الشفق القطبي الأرشيف

الشفق القطبي، ألوان السماء الرائعة

هذه المقالة هي الجزء 6 من 18 في سلسلة دليلك لفهم أهم الأجرام والظواهر الفلكية

الشفق القطبي، ظاهرة مضيئة في الغلاف الجوي العلوي للأرض تحدث بشكل أساسي في خطوط العرض العالية لنصفي الكرة الأرضية؛ يسمى الشفق القطبي في نصف الكرة الشمالي باسم (aurora borealis) أو (aurora polaris) أو الأضواء الشمالية (northern lights)، وفي نصف الكرة الجنوبي يطلق عليها اسم (aurora australis) أو الأضواء الجنوبية (southern lights). في هذا المقال سوف نتعرف على الشفق القطبي، ألوان السماء الرائعة.

تفسير الظاهرة

يبدأ النشاط الذي يخلق الشفق القطبي من الشمس. لأنها عبارة عن كرة من الغازات فائقة السخونة تتكون من جزيئات مشحونة كهربائيًا تسمى الأيونات. هذه الأيونات، التي تتدفق باستمرار من سطح الشمس، تسمى الرياح الشمسية (solar wind). عندما تقترب الرياح الشمسية من الأرض، فإنها تلتقي بالمجال المغناطيسي للأرض. فبدون هذا المجال المغناطيسي الذي يحمي الكوكب، فإن الرياح الشمسية ستدفع الغلاف الجوي الهش للأرض، وتقضي على الحياة بأكملها. حيث يحجب الغلاف المغناطيسي معظم الرياح الشمسية، وتواصل الأيونات، التي يتم دفعها للسفر حول الكوكب، الذهاب لمسافات أبعد في النظام الشمسي. يمكن مشاهدة الفيديو الذي يشرح هذه العملية عبر هذا الرابط

على الرغم من أن الغلاف المغناطيسي يحجب معظم الرياح الشمسية، إلا أن بعض الأيونات تصبح محاصرة لفترة وجيزة في مناطق احتجاز على شكل حلقة حول الكوكب. تتمركز هذه المناطق، في منطقة من الغلاف الجوي تسمى الأيونوسفير، حول القطبين المغناطيسيين للأرض. تحدد الأقطاب المغناطيسية الأرضية المحور المائل للحقل المغناطيسي للأرض. وهي تقع على بعد حوالي 1300 كيلومتر (800 ميل) من القطبين الجغرافيين، لكنها تتحرك ببطء.

في الأيونوسفير، تتصادم أيونات الرياح الشمسية مع ذرات الأكسجين والنيتروجين من الغلاف الجوي للأرض. تتسبب الطاقة المنبعثة خلال هذه الاصطدامات في ظهور هالة ملونة متوهجة حول القطبين تسمى الشفق القطبي. يحدث معظم الشفق القطبي على ارتفاع 97-1000 كيلومتر (60-620 ميلًا) فوق سطح الأرض. ويحدث الشفق القطبي الأكثر نشاطًا عندما تكون الرياح الشمسية في أقوى حالاتها. عادة ما تكون الرياح الشمسية ثابتة إلى حد ما، لكن الطقس الشمسي، أي تبادل سخونة وبرودة أجزاء مختلفة من الشمس، يمكن أن يتغير يوميًا.

كيفية قياس الطقس الشمسي

غالبًا ما يقاس الطقس الشمسي بالبقع الشمسية. البقع الشمسية والتي هي أبرد جزء من الشمس وتظهر على شكل نقاط داكنة على سطحها الأبيض الساخن. وترتبط الانفجارات الشمسية (Solar flare) والانبعاثات الكتلية الإكليلية (coronal mass ejections) بالبقع الشمسية. حيث أن الانفجارات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية هي انفجارات مفاجئة وإضافية للطاقة في الرياح الشمسية. يتم تتبع نشاط البقع الشمسية على مدار 11 عامًا. ويكون الشفق القطبي الساطع والمتسق أكثر وضوحًا خلال ذروة نشاط البقع الشمسية. وقد يحدث بعض النشاط المتزايد في الرياح الشمسية خلال كل اعتدال شمسي (equinox). تعرف هذه التقلبات المنتظمة بالعواصف المغناطيسية (magnetic storms). يمكن أن تؤدي العواصف المغناطيسية إلى ظهور الشفق القطبي في خطوط العرض الوسطى خلال فترة الاعتدال الربيعي والخريفي. يمكن أن تتداخل العواصف المغناطيسية والشفق القطبي النشط أحيانًا مع الاتصالات. حيث يمكنهم تعطيل إشارات الراديو والرادار، كما يمكن للعواصف المغناطيسية الشديدة أن تعطل أقمار الاتصالات.

