پدیدەی بی‌نظیر شفق قطبی محصول تغییرات زمین
شفق قطبی یک پدیده‌ی خیره‌کننده است که در طی آن، نورهای رنگی، در آسمان شب پدیدار می‌شود، این پدیده‌ی تماشایی در عرض‌های نزدیک به ۲ قطب زمین بەوجود می‌آید و یکی از هفت عجایب طبیعی جهان است.
سارا ارومیه
به پدیده‌ی شفق قطبی، نور قطب شمال هم می‌گویند که بیشتر در آسمان عرض‌های جغرافیایی بر اثر برخورد ذرات باردار باد خورشیدی و یونیزه شدن مولکول‌های موجود در یون‌سپهر (یونوسفر) زمین به وجود می‌آید. این پدیده در نروژ، سوئد، فنلاند و… دیده می‌شود با این وجود در عرض‌های جغرافیایی جنوبی هم شفق قطبی دیده می‌شود اما از آنجا‌یی‌که در این مناطق جمعیت کمتری زندگی می‌کنند، کمتر مورد توجه بوده است.
چگونگی تشکیل شفق قطبی
در ابتدا تحقیقات زیادی درباره‌ی این پدیده و چگونگی تشکیل آن انجام شد، که هیچ‌کدام نتوانستند توضیح درست و کاملی در رابطه با آن بدهند تا اینکه در قرن بیستم، دانشمندی نروژی به نام کریستین بیرکلاند نظریه‌ی کاملی در رابطه با این پدیده توانست بدهد.
بیرکلاند دانشمند نروژی با مقایسه نتایج اخیر این فرضیه را مطرح کرد، که لکه‌های خورشیدی ناحیه‌هایی هستند که از آنها باریکه‌های ذرات باردار (الکترونها) به داخل فضای اطراف گسیل می‌شوند. این ذرات با رسیدن به لایه‌های بالای جو زمین، از طریق برخوردهای الکترون در این لایه‌ها، مشابه تخلیەی گاز در لوله، گازها به شکل نور پدیدار می‌شوند. این الکترونها همچنین روی میدان مغناطیسی زمین و شرایط انفجار امواج رادیویی مجاور زمین اثر می‌گذارند.
این دانشمند برای نشان‌دادن این پدیده، آزمایشی انجام داد، وی یک گوی مغناطیسی را که نماد زمین است، در یک جعبه‌ی شیشه‌ای خلاء آویزان کرد، سپس با یک تفنگ الکترونی، به آن الکترون پرتاب کرد، در این آزمایش، در دو قطب گوی، دو حلقه‌ی نورانی مشاهده شد.
این دانشمند ثابت کرد الکترون‌هایی که از خورشید رها می‌شوند، به‌دلیل میدان مغناطیسی‌ای که در ۲ قطب زمین وجود دارد، به این قسمت می‌روند و بعد طبق فعل و انفعالاتی با جو زمین، این نورهای رنگی ایجاد می‌شوند.
البته پدیده‌ی شگفت‌انگیز شفق قطبی فقط در کره‌ی زمین اتفاق نمی‌افتد بلکه در سیاره‌های دیگری مانند مشتری و یا نپتون هم دیده شده است.
شفق‌های قطبی گاهی هر چند ساعت یکبار و گاهی فورا تغییر شکل می‌دهند. مقدار نور ساطع شده از آنها هم متفاوت است، گاهی بسیار کمرنگ و به حالت محو است و گاهی پررنگ و واضح.
شفق قطبی برگرفتە از چه نامی است و چه نورهایی را تاسع می‌کند
شفق‌های قطبی نورهای زیبایی‌اند که به‌طور طبیعی در آسمان دیده می‌شوند، در عرض جغرافیایی قطب شمال به آنها شفق‌های شمالی نیز گفته می‌شود که این نام بر گرفته از نام ایزدگونەی رومی ''سپیده‌دم'' و نام یونانی ''باد شمالی'' است که در سال ۱۶۲۱ توسط ''پیرگاسندی'' روی این پدیده طبیعی نهاده شد.
به شفق‌های قطبی، نور قطب شمال هم گفته می‌شود، زیرا آنها غالباً در نیم کرەی شمالی دیده می‌شوند برای نمونه، در شهرهای شمالی کانادا که بسیار نزدیک به قطب‌اند امکان رویت آنها بسیار زیاد است، رقص ارواح نامی است که مردم کانادایی روی این پدیده طبیعی قرار داده‌اند .
