از رسیدن حوادث ناگواری مانند جنگ، طاعون، درگیری و مرگ ترسیم می‌کردند. این ممکن است به این دلیل باشد که وقتی شفق در جنوب اروپا ظاهر می‌شود، نور‌ها اغلب رنگ قرمز خونی به خود می‌گیرند.

۱۹) امواج رقصنده شفق ممکن است احساس شود که درست بالای سر شما قرار دارد، اما در واقعیت، انتشار نور‌ها در ارتفاعات ۸۰ کیلومتری (۵۰ مایلی) تا ۶۴۰ کیلومتری (۴۰۰ مایلی) از سطح زمین رخ می‌دهند.

۲۰) اگر مشتاقانه منتظر داشتن درخشان‌ترین و واضح‌ترین منظره شفق قطبی هستید، هر چه به سمت شمال زمین نزدیکتر باشید، بهتر است. به همین دلیل است که قطب شمال بهترین مکان برای مشاهده شفق شمالی در نظر گرفته می‌شود. به طوریکه حتی بعد از ظهر‌ها در قطب شمال می‌توانید شفق قطبی را ببینید.

۲۲) در برخی از بخش‌های آلاسکا و گرینلند، شفق‌های قطبی عمدتاً در شب و در طول سال ظاهر می‌شوند.

۲۳) از آنجایی که قطب جنوب سردتر از قطب شمال است، قطب اول در مقایسه با دوم نه در دسترس انسان و نه مهمان نواز است؛ بنابراین سفر به قطب جنوب برای تماشای شفق قطبی برای مردم بسیار دشوارتر است. شفق‌های جنوبی نیز اغلب در وسط اقیانوس رخ می‌دهند و دسترسی به آن‌ها را کمتر می‌کند. به همین دلیل است که شفق‌های شمالی محبوب‌تر از شفق‌های جنوبی هستند. با این حال، هر دو نور قطبی تقریباً یک حس بصری را در اختیار بینندگان قرار می‌دهند.

۲۴) وقوع شفق قطبی در چین به دلیل موقعیت جغرافیایی این کشور بسیار نادر است، اما برخی از داستان‌های عامیانه باستانی چین به آن اشاره می‌کنند. در این افسانه‌ها اعتقاد بر این بود که شفق قطبی یک اثر نورانی است که از نبرد بین اژد‌های خوب و بد حاصل می‌شود.

۲۵) به دلیل روشنایی شفق‌ها در شب، روز‌ها برای تماشای آن ایده آل در نظر گرفته نمی‌شوند.

۲۶) شفق قطبی می‌تواند در هر زمانی از روز ظاهر شود، اما چشمان ما برای تشخیص نور‌های رنگارنگ به پس زمینه‌ای تیره نیاز دارند.

۲۷) در ۵ ژانویه ۱۸۹۲، ستاره شناس آلمانی، اتو رودولف مارتین، جایزه اولین عکس از شفق شمالی را گرفت. این عکس سیاه و سفید برای اولین بار در اکتبر ۱۸۹۷ مجله The Century منتشر شد.

۲۸) اولین تصویر از شفق‌های شمالی ممکن است در نقاشی‌های غار‌ها در دوران انسان کرومانیون باشد که در فرانسه کشف شد. تصور می‌شود که نقاشی‌های غار حدود ۳۰ هزار سال قبل از میلاد خلق شده‌اند و دارای خطوط چرخشی هستند که ممکن است شفق‌های قطبی را به تصویر بکشند.

۲۹) در طوفان بزرگ ژئومغناطیسی سال ۱۸۵۹، سیستم تلگراف در اروپا و آمریکای شمالی از کار افتاد. اعتقاد بر این است که اگر امروز طوفانی با قدر مشابه آن به زمین برسد، می‌تواند خدمات ارتباطی جهانی را مختل کند.

۳۰) مرکز پیش بینی آب و هوای فضایی زیر نظر اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) یک نقشه آنلاین برای پیش‌بینی شفق قطبی دارد که از طریق آن می‎توان دریافت که کدام مکان برای دیدن شفق در هر زمان از روز مناسب است.

۳۱) اولین تصاویر از شفق قطبی در سیاره‌ای متفاوت (مشتری و زحل) توسط کاوشگر‌های فضایی وویجر ۱ و ۲ ناسا گرفته شد.

علیرغم پیشرفت‌های بسیار در نجوم و علوم جوی، هنوز سوالاتی در مورد علم حاکم بر شفق‌های قطبی و طوفان‌های خورشیدی CME وجود دارد. با این حال، این بدان معنا نیست که دانشمندان به دنبال سوالات خود نیستند. همچنین کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا که در دسامبر ۲۰۲۱ در جو فوقانی خورشید پرواز کرد، در حال حاضر در حال جمع آوری اطلاعات حیاتی درباره طوفان‌های خورشیدی CME است. بنابراین، احتمال دارد در سال‌های آینده اطلاعات دقیق تری در مورد شفق‌های چشم نواز آسمانی داشته باشیم.

گزارش از زهرا بالاور

بیشتر بخوانید

• باد خورشیدی چیست و چه تاثیراتی در فضا و بر زمین دارد؟

باشگاه خبرنگاران جوان فضای مجازی دريچه فناوری