تاريخ الشفق القطبي

على الرغم من أن عالم الفلك الإيطالي جاليليو جاليلي هو من صاغ اسم الشفق القطبي (aurora borealis) في عام 1619م. نسبة إلى أورورا (Aurora) إلهة الفجر الرومانية وبورياس (Boreas) إله الرياح الشمالية اليوناني. فقد كان أول تسجيل محتمل للأضواء الشمالية في رسمة كهف قديمة عمرها 30000 عام في فرنسا. منذ ذلك الوقت، تعجبت الحضارات في جميع أنحاء العالم من هذه الظاهرة السماوية، ونُسبت جميع أنواع الأساطير إلى هذه الأضواء الراقصة. وتشير إحدى أساطير الإنويت في أمريكا الشمالية إلى أن الأضواء الشمالية هي أرواح تلعب الكرة برأس حيوان الفظ، بينما اعتقد الفايكنج أن هذه الظاهرة كانت ضوءًا ينعكس من درع الفالكيري (العذارى الخارقات اللواتي يجلبن المحاربين إلى الحياة الآخرة).

وقد ذكر علماء الفلك الأوائل أيضًا الأضواء الشمالية في سجلاتهم. حيث سجل عالم فلك ملكي في عهد ملك بابل نبوخذ نصر الثاني تقريره عن هذه الظاهرة على لوح يرجع تاريخه إلى عام 567 قبل الميلاد، بينما لاحظ تقرير صيني من عام 193 قبل الميلاد ظاهرة الشفق القطبي، وفقًا لوكالة ناسا. لم يتم وضع النظريات العلمية حول الأضواء الشمالية حتى مطلع القرن العشرين. عندما اقترح العالم النرويجي كريستيان بيركلاند أن الإلكترونات المنبعثة من البقع الشمسية تنتج أضواء الغلاف الجوي بعد اصطدامها بالمجال المغناطيسي للأرض. أثبتت النظرية في النهاية أنها صحيحة، ولكن بعد فترة طويلة من وفاة بيركلاند.

ألوان الشفق

تختلف ألوان الشفق القطبي اعتمادًا على الارتفاع ونوع الذرات المعنية. إذا اصطدمت الأيونات بذرات الأكسجين عاليًا في الغلاف الجوي، ينتج عن التفاعل توهج أحمر، وهو شفق قطبي غير معتاد. إن اللون الأكثر شيوعًا هو اللون الأخضر المائل للأصفر، والذي يحدث عندما تصطدم الأيونات بالأكسجين على ارتفاعات منخفضة. وينتج الضوء المحمر والمزرق الذي يظهر غالبًا في الحواف السفلية للشفق عن طريق تصادم الأيونات بذرات النيتروجين. كما يمكن أن تنتج الأيونات التي تصطدم بذرات الهيدروجين والهيليوم شفقًا أزرق وأرجوانيًا، على الرغم من أن أعيننا نادرًا ما تكتشف هذا الجزء من الطيف الكهرومغناطيسي.

هل تحدث هذه الظاهرة على كواكب أخرى؟

بالإضافة إلى الأرض، فإن الكواكب الأخرى في النظام الشمسي التي لها أغلفة جوية ومجالات مغناطيسية كبيرة، مثل كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون، تظهر نشاطًا شفقيًا على نطاق واسع. كما تم رصد الشفق القطبي على قمر المشتري آيو (Io)، حيث يتم إنتاجها من خلال تفاعل الغلاف الجوي لآيو مع المجال المغناطيسي القوي للمشتري.

أماكن ووقت مشاهدتها

أفضل مكان لمشاهدة الأضواء الشمالية

أفضل مكان لمشاهدة الأضواء الشمالية هو أي وجهة في المنطقة الشفقية، وهي المنطقة الواقعة ضمن نصف قطر يبلغ حوالي 1.550 ميلاً (2500 كيلومتر) من القطب الشمالي، وفقًا لمرصد ترومسو الجيوفيزيائي. هذا هو المكان الذي يحدث فيه الشفق القطبي بشكل متكرر، على الرغم من أن الظاهرة يمكن أن تزحف جنوبًا خلال العواصف الشمسية القوية بشكل خاص. عندما تكون داخل المنطقة، من الأفضل أن تكون بعيدًا عن أضواء المدينة قدر الإمكان لزيادة الرؤية. لكن من الصعب جدًا الوصول إلى وسط البرية في القطب الشمالي، حتى مع وجود مرشد، لذلك من الأفضل أن تذهب إلى وجهة ذات بنية تحتية قوية مثل فيربانكس في ألاسكا ويلونايف في كندا وسفالبارد في النرويج ومنتزه Abisko الوطني في السويد وروفانيمي في فنلندا وإلى حد كبير في أي مكان في أيسلندا.

