شفق قطبی که به‌عنوان نورهای شمالی (آرورا بوریالیس) و نورهای جنوبی (آرورا استرالیس) هم شناخته می‌شود، یکی از زیباترین و شگفت‌انگیزترین پدیده‌های طبیعی روی زمین است. این نمایش نورهای رنگارنگ در آسمان که عمدتاً در مناطق قطبی رخ می‌دهد، نتیجه تعامل بین ذرات باردار خورشیدی و میدان مغناطیسی زمین است.
هنگامی که این ذرات به اتم‌ها و مولکول‌های موجود در جو زمین برخورد می‌کنند، انرژی آزاد می‌شود که به‌صورت نورهای درخشان در رنگ‌های سبز، قرمز، بنفش و آبی نمایان می‌گردد. تماشای شفق قطبی تجربه‌ای سحرانگیز است که تماشاگران را با زیبایی بی‌نظیر و عظمت طبیعت آشنا می‌کند. در این مطلب از سفرهای پایتخت قصد داریم به پدیدارشدن شفق قطبی در آسمان ایران بپردازیم.
شفق قطبی چیست؟
شفق‌های شمالی یا شفق قطبی، نوارهای رقصان زیبایی هستند که با هر بار پدیدارشدن مردم مجذوب آنها می‌شوند. اما با تمام زیبایی که دارند، این نمایش نورهای دیدنی یک رویداد نسبتاً خشن است.
شفق‌های شمالی زمانی ایجاد می‌شوند که ذرات پرانرژی خورشید با سرعت ۴۵ میلیون مایل در ساعت (۷۲ میلیون کیلومتر در ساعت) به اتمسفر بالایی زمین برخورد می‌کنند، اما میدان مغناطیسی سیاره ما از ما در برابر هجوم محافظت می‌کند.
این روند دراماتیک به یک پدیده جوی سینمایی تبدیل شده که دانشمندان و تماشاگران آسمان را خیره و مجذوب خود می‌کند.
شفق قطبی چگونه تشکیل می شود؟
در هر لحظه، خورشید ذرات باردار را از تاج یا جو فوقانی خود خارج و باد خورشیدی را ایجاد می‌کند. هنگامی که آن باد به یونوسفر زمین یا جو فوقانی برخورد کند، شفق قطبی متولد می‌شود. در نیمکره شمالی، این پدیده را شفق‌های شمالی می‌نامند، درحالی‌که در نیمکره جنوبی، آن را شفق‌های جنوبی می‌نامند.
بیلی تیتس، مدیر رصدخانه دایر در دانشگاه وندربیلت در نشویل تنسی می‌گوید: این ذرات توسط میدان مغناطیسی سیاره ما به سمت قطب‌های زمین منحرف می‌شوند و با جو ما برهم‌کنش می‌کنند و انرژی را رسوب و باعث فلورسانس جو می‌شوند.
همچنین او می‌گوید: هر نوع اتم یا مولکول، چه هیدروژن اتمی یا مولکولی مانند دی‌اکسیدکربن، مجموعه رنگ‌های منحصربه‌فرد خود را جذب کرده و تابش می‌کند که مشابه این است که هر انسانی مجموعه منحصربه‌فردی از اثر انگشت دارد.
برخی از رنگ‌های غالب که در شفق‌های قطبی دیده می‌شوند، قرمز هستند، رنگی که توسط مولکول‌های نیتروژن ایجاد می‌شود و سبز که توسط مولکول‌های اکسیژن تولید می‌شود.
علت پدیدار شدن شفق قطبی در آسمان
شفق قطبی، در آسمان صاف شب به‌صورت رودخانه‌های چرخان نور آبی مایل‌به‌سبز ظاهر می‌شود. آنها به طور غیرقابل‌پیش‌بینی حرکت می‌کنند و می‌رقصند. گاهی اوقات به‌سختی قابل‌دیدن است و بعد به طور ناگهانی واضح می‌شود.
به زبان ساده، شفق‌های قطبی را می‌توان به‌عنوان برهم‌کنش باد خورشیدی و میدان مغناطیسی زمین توضیح داد. باد خورشیدی از ذرات باردار ساطع شده از خورشید تشکیل شده است. این‌ها توسط میدان مغناطیسی زمین گرفته و با سرعت بسیار بالایی به سمت قطب‌ها کشیده می‌شوند.
این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات با اتم‌ها و مولکول‌های اتمسفر بالایی (یونوسفر) برخورد و انرژی جنبشی را به نور مرئی تبدیل می‌کنند.
چگونه دانشمندان شفق قطبی را توضیح می دهند
خوشبختانه، مؤسسه سوئد فیزیک فضایی، واقع در کیرونا و با دهه‌ها تحقیق علمی در مورد شفق‌های شمالی، می‌تواند به ما در توضیح این موضوع کمک کند:
ذراتی که از یونوسفر منشأ می‌گیرند با کمک باد خورشیدی با سرعت بسیار زیادی حرکت می‌کنند و هنگامی که ذرات وارد جو می‌شوند، با اتم‌ها برخورد می‌کنند. این ذره مقداری انرژی خود را به اتم می‌ریزد، اما همچنان به‌اندازه کافی برای ادامه حرکت، هرچند با سرعت کمتر، انرژی دارد و در نهایت با اتم دیگری برخورد می‌کند.
هر اتمی که با ذرات برخورد کرده است، انرژی مازادی دارد و همان‌طور که آن را آزاد می‌کند، نوری از آن ظاهر می‌شود.
