قرن‌هاست که پدیده زیبای شفق قطبی علاقمندان به آسمان را مسحور کرده اما این اولین‌بار است که محققان نشان می‌دهند برخورد بادهای خورشیدی با لایه حفاظتی کمربند تشعشعی زمین، چطور این پدیده را ایجاد می‌کند.

محبوبه عمیدی: قرن‌هاست که پدیده زیبای شفق قطبی علاقمندان به آسمان را مسحور کرده است اما تا به امروز علت ظهور این پدیده و شکل‌گیری دوره‌های تناوب آن ناشناخته مانده بود.

به گزارش نشنال‌جئوگرافیک، توشی نیشیمورا و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا، لوس‌آنجلس به تازگی موفق شده‌اند با بررسی گسترده آسمان و هم‌زمانی پدیده‌های گوناگون علت آغاز شفق تپنده را که بیش از 4 دهه است ذهن فیزیک‌دانان را به خود مشغول کرده، کشف کنند.

مطابق یافته‌ها شفق قطبی بیش از 1000 کیلومتر طول خواهد داشت و زمان ظهور آن معمولا 1 دقیقه است اما شفق تپنده به صورت تکه‌هایی از شبح لرزان نورانی به طول 100 کیلومتر شکل خواهد گرفت که فاصله میان درخشش و خاموش شدن آن هر 5 تا 40 ثانیه یک‌بار خواهد بود.

شفق قطبی از نگاه آرایه ماهواره‌ای تمیس

مطابق تحقیقات نیشیمورا و همکارانش نیروی محرک این آتش‌بازی کیهانی زیبا نوع خاصی از امواج الکترومغناطیس است که از لایه کروی‌شکل فشرده اطراف زمین که نقش حفاظت این سیاره را در برابر پرتوهای کیهانی به عهده دارد، منشاء گرفته است.

ارتباط میان افزایش فعالیت‌های خورشیدی با ظهور شفق قطبی اثبات شده بود. مطالعات تازه نیز نشان می‌دهند زمانی که بادهای خورشیدی -جریانی از ذرات باردار آزاد شده از خورشید- به میدان مغناطیسی زمین برخورد می‌کنند، به واسطه وجود لایه های متعددی از کمربند مغناطیسی حفاظتی زمین تونلی از این ذرات شکل می‌گیرد که رو به جو زمین حرکت خواهد کرد. این ذرات که در تله مغناطیسی زمین گرفتار شده اند در نهایت در برخورد با امواج chorus که امواج الکترومغناطیس خلق شده توسط الکترون ها در کمربند تشعشعی زمین هستند، نور ایجاد خواهند کرد.

لایه مگنتوسفرنیشیمورا و تیم همکارش با استفاده از 20 تصویرگر زمینی که به سرتاسر آسمان احاطه داشتند و در نقاط گوناگونی از کانادای شمالی و آلاسکا پراکنده شده بودند توانستند این تلاقی‌ها را کشف کنند. بخشی از این تجهیزات متعلق به آژانس فضایی کانادا هستند و بخش دیگری نیز به آرایه ماهواره‌ای تمیس ساخته ناسا تعلق داشتند. این آرایه شامل 5 ماهواره مستقر در مدار زمین است که در ارتفاع پایین به دور آن حرکت می‌کنند.

به گفته این تیم اولین جرقه این موفقیت شب 15ام فوریه 2009 زده شده است. در این شب هم‌زمان با نمایش شفق تپنده در بخشی از آسمان توسط یکی از دوربین‌های مستقر روی زمین، یکی از ماهواره‌های تمیس دسته‌ای از این امواج الکترومغناطیس را بر فراز این منطقه رصد کرده است.

نیشیمورا می‌گوید: «ارتباط میان شدت این امواج و شفق بود که توجه همگی ما را به این هم‌زمانی و ارتباط جلب کرد». او امیدوارست این اطلاعات تازه بتوانند به فیزیک‌دانان برای تهیه الگوی دقیق‌تری از میدان مغناطیسی زمین کمک کنند.