أفضل وقت لمشاهدة الأضواء الشمالية

أفضل وقت في السنة لمشاهدة الأضواء الشمالية فهو بين سبتمبر وأبريل، عندما تصبح السماء مظلمة بما يكفي لرؤية الشفق القطبي لأن المناطق الشمالية تشهد شمس منتصف الليل (midnight sun)، وهي ظاهرة تحدث في الصيف وتؤدي إلى 24 ساعة من ضوء النهار. تحدث معظم الأحداث عادة بين الساعة 9 مساءً و 3 صباحًا، وفقًا للمعهد الجيوفيزيائي بجامعة ألاسكا فيربانكس. ضع في اعتبارك مراحل القمر، حيث قد يملأ القمر الكامل الساطع سماء الليل بالضوء. وتحقق من تنبؤات الطقس المحلية أيضًا، لأنك لن تكون قادرًا على مشاهدة الشفق القطبي من خلال السحب.

المصادر

8 أشياء كانت لتحدث لو أن الأرض مسطحة

احتضنت الكرة الزرقاء الباهتة التي ندعوها الأرض عدة جماعات بشرية أنكرت كرويتها، فالاعتقاد بأن الأرض مسطحة قديم قدم الحضارة البشرية. لا سيما أن انحناء الأرض غير مرئي من أعلى جبال الأرض، بل يحتاج على الأقل ل 11000 متر من الارتفاع. وفي جميع الأحوال؛ تطورت التكنلوجيا بما يكفي وسمحت لنا بالسفر أبعد من ذلك لرؤية كرويتها. كما طورنا من العلوم ما يكفي لنعلم أن كوكبًا مسطحًا غير ممكن أساسًا. لكن الاعتقاد بتسطح الأرض لا يزال أشيع مما نتصور!

فيما يلي 8 أشياء كانت لتحدث لو أن الأرض مسطحة:

وداعًا للجاذبية التي نعرفها

بما أن الأرض كروية؛ تشد الجاذبية جميع الأجسام بشكل متساوٍ نحو مركزها. ففي الحقيقة؛ قوة الجاذبية هي المسؤولة عن جعل كوكبنا كرويًا. وكون الأرض مسطحة يستلزم بالضرورة عدم وجود قوة الجاذبية التي نعرفها. لأنها بوجودها ستحول الأرض إلى كرةٍ من جديد.

إذاً؛ لن يكون للأرض المسطحة-إن وجدت- جاذبية على الإطلاق، لأن قرصًا صلبًا مسطحًا كالأرض ينافي قوانين الجاذبية التي نعرفها، ذلك وفقًا لحسابات عالم الرياضيات والفيزيائي «جيمس ماكسويل-James Maxwell» في خمسينيات القرن التاسع عشر. [1]

وحتى لو غضضنا النظر عن ذلك، واعتبرنا وجود الجاذبية ممكنًا على الأرض المسطحة، فستكون تجربتنا مختلفة تمامًا. حيث ستشد الجاذبية جميع الأجسام نحو مركز القرص، أي باتجاه القطب الشمالي. في هذه الحالة، سيصبح الشد أفقيًا وباتجاه المركز كلما ابتعدت عن القطب الشمالي، مما سيعيث فسادًا في العالم. كما سيصبح من السهل تحقيق أرقام قياسية جديدة في رياضة القفز الطويل، ما دمت توجه جسدك شمالًا قبل القفز. [2]

«توجه الجاذبية-Gravitroprism» هي حركة نمو النباتات استجابة للجاذبية الأرضية، فتنمو الجذور للأسفل والأغصان للأعلى. لو كانت الجاذبية موجهةً نحو القطب الشمالي في حالة الأرض المسطحة؛ لرأينا النباتات تنمو بشكل مختلف تمامًا.
حقوق الصورة: GettyImages