هر چه به زمین نزدیک‌تر باشید، اتم‌های بیشتری در جو وجود دارد؛ بنابراین این ذره با اتم‌های بیشتری برخورد و مقداری از انرژی خود را به هر یک از اتم‌ها منتقل می‌کند و به‌تدریج آهسته‌تر حرکت کرده و در نهایت در حدود ۱۰۰ کیلومتر بالاتر از زمین متوقف می‌شود.
شفق قطبی در آسمان ایران
شفق‌های قطبی معمولاً در عرض‌های جغرافیایی شمالی و جنوبی دیده می‌شوند و از جاذبه‌های گردشگری مهم این مناطق به شمار می‌آیند. به طور معمول، روسیه به‌عنوان یکی از مقاصد محبوب برای تماشای این پدیده طبیعی شناخته می‌شود و هر ساله گردشگران زیادی را به سوی مناطق شمالی خود جذب می‌کند.
این پدیده در ایران به ندرت مشاهده می‌شود، اما در موارد خاصی مثل پدیدارشدن شفق قطبی در ایران، به دلیل فعالیت شدید بادهای خورشیدی، شفق قطبی حتی در عرض‌های پایین‌تر هم دیده شده است. به‌عنوان‌مثال، در مدار ۳۵ درجه و در سه قلعه فردوس خراسان جنوبی، شفق قطبی در آسمان ایران ثبت شده است. این پدیده‌ها در ایران معمولاً به دلیل فاصله از مناطق قطبی و جهش‌های تکنولوژیکی در شهرنشینی، نادر هستند، اما مشاهده آنها در شب‌های تاریک و افق شمالی باز ممکن است.
عوامل مهم در ظهور شفق قطبی
عواملی که در هنگام ظهور شفق‌های شمالی روی زمین یا هر سیاره‌ای نقش دارند:
باید فضایی وجود داشته باشد، چون این صفحه نمایشی است که شفق قطبی روی آن نمایش داده می‌شود.
ذرات باردار یا “پلاسما” باید وجود داشته باشد که بتواند انرژی اضافی را به اتم‌ها منتقل کند.
باید یک میدان مغناطیسی وجود داشته باشد که ذرات را جذب کند، زیرا در غیر این صورت فقط در فضا ادامه می‌دهند.
همچنین به یک «باتری» یا منبع انرژی نیاز است که بتواند ذرات را شارژ کند. در زمین، آن منبع خورشید است.
در نهایت برای شارژ ذرات باید انرژی را از منبع به ذرات منتقل کنند. این بادهای خورشیدی هستند که انرژی را از خورشید به ذرات منتقل می‌کنند.
نکات مهم هنگام تماشای شفق قطبی
هنگام تماشای شفق قطبی در آسمان، رعایت چند نکته مهم می‌تواند تجربه شما را بهتر کرده و شانس مشاهده این پدیده زیبا را افزایش دهد:
- مکان مناسب: انتخاب مکانی با افق باز و دور از موانع طبیعی یا مصنوعی بسیار مهم است. نقاطی که به عرض‌های جغرافیایی بالا نزدیک‌تر هستند (مثل نروژ، سوئد، فنلاند، کانادا، آلاسکا و روسیه) بهترین مکان‌ها برای تماشای شفق قطبی هستند.
- آسمان تاریک: دوری از آلودگی نوری شهرها و مناطق پرجمعیت ضروری است. بهترین مکان‌ها معمولاً در مناطق روستایی یا بکر با حداقل آلودگی نوری قرار دارند.
- زمان مناسب: شفق‌های قطبی بیشتر در طول شب‌های زمستانی و در ساعات بین ۱۰ شب تا ۲ بامداد قابل مشاهده هستند. بررسی پیش‌بینی‌های فعالیت شفق قطبی و وضعیت خورشیدی هم می‌تواند به برنامه‌ریزی بهتر کمک کند.
- لباس مناسب: به دلیل سردی هوا در مناطقی که شفق قطبی دیده می‌شود، پوشیدن لباس‌های گرم و لایه‌لایه ضروری است تا در هنگام تماشای طولانی مدت، دچار سرمازدگی نشوید.
- تجهیزات عکاسی: برای ثبت تصاویر با کیفیت از شفق قطبی، استفاده از دوربین با تنظیمات دستی، سه‌پایه برای جلوگیری از لرزش دوربین و لنزهای با دیافراگم باز توصیه می‌شود. تنظیمات مناسب ISO، سرعت شاتر و دیافراگم می‌تواند به ثبت بهتر این پدیده کمک کند.
- صبر و شکیبایی: شفق قطبی یک پدیده طبیعی است که زمان و شدت آن قابل پیش‌بینی دقیق نیست. بنابراین، صبر و شکیبایی در انتظار ظهور این نورهای جادویی بسیار مهم است.
با رعایت این نکات، می‌توانید تجربه‌ای بی‌نظیر و لذت‌بخش از تماشای شفق قطبی داشته باشید و از زیبایی‌های طبیعت به بهترین نحو بهره‌مند شوید.
حرف آخر
شفق قطبی نه تنها یک پدیده طبیعی خیره‌کننده، بلکه یادآوری قدرتمندی از تعامل پیچیده و زیبا بین زمین و خورشید است. این پدیده، با ترکیب رنگ‌ها و حرکات متغیری که دارد، همواره الهام‌بخش هنرمندان، دانشمندان و علاقه‌مندان به این پدیده بوده است.
تماشای شفق قطبی در آسمان ایران، تجربه‌ای فراموش‌نشدنی بود که انسان را به تأمل در عظمت و شگفتی‌های طبیعت وادار کرد . این نورهای جادویی، با زیبایی بی‌پایان خود، همواره یکی از بزرگ‌ترین جاذبه‌های طبیعی زمین باقی خواهند ماند و هر بیننده‌ای را جذب خود می‌کنند.
