شفق قطبی
باد خورشیدی
دانشمندان قرن نوزدهم، خورشید را سرچشمه جویباری از ذرات ابرگونه‌ای که در فضای بین سیارات روان است، تصور می‌کردند و می‌گفتند که پدیده‌هایی مانند «شفقهای قطبی» از برخورد این ذرات با جو زمین پدید می‌آیند.
نتایج حاصل از بررسی گیسوی ستارگان دنباله‌دار بر نظریه «گسیل ذرات خورشیدی» نیرو بخشید و در سال 1958 ای.ان.پارکر ثابت نمود که ذراتی از تاج خورشیدی جدا گردیده و از هر سو در فضای بین سیارات به حرکت در می‌آیند و پدیده‌ای را به نام «باد خورشیدی» به وجود می‌آورند. به گمان بارکر، دمای فوق‌العاده زیاد تاجهای خورشیدی، موجب به وجود آمدن فشار زیاد شده و به جریان به سمت بیرون مواد خورشیدی می‌انجامد. از آن جایی که هیچ مانع خارجی در سر راه این مواد وجود ندارد، لذا از سرعت جریان آنها کم نمی‌شود و مانند گلوله‌ای که در سراشیبی است، همچنان به راه خود ادامه می‌دهند. منشا این پدیده، تاج خورشیدی است، که بنابر خصوصیت خود همواره در حال انبساط و پراکنده کردن بوده و برای جایگزینی مواد از دست رفته، از لایه‌های زیرین خویش تغذیه میکند. اما این که مکانیسم تغذیه دقیقاً چگونه عمل میکند، هنوز به درستی روشن نیست.
نتایج به دست آمده از کاوشهای فضایی، چون روسیه و آمریکا (به ویژه ماریتر 2) مداومت باد خورشیدی را ثابت می‌سازد و با آغاز عصر فضا، تحقیق در زمینه آشنایی با این مکانیسم با جدیت هر چه تمامتر دنبال می‌گردد و هر روز بر آگاهی ما در مورد شناخت پدیده‌ی «باد خورشیدی» افزوده میشود.
دمای ذرات باد خورشیدی در نزدیکیهای زمین چیزی حدود 100000 کلوین است. به این ترتیب ظاهراً زمین در لفافی از ذرات بسیار گداخته، و بسیار رقیق پوشیده شده است.
ویژگیهای باد خورشیدی
باد خورشیدی به طور پیوسته و با سرعت بین 200 تا 900 کیلومتر در ثانیه در فضای میان سیارات می‌وزد (رقم بین 400 تا 500 کیلومتر در ثانیه را می‌توان سرعت متوسط بادهای خورشیدی محسوب داشت) و ذراتی که به وسیله باد خورشیدی حمل می‌شوند حدود 4 تا 5 روز وقت لازم دارند تا به زمین برسند. باد خورشیدی شامل تعدادی الکترون و پروتون همراه با مقدار کمی یون‌های سنگین می‌باشند. مهمترین ذرات باد خورشیدی در فاصله خورشید تا زمین را ذرات آلفا (هسته هلیوم) تشکیل می‌دهند که حدود 4 تا 5 درصد مجموع ذرات را به خود اختصاص داده‌اند. تراکم متوسط این ذرات چیزی حدود در متر مکعب است که این رقم با فاکتوری معادل بیش از صد در تغییر است. (به طور مثال تراکم ذرات مزبور در سطح دریای زمین برابر در مترکعب می‌باشد.)
دمای ذرات باد خورشیدی در نزدیکیهای زمین چیزی حدود 100000 کلوین است. با این ترتیب ظاهراً زمین در لفافی از ذرات بسیار گداخته، و بسیار رقیق پوشیده شدهاست. این وضعیت نشان می‌دهد که خورشید از جرم خود حدود 1000 میلیون کیلوگرم در ثانیه می‌کاهد و آن را به پدیده‌ای به نام باد خورشیدی مبدل می‌سازد. با این روند مدتی معادل سال وقت لازم است تا تمام جرم خورشید بر باد رود! جالب این جاست که این مدت تقریباً 10000 بار طولانی‌تر از مدت زمان آغاز پیدایش و فعالیت خورشید تا زمان حاضر است.
ذراتی از تاج خورشیدی جدا گردیده و از هر سو در فضای بین سیارات به حرکت در می‌آیند و پدیده‌ای را به نام «باد خورشیدی» به وجود می‌آورند.