لن يكون هناك غلاف جوي

لن تستطيع الأرض المسطحة إبقاء طبقات الغاز المعروفة بالغلاف الجوي دون وجود الجاذبية التي تشدهم أساسًا. وبالتالي ستظلم السماء؛ لأن الضوء القادم من الشمس ينتثر عند مروره في الغلاف الجوي ملونًا سماءنا بالأزرق. وفي جميع الأحوال، سنموت اختناقًا قبل رؤية أي من ذلك. كما ستغلي المياه دون غلاف جوي يحميها. ولنفهم ذلك لا بد أن نبدأ بعملية الغليان ذاتها، حيث تغلي المياه عندما يصبح ضغط بخارها مساويًا للضغط الجوي. ولك أن تتخيل ما قد يحدث دون وجود غلاف أو ضغط جوي! والأكثر من ذلك؛ غالبًا ما ستتجمد أية مياه متبقية على الأرض دون وجود غلاف جوي يحافظ على استقرار درجات الحرارة. [3]

طقس غائم مع احتمال تساقط الأمطار

وبما أن الجاذبية تتجه نحو مركز القرص وهو القطب الشمالي في حالة الأرض المسطحة؛ ستهطل الأمطار باتجاه القطب أيضًا. ذلك لأن الأمطار تتساقط على الأرض بسبب الجاذبية وتتجه نحو مركزها. وسيصبح المطر أفقيًا أكثر كلما ابتعدت عن المركز. أما إذا أردت مشاهدة المطر يتساقط عموديًا كما نعهده على أرضنا الكروية، عليك السفر نحو مركز القرص!

ولربما تتدفق مياه البحار والأنهار باتجاه القطب الشمالي، جاعلةً من حواف القرص أرضًا قاحلةً. [2]

ما أسهل الضياع على الأرض المسطحة

من الواضح أن لا أقمار صناعية ستدور حول أرض مسطحة، فقد تواجه مشاكلًا في الدوران حول قرص مسطح. وبالتالي لن تعمل الأقمار الصناعية التي تعتمد عليها تكنلوجيا العالم، ومن أبرزها «نظام تحديد المواقع العالمي-Global Positioning System» المعروف اختصارًا بGPS .

فنحن نعتمد على أنظمة ملاحة الأقمار الصناعية العالمية في كل شيء تقريبًا، بدءًا من خدمة GPS على هاتفك، وإدارة معلومات السفر وغيرها. كما تستخدم خدمة GPS لتحديد مواقع المتصلين في حالات الطوارئ، فقد تنقذ الأقمار الصناعية حياتك!

من الصعب تخيل العالم دون خدمة تحديد المواقع التي سنضيع من دونها. ولكن من جهة أخرى؛ يمكن لقاطني الأرض المسطحة الاستدلال بالمطر الأفقي الذي يشير إلى الشمال! [4]

بعض الرحلات ستستمر للأبد

من المتوقع أن تأخذ الرحلات وقتًا أطول على الأرض المسطحة، فبالإضافة إلى تعطل أنظمة الملاحة العالمية؛ سنحتاج للسفر لمسافات أطول بكثير. فبحسب خرافة الأرض المسطحة؛ يقع القطب الشمالي في مركز الكوكب، بينما يشكل القطب الجنوبي حاجزًا جليديًا يحيط بحواف الأرض. كما أن هذا الحاجز يمنع الناس من السقوط عن الحافة.

وفي جميع الأحوال، لن تتمكن من الطيران حول العالم؛ بل عليك الطيران عبره، مما يزيد المسافة بشكل كبير. مثلًا؛ لكي تسافر من أستراليا (التي تقع على طرف الأرض المسطحة) إلى «محطة ماكموردو-McMurdo» في القطب الجنوبي (التي تقع على الجانب الآخر من الخريطة)؛ عليك الطيران عبر القطب الشمالي بأكمله بالإضافة إلى أمريكا الشمالية والجنوبية. [5]

خريطة الأرض المسطحة.
حقوق الصورة: livescience

لا مزيد من الشفق القطبي، وسنتحمّص على الأرض المسطحة

على أرضنا الكروية، تدور المعادن المنصهرة حول نواة الكوكب، مولدةً التيارات الكهربائية التي تشكل الغلاف المغناطيسي الذي يحمي الكوكب. حيث تنحني خطوط الحقل المغناطيسي المتولد حول الكوكب منطلقةً من قطب للآخر. أما على الأرض المسطحة، وبدون نواة صلبة لتولد الحقل الحامي للكوكب، لن نستطيع رؤية «الشفق القطبي-Aurora» لسببين؛ أولهما أنه لن يوجد شفق قطبي، والثاني أننا لن نوجد حينها.

