ما الذي يسبب الأنوار الشمالية والجنوبية

2024 مؤلف: Sherilyn Boyd | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 09:38

ببساطة ، هذه الأضواء ناجمة عن إلكترونات متحركة سريعة جدا تضرب ذرات في الغلاف الجوي العلوي للأرض ، وفي المقام الأول الأكسجين والذبذبات النيتروجينية التي تشكل معظم غلافنا الجوي. عندما يحدث هذا ، يمكنه وضع هذه الذرات في حالة مثارة. خلال العملية التي تعود بها إلى حالتها الطبيعية ، فإنها تنبعث هذه الطاقة الزائدة في شكل الفوتونات المرئية.

إذن من أين تأتي هذه الإلكترونات السريعة الحركة؟ إن الجسيمات المشحونة من هالة الشمس تصطدم باستمرار بالقرب من الأرض وتهبط إلى حد ما في المجال المغنطيسي للأرض ، والذي بدوره يحمي الحياة على الأرض من تعرضها للأذى بسبب هذه الرياح الشمسية. عندما تصادف هذه الجسيمات المشحونة المجال المغناطيسي للأرض ، ينتهي بهم المطاف في التحرك على طول خطوط الحقل مع بعضهم ينتهي بهم الأمر بالتفاعل مع خطوط المجال المغناطيسي ، مما يؤدي إلى قطع التيار ، وبالتالي إنتاج تيار يمكن أن يتراكم إلى 10 مليون ميغاواط!

ينتهي هذا التيار بخلق حالة غير مستقرة إلى حد ما في الغلاف المغناطيسي. من حين لآخر ، يتم تفريغ جزء من هذا التيار مما يتسبب في انحراف الإلكترونات في الغلاف المغناطيسي نحو القطبين نحو الأرض العليا. عندما ينزل إلى الغلاف الجوي ، فإنه يصطدم مع الأكسجين والنيتروجين في المقام الأول. عندما يحدث هذا ، تتحرك الذرات إلى المدارات عالية الطاقة. هذه الحالة غير مستقرة إلى حد ما لهذه الذرات وستعود بسرعة إلى مداراتها الطبيعية. للقيام بذلك ، يجب عليهم إطلاق الطاقة الزائدة التي قاموا بتخزينها من هذا التصادم من خلال إصدار فوتون. مع ما يكفي من هذه الذرات من الحالة المدارية العالية إلى الحالة المدارية المنخفضة ، فإنها ستنتج ما يكفي من الضوء لتكون مرئية للعين المجردة من قبل أشخاص يقفون في مواقع مناسبة على الأرض.

حقائق المكافأة:

• الشفق الأكثر شيوعا هو اللون الأخضر العشبي / الأصفر. يتم إنتاج هذا بواسطة ذرات الأكسجين التي يبلغ ارتفاعها حوالي 60 ميلاً. يتم إنتاج الشفق الأزرق بواسطة ذرات نيتروجين متأينة. يتم إنتاج الشفق الأحمر بواسطة ذرات أكسجين عالية الارتفاع ، تصل إلى 200 ميل ، يتم ضربها. يمكن أن يأتي اللون الأحمر أيضًا من ذرات النيتروجين المحملة بشحنة محايدة. هذا سوف يظهر عادة مع اللون الأرجواني أيضا ، مما يجعل aurora الأرجواني / أحمر لطيف.



• ليس من المستغرب ، نظرا لطبيعة ما يسبب الشفق ، فقد لوحظ أن الشفق القطبي الشمالي والشمالي يعكسان بعضهما البعض عن كثب في أي لحظة.
• في الأساطير الرومانية ، كانت أورورا هي إلهة الفجر ، وهي الطريقة التي جاء بها الجزء الأول من الاسم "الشفق القطبي". تأتي "الشفق القطبي" من الاسم اليوناني للرياح الشمالية ، بورياس.
• "الأسترالي" في aurora australis يأتي من اللاتينية "من الجنوب".
• في حين ادعى الكثيرون أنهم يستطيعون سماع الشفق ، فإن هذا يُعتقد أنه مستحيل بسبب حقيقة أن الهواء الذي يحدث فيه هذا النشاط الكهربائي يكون ضعيفًا إلى حد لا يسمح بإجراء الصوت. علاوة على ذلك ، لم يتمكن العلماء حتى الآن من الكشف عن أي صوت من الشفق القطبي.
• الشفق يحدث بين حوالي 60 و 200 ميل من سطح الأرض.
• Auroras لا تحدث على الأرض فقط. أي كوكب له حقل مغنطيسي وغلاف جوي يختبر هذه الرياح الشمسية سيكون له شفق ، مثل جوبيتر ونبتون وأورانوس وزحل. من المثير للاهتمام ، أنها قد لوحظت حتى على كوكب الزهرة والمريخ ، على الرغم من أن كوكب الزهرة لا يوجد لديه مجال مغناطيسي كوكبي والمريخ لديه واحد ضعيف جدا.

• لا تستطيع Auroras تعطيل أنظمة الاتصالات والملاحة اللاسلكية فحسب ، بل يمكنها أيضًا تشغيل بعض الأجهزة بأنفسها ، كما أن التيار الناتج عن الشفق يؤدي إلى التآكل في خطوط أنابيب معينة ، مثل خط أنابيب عبر ألاسكا. أحد الأمثلة على الجهاز الذي يمكن تشغيله بواسطة الشفق هو خط التلغراف. يتضح ذلك في محادثة من هذا النوع في 2 سبتمبر 1859 حيث تمكن مشغلا البرق من استخدام التلغراف لبضع ساعات دون أن يتم توصيلهما بالطاقة:

  • مشغل بوسطن: يرجى قطع البطارية بالكامل لمدة خمسة عشر دقيقة.
  • مشغل بورتلاند: سوف نفعل ذلك. هو الآن غير متصل.
  • مشغل بوسطن: المنجم غير متصل ، ونحن نعمل مع التيار الشفقية. كيف تتلقى كتابتي؟
  • مشغل بورتلاند: أفضل من بطارياتنا. التيار يأتي ويذهب تدريجيا.
  • مشغل بوسطن: التيار القوي قوي للغاية في بعض الأحيان ، ويمكننا العمل بشكل أفضل بدون البطاريات ، حيث يبدو أن الشفق يعمل على تحييد وزيادة بطارياتنا بالتناوب ، مما يجعل التيار قويًا جدًا في بعض الأحيان بالنسبة لمغناطيسات الترحيل. لنفترض أننا نعمل بدون بطاريات بينما نتأثر بهذه المشكلة.
  • مشغل بورتلاند: جيد جدا. سأذهب قدما في العمل؟
  • مشغل بوسطن: نعم. إنطلق.