آسمان شب در عرض‌های جغرافیایی بالاتر زمین به صورت درخشانی به شکل متحرک روشن می‌شود که شفق قطبی نامیده می‌شود و به قدری شفاف هستند که می‌توان ستاره‌ها را از داخل آنها مشاهده کرد. اغلب نور آنها به قدری می‌درخشد که می‌توان نوشتجات را خواند و رنگ آنها همیشه سبز مایل به زرد نیست.

شفق قطبی شمالی و شفق قطبی جنوبی در هر شب روشن قابل مشاهده هستند و شدت نور آنها متغیر بوده و تابع تعدادی پارامتر است. راه شیری را می‌توان با یک شفق قطبی روشن دید.

همچنین آشکار است که شفق قطبی به هنگام روز بوجود می‌آید به طوری که نور آن همواره در اتمسفر عرضهای جغرافیایی بالا انتشار می‌یابد. وجود شفق قطبی چندین قرن است که مورد شناسایی قرار گرفته است.

دراوایل تصور می‌شد که شفق قطبی ناشی از بازتاب نور خورشید توسط یخهای قطبی است. نظریه دیگری عبارت از روشن شدن آسمان توسط خدایان بوده است.

امروزه نظریه ذرات باردار شتاب‌دار مسئول این پدیده شناخته شده‌‌اند.

شفق قطبی چگونه تشکیل می‌شود؟

نیروهای لورنتس که موجب انحراف مسیر الکترون‌ها در میدان های مغناطیسی می‌شود در بسیاری از پدیده‌های طبیعی تجلی می‌یابند و فقط با یاری گرفتن از این نیروها توضیح آنها ممکن است.

یکی از تماشایی‌ترین و باشکوهترین پدیده‌ها از این نوع شفق قطبی است که مشخصه عرضهای جغرافیایی بالا، نزدیکی‌های شمال یا جنوب مدار قطبی است. پدیده شگفت‌آور و زیبایی که در طول شب قطبی طولانی در آسمان دیده می‌شود.

آسمان تابان می‌شود و نقش‌هایی با رنگ‌ها و شکل‌های گوناگون دیده می‌شود. گاهی دارای شکل کمان یکنواخت، ساکن یا تپنده است و گاهی عبارت است از شمار زیادی پرتو با طول موجهای متفاوت که ماند پرده‌ها و نوارها بازی می‌کنند و پیچ و تاب می‌خورند. رنگ تابانی از سبز مایل به زرد به سرخ وبنفش مایل به خاکستری تغییر می‌کند.

طبیعت و منشأ شفقهای قطبی زمان درازی به کلی پوشیده مانده بود. تا اینکه به تازگی برای این راز توضیح رضایت‌بخشی پیدا شد.

ارتفاع شفق‌های قطبی

دانشمندان موفق شدند ارتفاعی را که شفق‌های قطبی ظاهر می‌شوند، تعیین کنند.

به این منظور از تابانی از دو نقطه به فاصله چند ده کیلومتر از یکدیگر عکس گرفتند.

به کمک چنین عکس‌هایی ثابت کردند که شفق‌های قطبی در ارتفاع ۸۰۰ تا ۱۰۰ کیلومتری بالای زمین (بیشتر اوقات در ارتفاع ۱۰۰ کیلومتر) ظاهر می‌شوند. به این ترتیب دریافتند که شفق‌های قطبی تابانی گازهای رقیق موجود در جو زمین هستند که تا اندازه‌ای به تابانی در لامپ‌های تخلیه گاز شبیه هستند.

دوره تناوب ظهور شفق‌های قطبی

رابطه جالب بین شفق‌های قطبی و پدیده‌های دیگر روشن است. شفق‌های قطبی با دوره‌های متفاوت مشاهده می‌شوند. اختلاف دوره‌های شفق قطبی بعضی اوقات به چندین سال می‌رسد.

مشاهدات چندین ساله آشکار ساخته‌‌اند که دوره‌های زیادی ماکزیمم شفق‌های قطبی بطور مرتب در ۵/۱۱ سال تکرار می‌شوند. در طول این مدت، شماره شفق‌های قطبی نخست سال به سال کاهش می‌یابد و سپس شروع می‌کند به زیاد شدن تا مقدار آن در ۵/۱۱ سال از نو به ماکزیمم می‌رسد.

فریبا جلیل دوختی ممقانی