يعرف الشفق القطبي أيضًا بأضواء الشمال، وهي ظاهرة خلّابة تحدث عند اصطدام الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس بجزيئات الأوكسجين والنيتروجين في الغلاف المغناطيسي، فتطلق طاقةً على شكل أضواء في السماء. [6]

وفي جميع الأحوال، لن نهتم بالشفق القطبي عندها، فبدون الغلاف المغناطيسي تصبح الأرض عرضةً للرياح والعواصف الشمسية. وستتعرض الأرض بما فيها من كائنات للإشعاعات الشمسية المميتة، متحولةً لبقعة قاحلة شبيهة بجارها المريخ. [7]

سماء ليلٍ واحدة لجميع البشر

تقسم الكرة الأرضية إلى نصفين شمالي وجنوبي، ويرى راصدو السماء في كل نصفٍ أجرامًا سماويةً مختلفة. في حين لا تقسم الأرض المسطحة أبدًا. بالتالي يصبح رصد السماء أسهل أينما كنت على الأرض، حيث لن تضطر للسفر إلى نصف كرة آخر لترصد بعض الأجرام السماوية على لائحتك الفلكية. أوليس ذلك أمرًا جيدًا؟

في هذه الحالة، لن نستطيع رؤية قسم كبير من السماء القابعة أسفل الأرض المسطحة، وسنفقد عدة اكتشافات علمية لم تكن لتتم لولا قدرتنا على رصد 360 درجة من الكون المنظور. لكننا قد نحل ذلك بإطلاق تلسكوبات فضائية تزودنا برؤية أوسع للكون. [8]

وداعًا للأعاصير على الأرض المسطحة

تسبب الأعاصير أضرارًا جسيمةً على الأرض سنويًا. ففي عام 2017 سبب إعصار «هارفي-Harvey» وحده خسائر تقدر ب 125 مليار دولار للولايات المتحدة الأمريكية. [9] والأعاصير هي عواصف استوائية أساسًا، اكتسبت طبيعة دوّارة مدمرة بفعل تأثير «كوريوليس-Coriolis». حيث يسبب تأثير كوريوليس دوران العواصف في نصف الكرة الشمالي بجهة دوران عقارب الساعة، بينما تدور عكسها في النصف الجنوبي. [10]

في حين لن يكون هناك تأثير كوريوليس على أرض مسطحة وثابتة، وبالتالي لن تتشكل أية أعاصير. ولنفس السبب لا تحدث أعاصير في المنطقة بين 5 درجات شمال وجنوب خط الاستواء؛ حيث ينعدم تأثير كوريوليس عند خط الاستواء. [11]

وما دمنا نتنفس على الأرض، ونسافر بسرعة مستخدمين GPS، ونرى الشفق القطبي والأمطار العمودية؛ يمكنك التأكد أن الأرض كروية. فلو كانت مسطحة لما كنا على قيد الحياة لنقر بذلك!

المصادر:

1– livescience

2- Colombia climate school

3- BBC Science focus

4- BBC News

5- Scientific American

6– NASA

7- NASA2

8- Space

9-NOAA

10- NASA3

11- NASA4

12 ظاهرة فلكية غامضة تحدث في الكون

لا شكّ أن الكون غريبٌ. ولربما تسعفك نفسك في استيعاب مقدار الغرابة، فها أنت ذا كائنٌ حيّ يتراقص فوق فوق كرة زرقاء من الصخور المنصهرة. إلّا أن كوكبنا – بغرابته- لا يشكّل سوى قسم بسيط من الظواهر غير المألوفة التي تغزو كوننا. حتى أن علماء الفلك باتوا يدعونها مفاجآتٍ لا اكتشافات. بينما يقدّم المقال التالي اثني عشر ظاهرة غامضة في الفضاء.

