تمكن علماء من كشف أسرار الشفق القطبي، وكيف يمكن للطاقة المتفجرة أن تخبرنا بما يحدث على بعد ملايين الأميال من الأرض.
وأوضح العلماء، الذين تعقبوا شفقا واحدا لمدة 4 دقائق كجزء من دراستهم التاريخية، أن ظاهرة الشفق القطبي هي علامة "موثقة" للعمليات الفيزيائية في الفضاء.
وبدأت الظاهرة كخط "حبات الشفق" على طول قوس، نما بشكل كبير في السطوع والحجم. وتعد هذه التموجات المتنامية سمة مميزة لزعزعة الاستقرار في الفضاء، وفقا للعلماء.
وراقب علماء من UCL وجامعة Reading، الشفق سريع التطور عن بعد، لفهم العمليات الفيزيائية وراء كيفية وسبب إطلاق الطاقة، كمصدر للشفق الذي يعيد تشكيل نفسه.
وقال الباحث في الدراسة، الدكتور جوناثان راي، من قسم الفيزياء والمناخ في جامعة UCL: "في مكان ما ضمن مساحة هائلة من الفضاء، التي يمتد فيها الغلاف المغناطيسي للأرض، تنطلق هذه الطاقة من خلال عدم الاستقرار الذي يصعب تحديده".
واستطرد الدكتور راي قائلا: "إنها تتسبب في حدوث عواصف حيث تتسرب الجزيئات المشحونة إلى الغلاف الجوي للأرض على موجات كهرومغناطيسية، فتطلق كميات كبيرة من الطاقة وتضيء الشفق. ومن خلال دراسة الشفق عن كثب، يمكننا تحديد مكان حدوث حالات عدم الاستقرار في الفضاء، ودراسة الفيزياء التي تسببها".
وتوضح الدراسة ما يحدث في المجال المغناطيسي لكوكبنا، والذي يمتد إلى ذيل طويل يواجه الشمس.
وقال فريق البحث بدارسة جزء كبير من السماء، ووجد محطة فرعية مثالية تقع فوق "بوكر فلاتس" في ألاسكا، يوم 18 سبتمبر عام 2012.
ومن خلال استخدام بيانات جديدة من كاميرا "MOOSE"، قاموا بتتبع الشفق عند تحركه نحو القطب الشمالي، خلال فترة 4 دقائق، التي تعد طويلة نسبيا لدراسة هذا النوع من الشفق، ما يسمح للعلماء بجمع ثروة من البيانات.
ثم تم تحليل المعلومات لأنماط محددة، أعطت أدلة مادية مهمة حول تشكيل الشفق في المكان والزمان.
ومن خلال مقارنة هذه الخصائص التفصيلية من الشفق مع نظرية حديثة، يمكن للفريق تضييق مساحة الفضاء، حيث يحدث عدم الاستقرار على الأرجح.
وأوضحت المؤلفة المشاركة، كولين فورسيث، قائلة: "لقد أوضحنا أنه من الممكن دراسة الشفق فقط لمعرفة أين توجد حالات عدم الاستقرار في الفضاء. وتسمح طريقتنا بالتنبؤ بحالة عدم الاستقرار ومكان وجودها في الفضاء".
وأضافت كولين: "في الواقع، فإن المنطقة التي حددناها صغيرة للغاية من حيث المساحة، فقط جزء صغير من حجم الأرض، ونأمل في دراستها بمزيد من التفصيل باستخدام المركبة الفضائية، التي تمر عبر المنطقة".
وحتى الآن، تمكن العلماء من وصف الشفق وأحداث الطاقة العالية، التي تحدث على الشمس والكواكب الأخرى داخل النظام الشمسي، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إجراء تحليل فعلي حقيقي.
ونُشرت النتائج في مجلة Nature Communications.
وأوضح العلماء، الذين تعقبوا شفقا واحدا لمدة 4 دقائق كجزء من دراستهم التاريخية، أن ظاهرة الشفق القطبي هي علامة "موثقة" للعمليات الفيزيائية في الفضاء.
وبدأت الظاهرة كخط "حبات الشفق" على طول قوس، نما بشكل كبير في السطوع والحجم. وتعد هذه التموجات المتنامية سمة مميزة لزعزعة الاستقرار في الفضاء، وفقا للعلماء.
وراقب علماء من UCL وجامعة Reading، الشفق سريع التطور عن بعد، لفهم العمليات الفيزيائية وراء كيفية وسبب إطلاق الطاقة، كمصدر للشفق الذي يعيد تشكيل نفسه.
وقال الباحث في الدراسة، الدكتور جوناثان راي، من قسم الفيزياء والمناخ في جامعة UCL: "في مكان ما ضمن مساحة هائلة من الفضاء، التي يمتد فيها الغلاف المغناطيسي للأرض، تنطلق هذه الطاقة من خلال عدم الاستقرار الذي يصعب تحديده".
واستطرد الدكتور راي قائلا: "إنها تتسبب في حدوث عواصف حيث تتسرب الجزيئات المشحونة إلى الغلاف الجوي للأرض على موجات كهرومغناطيسية، فتطلق كميات كبيرة من الطاقة وتضيء الشفق. ومن خلال دراسة الشفق عن كثب، يمكننا تحديد مكان حدوث حالات عدم الاستقرار في الفضاء، ودراسة الفيزياء التي تسببها".
وتوضح الدراسة ما يحدث في المجال المغناطيسي لكوكبنا، والذي يمتد إلى ذيل طويل يواجه الشمس.
وقال فريق البحث بدارسة جزء كبير من السماء، ووجد محطة فرعية مثالية تقع فوق "بوكر فلاتس" في ألاسكا، يوم 18 سبتمبر عام 2012.
ومن خلال استخدام بيانات جديدة من كاميرا "MOOSE"، قاموا بتتبع الشفق عند تحركه نحو القطب الشمالي، خلال فترة 4 دقائق، التي تعد طويلة نسبيا لدراسة هذا النوع من الشفق، ما يسمح للعلماء بجمع ثروة من البيانات.
ثم تم تحليل المعلومات لأنماط محددة، أعطت أدلة مادية مهمة حول تشكيل الشفق في المكان والزمان.
ومن خلال مقارنة هذه الخصائص التفصيلية من الشفق مع نظرية حديثة، يمكن للفريق تضييق مساحة الفضاء، حيث يحدث عدم الاستقرار على الأرجح.
وأوضحت المؤلفة المشاركة، كولين فورسيث، قائلة: "لقد أوضحنا أنه من الممكن دراسة الشفق فقط لمعرفة أين توجد حالات عدم الاستقرار في الفضاء. وتسمح طريقتنا بالتنبؤ بحالة عدم الاستقرار ومكان وجودها في الفضاء".
وأضافت كولين: "في الواقع، فإن المنطقة التي حددناها صغيرة للغاية من حيث المساحة، فقط جزء صغير من حجم الأرض، ونأمل في دراستها بمزيد من التفصيل باستخدام المركبة الفضائية، التي تمر عبر المنطقة".
وحتى الآن، تمكن العلماء من وصف الشفق وأحداث الطاقة العالية، التي تحدث على الشمس والكواكب الأخرى داخل النظام الشمسي، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إجراء تحليل فعلي حقيقي.
ونُشرت النتائج في مجلة Nature Communications.