شفقهای قطبی
شفقهای قطبی یکی از طبیعی‌ترین و زیباترین پدیده‌های جو زمین است. پدیده مزبور عبارت از ذرات بارداری هستند که از خورشید به سوی لایه‌های زیرین جو زمین سرازیر می‌شوند و روشنی‌هایی را که کلاً شفقهای قطبی نام دارند پدید می‌آورند.
شفق قطبي يا نورهاي قطبي، به بهترين صورت از حدود عرض جغرافيايي دايره‌ي اقيانوس منجمد شمالي (يا منجمد جنوبي) ديده مي‌شود. نورهاي قطبي درست همانند تابش‌هاي رنگي در آسمان هستند. نورهاي قطبي در اثر الكترون‌هايي كه در طول خطوط نيروي ميدان مغناطيسي زمين حلقه مي‌زنند، به وجود مي‌آيند. اين حلقه‌هاي الكتروني وارد جو زمين مي‌شوند و باعث مي‌گردند كه گازهاي رقيقي كه در ارتفاعات بالاي جو قرار دارند، همانند نور لامپ فلورسنت بدرخشند.
اين الكترونها عمدتاً از خورشيد مي‌رسند و تعداد آنها بستگي به فعاليت خود خورشيد دارد. وقتي كه سطح خورشيد خيلي فعال باشد، ما نورهاي قطبي بيشتري را مشاهده مي‌كنيم تا زماني كه خورشيد آرام‌تر است.
نور قطبي مي‌تواند شكل‌هاي مختلفي داشته باشد. بعضي وقت‌ها شبيه به پرده‌ي آويزان، يا نورهاي متحرك و يا پرتوهاي نور است. رنگ آن نيز تغيير مي‌كند ولي بيشتر مواقع داراي سايه‌ي سبز يا صورتي است.
شفق‌ها مانند پرده‌هايي عظيم به طول صدها كيلومتر از نورهاي رنگي هستند
در موارد نادر شفق قطبي ممكن است سراسر آسمان مرئي، از افق تا سمت الراس را بپوشاند.
شكل شفق قطبي سخت متاثر از ميدان مغناطيسي زمين است، امتداد حركت ذرات خورشيدي را، در چندين هراز كيلومتر آخر، ميدان مغناطيسي زمين هدايت مي‌كند.
حلقه شفق قطبی
دوره تناوب ظهور شفق‌هاي قطبي
مشاهدات چندين ساله آشكار ساخته‌اند كه دوره‌هاي مشاهده شفق‌هاي قطبي به طور مرتب در 5/11 سال تكرار مي‌شوند. در طول اين مدت، شماره شفق‌هاي قطبي نخست ، سال به سال كاهش مي‌يابد و سپس شروع مي‌كند به زياد شدن تا مقدار آن در 5/11 سال از نو به ماكزيمم مي‌رسد.
يك پرسش و يك پاسخ
چرا شفق‌هاي قطبي در عرض‌هاي بالا، يعني در نواحي نزديك به قطبها مشاهده مي‌شوند؟ در صورتي كه مي‌دانيم پرتوهاي خورشيد تمام سطح زمين را روشن مي‌كنند. پاسخ اين پرسش را استرمر (Stermer) ، دانشمند نروژي پيدا كرد. ذرات باردار گسيل شده از خورشيد به جو زمين مي‌رسند و به درون ميدان مغناطيسي آن نفوذ مي‌كنند. در آنجا نيروي میدان مغناطیسی زمین بر آنها اثر مي‌كند و آنها را از مسير اوليه خود منحرف مي‌سازد.
استرمر محاسبات رياضي پيچيده‌اي انجام داد و مسير اين الكترونها را در ميدان مغناطيسي زمين حساب كرد. او نشان داد كه ذرات باردار منحرف شده توسط ميدان مغناطيسي زمين، به يقين فقط به نواحي قطبي كره زمين وارد مي‌شوند.
شفقهای قطبی تصاویر آیینه‌ای نیستند
در کتاب‌های عمومی نجومی چنین آمده است که شفقهای قطبی در اطراف هر دو قطب مغناطیسی زمین، تصاویر قرینه آیینه‌ای ایجاد می‌کننند. اما به نظر می‌رسد که چنین نیست. گروهی ، با استفاده از فضاپیمای Polar and Image متعلق به ناسا برای نخستین بار، بیضی‌های شفق قطبی را در آسمان نیمکره شمالی و جنوبی همزمان تحت نظر گرفتند. این دو حلقه نور، بسیار مشابه بودند اما دوام یکسانی نداشتند. این گروه، این تفاوت را از یک طرف ناشی از انحراف محور مغناطیسی زمین نسبت به جهت باد خورشیدی و از طرف دیگر ناشی از برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌های میدان مغناطیسی زمین دانسته‌‌اند.