إشاراتٌ راديويّة غامضة

رصد الباحثون إشارات راديوية فائقة القوة تستمر لعدة أجزاء من الثانية منذ عام 2007. سميت هذه الومضات الغامضة ب«انفجارات الراديو السريعة-Fast radio bursts»(FRBs)، وتبيّن أنها تأتي من على بعد مليارات السنين الضوئية. ولكنّها بالتأكيد ليست كائنات فضائية! فقد تمكن العلماء مؤخرًا من رصد FRBs متكررة، حيث ومضت ست مرات على التوالي. وكانت ثاني إشارة ملتقطة من هذا النوع حتى الآن، كما يعتقد أنها ستساعد في حل هذا اللغز. [1]

معكرونة نووية

تتشكل أقوى مادة في الكون من بقايا النجوم الميتة. ووفقًا لنماذج المحاكاة الحاسوبية؛ تتعرض البروتونات والنيوترونات في هذه الحالة لضغط هائل من الجاذبية، فتنضغط مشكلة مادةً أشبه بطبق من المعكرونة، والتي قد تنفجر إذا ما طبقت عليها قوة أكبر ب10 مليارات مرة من تلك التي تثني الفولاذ. [2]

حقوق الصورة: https://www.cosmos.esa.int/web/ulx-pulsars-workshop?hcb=1

حلقات هاوميا

يدور الكوكب القزم «هاوميا-Haumea» في «حزام كويبر- Kuiper belt» وراء كوكب نبتون، وهو جرم فلكي غير اعتياديّ أساسًا. فله شكل غريب مستطيل وقمران ويوم طوله أربع ساعات فقط، مما يجعله أسرع جسم في الدوران حول نفسه في المجموعة الشمسية. ثم تبيّن عام 2017 أن هاوميا أكثر غرابة مما ظننا. فعندما رصد الفلكيون عبوره أمام نجم في السماء تمكنوا من رؤية حلقات رفيعة تدور حوله، والتي تشكلت غالبًا نتيجة اصطدام عنيف حدث في الماضي. [3]

قمرٌ له قمر

ما الذي قد يكون أفضل من القمر؟ بالتأكيد قمرٌ يدور حوله قمر آخر أو ما يسمى «قمر القمر-Moonmoon». لا زال وجود أنظمة كهذه نظريّ فقط. فحتى الآن لم يرصد العلماء شيء كهذا، رغم أن وجودها لا يتعارض مع أي من قوانين الكون. وكأن عدم وجودها ظاهرة غامضة بنفسه! [4]

حقوق الصورة: https://www.livescience.com/63819-moonmoons-could-exist.html?hcb=1

مجرة خالية من المادة المظلمة

يطلق مصطلح «المادة المظلمة-Dark matter» على المادة المجهولة التي تشكل 85% من المادة في الكون، وهي غريبة حقًا. لكن العلماء متأكدون من شيء واحد على الأقل، وهو وجودها في كل المجرات. إلا أن فريقًا من الفلكيين وفي أثناء دراستهم أحد المجرات وجدوا أنها بالكاد تحتوي مادةً مظلمة. فيما اقترح بحث آخر أن المجرة السابقة فيها مادة مظلمة! وفي جميع الأحوال أعطت هذه المفارقة مصداقيةً لأحد الفرضيات التي تزعم عدم وجود مادة مظلمة على الإطلاق. [5]

نجمٌ متخافت

انصدمت الفلكية «تابيثا بوياجيان-Tabetha Boyajian» من جامعة لويزيانا الأمريكية لدى رصدها النجم المسمى KIC 846285، حيث يخفت ضوؤه فجأةً لفترات زمنية متغيرة، وقد ينخفض سطوعه 22% في بعض الأحيان. اقترحت فرضيات عدة لتفسير هذه الظاهرة الغريبة ومنها وجود حضارة ذكية ما، بينما يعتقد العلماء حاليًا بوجود حلقة من الغبار تدور حول النجم وتسبب ذلك التعتيم. [6]

نجم KIC 846285
حقوق الصورة: https://www.theverge.com/2018/1/3/16843678/alien-megastructure-tabbys-star-kic-8462852-dust?hcb=1

كهربائية هايبريون العالية

تحتدم المنافسات بين أقمار المجموعة الشمسية حول لقب “أكثر الأقمار غرابةً”، فمن جهة نجد قمر المشتري «آيو-IO» ونشاطه البركاني الهائل، وقمر نبتون «تريتون-Triton» الذي ينف الغازات. لكن الأغرب شكلًا هو بالتأكيد قمر زحل «هايبريون-Hyperion»، فله شكل غير منتظم مليء بالحفر والفوهات البركانية، وكأنه حجرٌ اسفنجيّ. فيما وجد مسبار«كاسيني-Cassini» الذي زار نظام كوكب زحل بين عامي 2004 و 2017 أن هايبريون مشحون كهربائيًا، مع شعاع من الجسيمات المشحونة المتدفقة في الفضاء. [7]

القمر هايبريون
حقوق الصورة: https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/science/saturn/?hcb=1

