الشفق القطبي: الأضواء الشمالية والجنوبية

ما الشفق القطبي

الشفق القطبي عرض ضوئي طبيعي في الغلاف الجوي العلوي. يُسمى في الشمال الشفق الشمالي أو الأضواء الشمالية، وفي الجنوب الشفق الجنوبي أو الأضواء الجنوبية. ويحدث الاثنان في الوقت نفسه، كصورتين متناظرتين حول القطبين المغناطيسيين.

قد يبدو الشفق قوسًا هادئًا أو ستائر متموجة أو أشعة ساطعة أو تاجًا فوق الرؤوس. ويتبدل وينبض، أحيانًا ببطء على مدى دقائق، وأحيانًا في ثوانٍ خلال النشاط القوي.

من الشمس إلى سمائنا

تنفث الشمس باستمرار تيارًا رقيقًا من الجسيمات المشحونة يُسمى الرياح الشمسية، يسير بنحو 1.6 مليون كم/س. وأحيانًا تقذف الشمس أيضًا سحابة ضخمة من البلازما تُسمى الانبعاث الكتلي الإكليلي، وقد تصل إلى الأرض في يوم إلى ثلاثة أيام.

تلتف حول الأرض فقاعة مغناطيسية تُسمى الغلاف المغناطيسي. وهي تحرف معظم الرياح الشمسية، لكن حين يتصل المجال المغناطيسي للشمس بمجال الأرض، تتدفق الطاقة والجسيمات إلى الداخل. فتُوجَّه على طول خطوط المجال نحو المنطقتين القطبيتين وترتطم بالغلاف الجوي العلوي، على ارتفاع نحو 100 إلى 300 كم.

تمنح الاصطدامات طاقة لذرات الأكسجين والنيتروجين وجزيئاتهما. وحين تعود إلى حالتها، تطلق تلك الطاقة ضوءًا، كما يفعل الغاز في لافتة نيون.

لماذا تختلف الألوان

أكثر الألوان شيوعًا أخضر شاحب، تصنعه ذرات الأكسجين على ارتفاع نحو 100 إلى 240 كم. وأعلى من ذلك، حيث الهواء رقيق للغاية، يطلق الأكسجين ضوءًا أحمر داكنًا. والشفق الأحمر غالبًا هو ما يُرى من بعيد في العواصف الكبيرة، لأنه عالٍ جدًا فيطل من فوق الأفق.

ويُنتج النيتروجين ضوءًا أزرق وبنفسجيًا، عادة على طول الحافة السفلى للستارة. وحين تمتزج الألوان قد ترى أيضًا الوردي أو الأصفر أو الأبيض. وكثيرًا ما تسجل الكاميرات الألوان أقوى مما تراه العين، الأقل حساسية للألوان في الظلام.

قراءة مؤشر Kp

يستعمل متنبئو طقس الفضاء مؤشر Kp لتلخيص النشاط المغناطيسي الأرضي على مقياس من 0 إلى 9. فالقيم من 0 إلى 2 هادئة، ويبقى الشفق قريبًا من القطبين. والقيمة 5 تعني عاصفة مغناطيسية أرضية، وكل درجة أعلى تدفع الشفق أبعد نحو خط الاستواء.

ويستعمل مركز التنبؤ بطقس الفضاء التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأمريكية (NOAA) أيضًا مقياس G من G1 (طفيفة) إلى G5 (شديدة جدًا). وقيمة Kp البالغة 9 تعادل عاصفة G5، وهي لا تحدث إلا بضع مرات في كل دورة شمسية مدتها 11 سنة. ويكون النشاط عمومًا أعلى حول الذروة الشمسية، وقد بلغت الدورة الحالية ذروتها نحو 2024–2025، وتبقى العواصف القوية محتملة إلى حد ما لبضع سنوات أخرى اعتبارًا من 2026.

عاصفة مايو 2024

في 10–11 مايو 2024 ضربت الأرض سلسلة من الانبعاثات الكتلية الإكليلية من مجموعة بقع شمسية نشطة جدًا، فأطلقت أول عاصفة G5 منذ أكتوبر 2003. وصُوّر الشفق في أنحاء أوروبا وجنوب الولايات المتحدة وشمال الهند وأجزاء من أفريقيا وأمريكا الجنوبية.

ورأى كثيرون في تركيا أو صوّروا توهجات حمراء ووردية منخفضة في السماء الشمالية، وهو أمر نادر جدًا عند نحو 36° إلى 42° شمالًا. وساعدت كاميرات الهواتف، لأن تعريضها الطويل التقط ألوانًا باهتة بالكاد لاحظتها العيون. والعواصف من هذا النوع استثنائية، فلا تتوقعها كل سنة.

أين ومتى ترى الأضواء الشمالية

أكثر الأماكن موثوقية لرؤية الأضواء الشمالية تقع تحت الحلقة الشفقية مباشرة: شمال النرويج (ترومسو وجزر لوفوتن)، ولابلاند السويدية والفنلندية، وآيسلندا، وشمال كندا (يوكون والأقاليم الشمالية الغربية)، وألاسكا. وفي ليلة صافية مظلمة هناك، كثيرًا ما يكفي نشاط هادئ بقيمة Kp 2–3 لظهور عرض.

يمتد الموسم تقريبًا من أواخر سبتمبر إلى أواخر مارس. ففي الصيف لا تظلم السماء عند هذه العروض ظلامًا كافيًا، فيضيع أي شفق في الشفق المسائي. ويميل النشاط إلى الارتفاع قليلًا حول الاعتدالين في سبتمبر ومارس.

أفضل الساعات عادة بين نحو التاسعة مساءً والثانية صباحًا بالتوقيت المحلي، وكثيرًا ما يبلغ النشاط ذروته قرب منتصف الليل المحلي. ابتعد عن أضواء البلدات، واختر موقعًا ذا إطلالة مفتوحة نحو الشمال، وأمهل عينيك نحو 20 دقيقة لتتكيفا دون النظر إلى شاشة هاتفك. وتحقق من توقعات الغيوم بالعناية نفسها التي تتحقق بها من توقعات الشفق: فالغيوم تخفي حتى أقوى العواصف.

وفي نصف الكرة الجنوبي يُسمى التوهج نفسه الأضواء الجنوبية أو الشفق الجنوبي. وتسمانيا والجزيرة الجنوبية في نيوزيلندا والقارة القطبية الجنوبية أشهر الأماكن لمشاهدته.

ومن العروض الوسطى مثل تركيا أو جنوب أوروبا أو جنوب الولايات المتحدة، يكون الشفق نادرًا: فلا تُظهر توهجًا محمرًا منخفضًا في الشمال إلا العواصف القوية بقيمة Kp نحو 8 أو 9، مثل عاصفة مايو 2024. تابع توقعات الشفق وتنبؤات Kp من NOAA واضبط تنبيهًا. وحين يصل، توجّه إلى موقع مظلم ذي أفق شمالي منخفض. وللتصوير استعمل حاملًا ثلاثيًا وعدسة واسعة وتعريضًا من بضع ثوانٍ إلى نحو 15 ثانية، أو الوضع الليلي في هاتفك، فالكاميرا تلتقط ألوانًا قد تفوت عينيك.