يعود السبب الرئيسي لحدوث الظواهر الشفقية إلى الشمس، فٱلمجال المغناطيسي المنبعث من الشمس ناتج عن انفجارات على سطح الكوكب، لكن المجال المغناطيسي الشمسي الناتج عن هذه الانفجارات يحمل كمية هائلة من الطاقة، تدخل الأيونات عالية الشحنة إلى الأرض، وتسمى هذه الطاقة الأيونية الضخمة بالرياح الشمسية وهي ضارة جدًا لجميع الكائنات الحية على الأرض، وعندما تلمس الرياح الأرض، يتحمل المجال المغناطيسي للأرض مسؤولية منع ضرر هذه الرياح.
ظاهرة الشفق القطبي
- تنجذب الكائنات الحية إلى تركيز أيوناتها والطاقة المغناطيسية القوية لأقطاب الأرض، وعندما تدخل الأيونات تنجذب هذه الأيونات أكثر لأن الأيونات تدخل الأرض وتظهر على شكل حلقات لأنها محصورة داخل الأرض.
- يعتمد على مساحة المجال المغناطيسي للأرض، بدأت الأيونات المغناطيسية للشمس بالتصادم مع جزيئات الغلاف الجوي وجزيئاتها بعد دخولها الأرض.
- لذلك بدأت الظاهرة الشفقية تحدث على شكل دوائر كبيرة منتشرة في القطبين الشمالي والجنوبي للأرض.
- الشفق القطبي ظاهرة تبدو فيها الألوان المختلطة وكأنها تشكل مشهدًا خلابًا.
- وهي فريدة من نوعها في القطبين الشمالي والجنوبي للأرض، وتسمى “الشفق القطبي” و “الفجر القطبي” وغيرها من الأسماء وظاهرة الشفق القطبي.
قد يهمك ايضًا : شرح ظاهرة خسوف القمر
الأشكال البصرية للشفق القطبي
له أشكال بصرية متنوعة كما هو موضح أدناه:
- قوس قطب الشفق يشبه في شكله الستائر، التي تنتشر وتتغير بسرعة، وتغطي لون السماء بالضوء الخلاب.
- وتسمى مدينة الشفق المنفصلة لأن يتميز بقوة الإضاءة الكافية والسطوع الكافي لإلقاء الضوء عليه من أجل القراءة والكتابة الصحيحة.
- الشفق منتشر وهو أكثر أشكال الرؤية سطوعًا ويعتبر السمة الأقرب إلى الحد المرئي.
- ويتميز بظهوره في غيوم ضوء القمر ويسمح أيضًا برؤية النجوم الكاملة أثناء عمليات المراقبة ذروة الشفق، الشفق منتشر يتكون من العديد من النقاط، سطوع هذه البقع يكاد يكون طبيعيا.
قد يهمك ايضًا : شرح ظاهرة تعاقب الأجيال للصف الثالث الثانوي
ألوان الشفق القطبي
اللون أحمر، ارتفاع اللون أعلى من الظاهرة ويصدر الأكسجين الذري المثير 630.0 نانومتر، ويعتبر هذا اللون له طول موجي يساهم في الرؤية لكنه غير مرئي بسبب كثافته العالية في النشاط الشمسي وتتمحور خصائصه في :
- يحتوي على عدد قليل من الذرات ولا يسبب حساسية للعين، ومع انخفاض تركيز ذرات الأكسجين فيه تدريجياً يظهر الجزء العلوي على شكل ستارة منسدلة.
- الأخضر ينبعث هذا اللون من الظاهرة عند ارتفاع أقل من الأحمر، لأنه ينبعث بمعدل 557.7 نانومتر، ونسبة الأكسجين الذري عالية التركيز، ويسبب حساسية في العينين، بينما الأخضر مع الشفق هو الأكثر بارزة وواسعة.
- أصفر، ممزوج بالأحمر والأخضر والأزرق، يستخدم هذا اللون ألوانًا أكثر من النيتروجين الجزيئي المتأين لإنتاج انبعاث ضوئي مرئي ويشع أكبر عدد من الأطوال الموجية.
قد يهمك ايضًا : شرح ظاهرة المد والجزر
أوقات ظهور الشفق القطبي
- أوقات معينة من العام هي أفضل الأوقات ظهور الشفق القطبي، ويمكن ملاحظة الشفق القطبي بوضوح، وبدءًا من هذه اللحظات المظلمة، فإن الظلام هو الوقت المناسب لظهور الشفق القطبي.
- أثناء ظهور الشفق تكون ليلة الشفق بضع دقائق فقط، ولا تشرق الشمس، ومن نهاية سبتمبر إلى نهاية مارس، عندما تكون الشمس مشرقة وساخنة، قد ترى الأضواء الهادئة.
- يصل الشفق إلى ذروته في شهر ديسمبر ويكون متوهجًا، وفي الصيف يمكنك رؤية الشفق من آيسلندا في شهر أغسطس فقط وفي الصيف فقط.
قد يهمك ايضًا : شرح ظاهرة الاحتباس الحراري
أشكال الشفق القطبي
- الأضواء الشمالية لها أشكال مختلفة لأن الشفق القطبي له شكل شريطي، والشفق على شكل شريط موازٍ لبعضه البعض أو في قوس طويل يمتد لآلاف الكيلومترات في السماء.
- لا يزيد عرض الشفق عن بضع مئات من الأمتار، ويبدأ الشفق على شكل طيات خفيفة، ثم تندمج هذه الطيات وتتقارب، وتكون الحزم الضوئية المتناثرة ذات الألوان الرائعة والألوان الرائعة في الغالب وردية في السماء .
عندما ينتهي الشفق، يظهر شكل منفصل يسمى الشفق الغائم المتناثر، ويتشكل الشفق القطبي من الشفق القطبي، ويأخذ شكل ضوء مشع وضوء ملون، واسع ومليء بالبهجة ويملأ السماء في شكل السحب