نيوترينو مُرشد

زار جسيم «نيوترينو-Neutrino» منفرد الأرض يوم 22 أيلول/سبتمبر عام 2017 ، إلا أن غرابته تعدت ذلك حتى. في حين يرصد الفيزيائيين في مرصد «آيسكيوب-IceCube» للنيوترينو جسيمات مشابهة مرة على الأقل شهريًا، لكن هذه النيوترينو تميز بكونه يحمل معلومات كافية عن مصدره، مما سمح للفلكيين برصد ذلك المصدر. وقد وجدوا أنه صدر عن اشتعال «بلازار-Blazar» (أي ابتلاع الثقب الأسود فائق الكتلة في مركز مجرتنا للمادة المحيطة به) وتوجه نجو الأرض منذ أربعة مليارات سنة. [8]

حقوق الصورة:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-07/ded-bit070818.php?hcb=1

المجرة المستحاثة

تصنف المجرة المسماة DGSAT I ك«مجرة فائقة الانتشار-Ultradiffuse galaxy»، مما يعني أنها كبيرة بحجم درب التبانة لكن نجومها متباعدة بشكل يكاد يجعل المجرة غير مرئية. وفي حين تكون غالبية مجرات UDGs متجمعة في عناقيد مجرية، وجد العلماء مجرة DGSAT I الشبحية وحيدة في الفضاء. يخبرنا ذلك أنها تشكلت في مرحلة مختلفة جدًا من تطور كوننا، تقريبًا حوالي مليار سنة بعد الانفجار العظيم، ما يجعل المجرة الشبحية مستحاثة حيّة! [9]

مجرة DGSAT I
حقوق الصورة:https://www.space.com/anemic-galaxy-discovered.html?hcb=1

صورة كوازار حاسمة

تقوم الأجسام ذات الكتل الكبيرة بثني الضوء وفقًا لنسبية أينشتاين، فيشوه ذلك صورة الجسم الواقع خلفها. استغل الباحثون هذه الظاهرة واستعملوا تلسكوب هابل الفضائي ليرصدوا «كوازار-Quasar» من الكون المبكر. واستخدموه ليقدروا معدل توسع الكون. وجد العلماء أن الكون يتوسع الآن أسرع من ذي قبل، مما يتعارض مع قياسات أخرى. وقد دفع ذلك الفيزيائيين للتشكيك في صلاحية نظرياتهم أو أن شيئًا غريبًا يجري. [10]

صورة الكوازار
حقوق الصورة:https://phys.org/news/2019-01-astronomers-images-quasars-hubble-constant.html?hcb=1

سيل من الأشعة تحت الحمراء

تعرف النجوم النيوترونية بأنها أجسام شديدة الكثافة تتشكل بعد موت نجم عادي. وعادةً ما تطلق موجات راديو أو إشعاع أعلى طاقةً كالأشعة السينية مثلًا. لكن في أيلول/سبتمبر عام 2018 وجد الفلكيون سيلًا مستمرًا من الأشعة تحت الحمراء قادم من نجم نيوتروني يبعد عنا 800 سنة ضوئية، في ظاهرة تعد الأولى من نوعها. اقترح الباحثون أن الإشارة السابقة تولدت عن قرص من الغاز الذي يدور حول النجم، فيما لم يحل هذا اللغز نهائيًا بعد. [11]

شفق قطبي على كوكب مارق

تجول «الكواكب المارقة-Rogue planets» أو الكواكب بين النجمية مجرتنا، وهي كواكب طردت من نظامها النجمي بفعل قوى الجاذبية. وهنا نجد ظاهرة غامضة هي الشفق القطبي على هذه الكواكب، فهي لا تتبع لنجم معين لتسبب رياحه الشمسية حدو الشفق القطبي. فهناك صف من الكواكب المارقة التي تخرج عن المألوف، حيث يتضمن كواكب بحجم الأرض تسمى SIMP J01365663+0933473 وتبعد عنا 200 سنة ضوئية. تتميز هذه الكواكب بحقل مغناطيسي أقوى ب200 مرة من حقل المشتري المغناطيسي، وهي قوة كافية لتوليد ومضات من الشفق في غلافها الجوي والتي يمكن رصدها بموجات الراديو.

الشفق القطبي على قزم بني مارق
حقوق الصورة:https://skyandtelescope.org/astronomy-news/auroras-discovered-rogue-brown-dwarf/?hcb=1

وفي جميع الأحوال نعول على العلم فقط في حل هذه الألغاز وكشف الستار عن كل ظاهرة غامضة في كوننا.