شفق‌های قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکن است، خیلی بالا باشد ولی در افق شمالی به صورت سبز برافروخته و در صورت طلوع خورشید به صورت سرخ کمرنگ دیده می‌شود، شفق قطبی در طول چرخەی خورشیدی و هنگام خروج جرم از تاج خورشیدی پردفعات و درخشنده‌تر مشاهده می‌شود.
در قطب‌ها، میدان مغناطیسی زمین وارد جو آن می‌شود. درون جو، ذرات باردار با مولکول‌های هوا برخورد می‌کنند و باعث برانگیخته شدن آنها و تابش نور می‌شوند، این نورها شفق قطبی را می‌سازند. اتم‌های نیتروژن از خود نورهای مایل به قرمز و اتم‌های اکسیژن از خود نور سبز منتشر می‌کنند.
ارتفاع شفق قطبی
دانشمندان به منظور اندازه‌گیری ارتفاع شفق قطبی از دو نقطه به فاصله چند ده کیلومتر از یکدیگر از آن عکس گرفتند، به کمک چنین عکس‌هایی می‌توان ارتفاع شفق‌های قطبی را محاسبه کرد، شفق‌های قطبی در بلندای ۳۰۰ تا ۷۰۰ کیلومتری بالای زمین (بیشتر اوقات در بلندی ۱۰۰ کیلومتر) پدیدار می‌شوند.
دورەی تناوب ظهور شفق‌های قطبی
شفق‌های قطبی معمولاً باید فقط در قطب‌ها اتفاق بیافتند. ولی به ندرت در عرض‌های جغرافیایی میانی نیز دیده می‌شوند وقتی که طوفان‌های مغناطیسی اتفاق می‌افتند. طوفان‌های مغناطیسی در دورەی تناوب ۱۱ سالەی خورشیدی یا ۳ سال بعد از این دورەی تناوب اتفاق می‌افتند. در این دورەی تناوب ۱۱ ساله که هم‌اکنون نیز ما در آن هستیم میزان فعالیت‌های خورشیدی بالا رفته و با رصد خورشید می‌توان میزان بالای این فعالیت‌ها را دید. انرژی حاصل نیز از طریق بادهای خورشیدی تأمین می‌شود، شفق‌های قطبی معمولاً از سپتامبر تا اکتبر و از مارس تا آوریل روی می‌دهند.
در عرض‌های قطبی، شفق در آسمان تاریک ظاهر می‌شود.
شب‌های بلند زمستانی زمانی مناسب برای تماشای پدیده یاد شده به شمار می‌روند، اما لزوما بهترین زمان نیستند، از نظر زمان، مارس (اسفند - فروردین) و سپتامبر (شهریور - مهر) بهترین زمان برای تماشای این پدیدەی بی‌نظیرمحسوب می‌شوند.
طی این دو ماه، میدان مغناطیسی زمین اجازه می‌دهد ذرات خورشیدی بیشتری با اتمسفر سیاره‌ی ما تعامل برقرار کنند، با در نظر گرفتن پایین‌تر بودن دما در مناطق نزدیک به قطب شمال در سپتامبر در مقایسه با مارس، دیدن شفق قطبی در این ماه بیشتر توصیه می‌شود.
شفق قطبی در سیارات دیگر
در مشتری و زحل قطب‌های مغناطیسی قوی تری وجود دارد و هر دو آنها کمربند تشعشع بزرگی دارند. و شفق‌های قطبی به وضوح توسط تلسکوپ هابل در آنها دیده شده است. در اورانوس و نپتون نیز شفق قطبی وجود دارد.
شفق‌های قطبی در مکانی مانند زمین توسط بادهای خورشیدی ایجاد می‌شود ولی در مشتری اقمار آن به خصوص قمر lo علت وجود این پدیده هستند.
این پدیده همچنین در مریخ و زهره نیز دیده می‌شود زیرا زهره دارای مغناطیس درونی نیست. شفق قطبی در زهره گاهی اوقات تمام سیاره را نیز می‌پوشاند. این پدیده در زهره توسط بادهای خورشیدی تولید می‌شود. همچنین در ۱۴ اوت ۲۰۰۴ در مریخ نیز این پدیده توسط SPICAM به ثبت رسیده‌است.
