شفق قطبی در سیارات منظومه شمسی

در 30 آوریل 1897، فیزیکدان انگلیسی جی جی تامسون گزارشی را به جلسه انجمن سلطنتی لندن ارائه کرد. در آن، او آزمایش های خود را با پرتوهای کاتدی که قبلاً ذرات ناشناخته را شناسایی کرده بودند، آشکار می کند. تامسون آنها را اجسام نامید، اما خیلی زود به الکترون معروف شدند.

کشف الکترون یکی از مهمترین رویدادهای تاریخ علم بوده است. اینها پایه‌های مدل مدرن اتم را گذاشتند و سپس بسیاری از فرآیندها و پدیده‌های مبهم قبلی، به ویژه ماهیت شفق قطبی را توضیح دادند. حال می خواهیم در مورد علت شفق قطبی و ظهور آنها در سیارات مختلف منظومه شمسی صحبت کنیم.

شفق قطبی چگونه ظاهر می شود؟

شفق های قطبی در اثر تأثیر باد خورشیدی (شامل پروتون ها، الکترون ها و هسته های هلیوم) بر میدان مغناطیسی سیاره ما تشکیل می شوند. وقتی ذرات باردار با اتم‌ها و مولکول‌های جو زمین برخورد می‌کنند، اتم‌ها و مولکول‌های «اتمسفر» برانگیخته می‌شوند و به شکل درخشش خاصی به نام شفق قطبی ظاهر می‌شوند.

جایی که می توانید شفق قطبی را ببینید

شفق قطبی معمولاً فقط در عرض های جغرافیایی بالا دیده می شود. به این دلیل که ذرات باد خورشیدی در امتداد خطوط میدان نیروی میدان مغناطیسی کره زمین حرکت می کنند و به سمت قطب ها می روند. با این حال، در طول دوره های اوج فعالیت و قوی ترین پرتوها در عرض های جغرافیایی پایین تر رخ می دهد. بنابراین، شفق قطبی در طول طوفان 1859 در دریای کارائیب ظاهر شد. همچنین آنها 41000 سال پیش به خط استوا رسیدند.

رنگ شفق با ترکیب جو تعیین می شود. شفق قطبی عمدتا قرمز و سبز است. پرتو قرمز ناشی از تابش اکسیژن و سبز مربوط به نیتروژن است.

شفق قطبی در سیارات دیگر منظومه شمسی

شفق قطبی پدیده ای در منظومه شمسی نیست که تنها در سیاره زمین ظاهر شود. آنها را می توان در جو سیارات دیگر مشاهده کرد. با این حال، آنها ممکن است با زمین متفاوت باشند. اما بیایید در مورد همه چیز به نوبه خود صحبت کنیم.

شفق قطبی در سیاره زهره

زهره میدان مغناطیسی خاص خود را ندارد. با این حال، این بدان معنا نیست که شفق قطبی در آنجا وجود ندارد. سال‌هاست که ستاره‌شناسان نور غیرمعمولی را در سمت شب سیاره می‌بینند که همزمان با دوره‌های افزایش فعالیت خورشیدی است. اکنون این خورشید درخشان به دلیل برخورد ذرات باد با جو زهره است که می توان آن را آنالوگ شفق قطبی نامید.

برخلاف سیاره زمین، زهره به قطب های شفق قطبی محدود نمی شود. آنها گروه های سبک و پراکنده ای هستند که از نظر شکل و شدت متفاوت هستند و گاهی اوقات قرص کل سیاره را می پوشانند. با این حال، به دلیل لایه مه متراکم در جو زهره، هاله را نمی توان از زمین - از فضا - مشاهده کرد.

شفق قطبی در مریخ

در گذشته های دور، مریخ میدان مغناطیسی خاص خود را داشت. از آن زمان، چندین میدان مغناطیسی در پوسته این سیاره منظومه شمسی به جا مانده است. بنابراین، شفق های مریخی می توانند نه تنها در مناطق قطبی، بلکه در مناطق گرمسیری سیاره سرخ نیز رخ دهند.

دانشمندان در مورد اینکه آیا بازدیدکنندگان آینده مریخ می توانند شفق قطبی آن را ببینند یا خیر، گمانه زنی هایی دارند. حقیقت این است که بیشتر تابش آنها در محدوده فرابنفش است. با این حال، نتایج برخی از مطالعات نشان می دهد که تحت شرایط خاص هنوز هم می توان با چشم غیر مسلح دید. رنگ غالب هاله های مریخ احتمالا آبی با لکه های قرمز و سبز است.

شفق قطبی در سیارات بزرگ

سیارات غول پیکر در منظومه شمسی ما میدان مغناطیسی قوی تری نسبت به ما دارند. بنابراین، هاله آنها قوی تر از هاله زمین است. در عین حال، از آنجایی که این سیارات با زمین خیلی دور هستند، ما فقط می توانیم در روز آنها را ببینیم. بنابراین، شفق قطبی آنها در پرتوهای خورشید ناپدید می شود.

شفق قطبی در زحل

ستاره شناسان باید هاله سیارات غول پیکر را در محدوده مادون قرمز و فرابنفش مطالعه کنند. این مشاهدات شگفتی های زیادی ایجاد کرد. معلوم شد که شفق قطبی زحل بالاترین ارتفاع را در میان سیاره های منظومه شمسی دارد که در ارتفاع 1200 کیلومتری شکل می گیرد.

شفق قطبی در اورانوس

در مورد اورانیوم، قطب های مغناطیسی آن حتی با قطب های جغرافیایی مطابقت ندارد. در نتیجه، شفق قطبی در اورانوس آسمان بالای مناطق قطبی سیاره را روشن می کند. این نورهای رنگی از نیمکره شمالی تا خط استوا امتداد دارند و سپس به نیمکره جنوبی هجوم می برند.

شفق قطبی در قمر گانیمد

در نهایت شفق قطبی در قمر گانیمد که از قمرهای مشتری است، نظر ستاره شناسان را به خود جلب می کند. این تنها قمر در منظومه شمسی است که میدان مغناطیسی خاص خود را دارد. داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط گالیله و جونو نشان می‌دهد که هر از گاهی نور بر روی قطب‌های آن ظاهر می‌شود.