موضوع مقاله: شفق قطبی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # شفق قطبی | مقدمه: شفق قطبی پدیدهٔ ظهور نورهای رنگین و متحرک در آسمان شب است و معمولاً در عرض‌های نزدیک به دو قطب زمین بر اثر برخورد ذرات باردارِ بادِ خورشیدی و یونیزه شدن مولکول‌های موجود در یون‌سپهر (یونوسفر) زمین به وجود می‌آید. | ## بخش 1: شفق قطبی | شفق‌های قطبی نورهای زیبایی‌اند که به‌طور طبیعی در آسمان دیده می‌شوند و معمولاً در شب و در عرض‌های جغرافیایی قطبی به چشم می‌خورند. به شفق قطبی شفوق هم می‌گویند در عرض جغرافیایی قطب شمال به آن‌ها شفق‌های شمالی نیز گفته می‌شود که در سال ۱۶۲۱ توسط پیر گاسندی روی این پدیده طبیعی نهاده شد. به شفق‌های قطبی، نور قطب شمال هم گفته می‌شود زیرا آن‌ها غالباً در نیم کرهٔ شمالی دیده می‌شوند و هرقدر به قطب شمال نزدیک می‌شوید با توجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری می‌رود که بتوانید آن‌ها را ببینید. برای نمونه، در شمال شبه جزیره اسکاندیناوی، ایسلند، گرینلند و همین‌طور در آلاسکا و سوییس و شهرهای شمالی کانادا و روسیه امکان رویت آن‌ها بسیار زیاد است. شفق‌های قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکن است خیلی بالا باشد ولی در افق شمالی به صورت سبز برافروخته و در صورت طلوع خورشید به صورت سرخ کمرنگ دیده می‌شود. شفق قطبی در طول چرخه خورشیدی و هنگام خروج جرم از تاج خورشیدی پُردفعات و درخشنده‌تر مشاهده می‌شود. در قطب جنوب نیز این روی می‌دهد اما تنها در جنوبی‌ترین عرض جغرافیایی رویت‌شدنی است و گاهی نیز در آمریکای جنوبی و استرالیا (استرالیا در زبان لاتین به معنی جنوب است). در نظریه او علت وقوع شفق‌های قطبی این انتقال نور در مرکز بار الکتریکی در سرزمین‌های قطبی که با برف و رطوبت شدت می‌گیرد، بود. علت وقوع شفق قطبی خروج جرم از تاج خورشیدی است که از طریق مغناطره و کمربند وان آلن به مناطق قطبی هدایت می‌شوند. | ## بخش 2: شفق قطبی | دلیل پدیده بیرکلاند دانشمند نروژی با مقایسه نتایج اخیر این فرضیه را مطرح کرد که لکه‌های خورشیدی ناحیه‌هایی هستند که از آن‌ها باریکه‌های ذرات باردار (الکترونها) به داخل فضای اطراف گسیل می‌شوند. این ذرات با رسیدن به لایه‌های بالای جو زمین، از طریق برخوردهای الکترون در این لایه‌ها، مشابه تخلیه گاز در لوله، گازها را به تابانی وامی‌دارند. این الکترونها همچنین روی میدان مغناطیسی زمین و شرایط انفجار امواج رادیویی مجاور زمین اثر می‌گذارند. شکل کلی قانون به این صورت است: q در این فرمول، بار ذره است و v بردار سرعت ذره و B بردار میدان مغناطیسی است. وقتی یک ذره باردار وارد یک میدان مغناطیسی می‌شود، نیرویی به آن وارد می‌شود که جهت آن بر اساس قانون دست راست مشخص است. اگر جهت حرکت ذره (بردار سرعت) عمود بر میدان مغناطیسی باشد، به دلیل اینکه نیرو به سمت داخل است، به دور خطوط میدان مغناطیسی می‌چرخد (مانند سنگی که با نخ بسته شده و آن را می‌چرخانیم). اما اگر حرکت ذره دارای مؤلفه موازی با میدان مغناطیسی باشد، این مؤلفه باعث جلو رفتن ذره می‌شود. الکترون‌ها و پروتون‌هایی که توسط خورشید در فضا پراکنده می‌شوند، وقتی به زمین می‌رسند، توسط میدان مغناطیسی زمین به دام می‌افتند و با حرکتی مارپیچی به سمت قطب‌ها می‌روند. درون جو، ذرات باردار با مولکول‌های هوا برخورد می‌کنند و باعث برانگیخته شدن آن‌ها و تابش نور می‌شوند. | ## بخش 3: شفق قطبی | اتم‌های نیتروژن از خود نورهای مایل به قرمز و اتم‌های اکسیژن از خود نور سبز منتشر می‌کنند. شفق‌های قطبی در بلندای ۳۰۰ تا ۷۰۰ کیلومتری بالای زمین (بیشتر اوقات در بلندی ۱۰۰ کیلومتر) پدیدار می‌شوند. شفق‌های قطبی تابانی گازهای رقیق موجود در هوای زمین هستند، که تا اندازه‌ای به تابانی در لامپ‌های تخلیه گاز می‌باشند. دوره تناوب ظهور شفق‌های قطبی شفق‌های قطبی معمولاً باید فقط در قطب‌ها اتفاق میفتند. ولی به ندرت در عرض‌های جغرافیایی میانی نیز دیده می‌شوند وقتی که طوفان‌های مغناطیسی اتفاق می‌افتند. طوفان‌های مغناطیسی در دورهٔ تناوب ۱۱ سالهٔ خورشیدی یا ۳ سال بعد از این دورهٔ تناوب اتفاق می‌افتند. در این دورهٔ تناوب ۱۱ ساله که هم‌اکنون نیز ما در آن هستیم میزان فعالیت‌های خورشیدی بالا رفته و با رصد خورشید می‌توان میزان بالای این فعالیت‌ها را دید. شفق‌های قطبی در مکانی مانند زمین توسط بادهای خورشیدی ایجاد می‌شود ولی در مشتری اقمار آن به خصوص قمر آیو علت وجود این پدیده هستند. | ## جمع‌بندی | این پدیده همچنین در مریخ و زهره نیز دیده می‌شود زیرا زهره دارای مغناطیس درونی نیست.