المصادر:

هواة علم الفلك يساهمون في اكتشاف نوع جديد من الشفق القطبي

هواة علم الفلك يساهمون في اكتشاف نوع جديد من الشفق القطبي

أدى التعاون بين علماء الفيزياء والهواة الذين يراقبون النجوم إلى اكتشاف ما وصفه الباحثون “بنوع غير معروف من ظاهرة الشفق القطبي“.

تسمى الظاهرة بالكثبان الرملية-The Dunes. ولا يبدو هذا الظهور المذهل لأنماط من الموجات المضيئة المتماوجة ضمن أي من الفئات السابقة المحددة من الشفق القطبي. وقد تم توثيق الظاهرة الآن بفضل الهواة (المعروفين أيضاً باسم “العلماء المواطنين”) والفلكيين المحترفين في فنلندا.

قد يبدو الأمر مألوفا، باعتبار ظاهرة ستيف ــ Steve التي تم تحديدها لأول مرة في عام 2017. وتولت مجموعة على الفيسبوك تسمى Alberta Aurora Chasers مهمة تسمية الظاهرة.

وعلى الرغم من الحماس الذي أثاره هذا الاكتشاف، فقد أشارت الدراسات اللاحقة إلى أن ستيف ليس شفقا قطبيا، بل هو نوع مماثل من الوهج الجوي الناتج عن جسيمات مشحونة تتدفق عبر الغلاف المتأيّن للأرض.

وأثناء تأليف كتاب إرشادي عن الشفق القطبي الشمالي، لفت انتباه الفيزيائية مينا بالمروث من جامعة هلسنكي الكثبان الرملية، والتي لم تكن في ذلك الوقت ملائمة مع أنواع الشفق القطبي المعروفة.

وبعد وقت قصير من نشر الكتاب، قام أعضاء مجتمع الهواة الفنلنديين مرة أخرى بتحديد ظاهرة الكثبان في السماء وتصويرها، وتبادلوا الصور مع مينا بالمروث وزملائها لكي يتمكنوا من التحقيق فيها.

يقول ماتي هيلين أحد هواة علم الفلك: « كانت إحدى أبرز لحظات تعاوننا ظهور الظاهرة وتمكننا من فحصها في آن واحد. لقد كان الأمر مثل تجميع أحجية أو القيام بعمل المحقق، فكل يوم نجد صورا جديدة ونأتي بأفكار جديدة ».

وتم توثيق ثمار هذا الجهد الجماعي في ورقة علمية نُشِرَت حديثاً، والتي تتناول بالتفصيل كيفية التعاون وحقيقة الكثبان الرملية.

ووفقاً للباحثين، تظهر الكثبان على إرتفاع 100 كيلومتر، أي في الطبقات العليا من الميزوسفير (أو المتكور الأوسط)، وتُرى في آن واحد من مواقع مختلفة في فنلندا والسويد.

ويُعتقد أن هذه الظاهرة، التي سُجلت سبع مرات منفصلة، مثال لما يسمى “بثقب الغلاف الجوي المتوسط”، والذي يظهر عندما تحفز موجات ذرات الأكسجين في الغلاف الجوي بفعل التفاعلات مع الرياح الشمسية، مما يؤدي إلى حدوث تأثيرات متوجهة شبيهة بتلك التي تظهر في الكثبان الرملية.

كتب المؤلفون في بحثهم: «نربط الكثبان الرملية بذبذبات كثافة الأكسجين، وعلى الرغم من أن الأدلة لا تكفي لكي نستنتج أن الكثبان الرملية ليست مظهراً من مظاهر التغيرات في الترسبات الشفقية، لكننا نرى أنها نتيجة لأمواج الغلاف الجوي».

بعيداً عن التفسيرات الفيزيائية، تعد هذه قصة ملهمة عن الكيفية التي قد يتمكن بها أي شخص من المشاركة في العلوم، والمساعدة في استكشاف الظواهر الغريبة والتي يستفيد منها الجميع، وهذا ما يؤكد عليه المؤلفون.

يقول أحد الباحثين: «تقدم ظاهرة الكثبان وسائل لخلق اهتمام الأشخاص بالفيزياء، مشددا على أن المواطنين يمكن أن يشاركوا في الأعمال والبحوث العلمية عن طريق المساعدة على كشف ظواهر جديدة ».

المصادر:

1. هنا

2. هنا