شفقهای قطبی در دیگر سیارات
فضاپیماهای ویجر وجود شفقهای مشابهی را در عرضهای 78 تا 80 درجه‌ی شمالی و جنوبی جو مشتری و کیوان نشان می‌دهند.
اندازه تابناکی شفقهای قطبی را بر حسب واحدی به نام ری لی (Rayleigh) اندازه می‌گیرند. هر «ری لی» برابر است با صد هزار فوتون بر سانتی‌متر مربع در ثانیه. معمولاً شفق‌هایی با تابناکی هزار «ری لی» مرئی بوده و پدیده‌ای همیشگی در شبهای آسمان نواحی قطبی به شمار می‌آید.
بررسی‌ها نشان داده که شفقهای جو مشتری نیرومندتر از شفقهای زمینی هستند و درخشش آنها به 60 هزار ری لی می‌رسد. و هم چنین درخشندگی شفقهای کیوان به 2000 تا 5000 بالغ می‌گردد.
شهاب سنگ پرسايد و شفق قطبي
طیف رنگ‌های موجود در شفقهای قطبی
نیتروژن حجم عمده‌ای از گازهای موجود در جو زمین می‌باشد. اکسیژن، هیدروژن و هلیوم نیز با درصدهای متفاوتی در جو زمین وجود دارند. علت تغییر رنگ «شفقهای قطبی» بستگی به گازی دارد که ذرات باردار «باد خورشیدی» به آنها برخورد می‌کنند و آنها را وادار به تابش فوتون می‌کنند. طبق قوانین فیزیکی برای بر انگیخته شدن یک الکترون در هسته اتم، نیاز به صرف انرژی می‌باشد. الکترون با گرفتن انرژی برانگیخته میشود و از مداری به مدار بالاتر می‌رود. در بازگشت از مدار بالاتر به مدار اولیه الکترون انرژی‌ای را که گرفته بود به صورت انرژی تابش بر می‌گرداند. که طول موج این نور برای هر اتم مقداری منحصر به فرد است، و یکی از راه‌های تشخیص اتم‌ها به دست آوردن طول موجهای الکترون‌های آنها ست وقتی که برانگیخته می‌شوند. در «شفقهای قطبی» نیز قضیه به همین شکل می‌باشد. ذرات باردار «باد خورشیدی»، عناصر موجود در جو زمین را برانگیخته می‌کنند و هر کدام از عناصر بنا به ماهیت خود طول موجی از خود تابش می‌کنند، که دارای رنگ‌های مختلفی است. در زیر شما می‌توانید این موضوع را مشاهده کنید. در این آزمایش چهار گاز اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن و هلیوم در نظر گرفته شده است. ابتدا نام خود را وارد کنید و دکمه play را بزنید. در منوی گوشه عکس می‌توانید گازی را که می‌خواهید طیف رنگی آن را ببنید، مشخص کنید. گزینه Collision intensity شدت برخورد را مشخص میکند که می‌توانید با کم و زیاد کردن آن تغییرات به وجود آمده را مقایسه کنید.
نور شمالگان یا شفق قطبی:
شفق قطبی یا نور شمالگان ، به نور های رنگارنگی گفته می شود که بعضی شب ها در مناطق قطبی و نزدیک به قطب لحظاتی مانند گازهای متحرک رنگی پدیدار می شوند و آسمان سیاه و سفید شب را روشن و جادویی می کنند. با این که این پدیده زیبا در کشور ما قابل رویت نیست اما دانستن چگونگی پیدایش جالب و لذت بخش است . خورشید برخلاف ظاهر آرام و پایدارش ، یک ستاره طوفانی و فعال است . فعالیت ها و انفجار های سطحی و جوی خورشید به طور پیوسته جریانی از ذرات پر انرژی باردار شامل الکترون ها ، پروتون ها و یون ها را در فضا منتشر می کند که به آن باد خورشیدی گفته می شود . ذرات باردار باد خورشیدی با سرعتی حدود 1.5 میلیون کیلومتر در ساعت فضا را می پیمایند و پس از چند روز به زمین می رسند . زمینی که با میدان مغناطیسی خود ، منتظر پذیرایی از آنهاست . میدان مغناطیسی بر الکتریکی متحرک نیرو وارد می کند و این نیرو در هر لحظه بر مسیر حرکت ذره عمود است . حالا اگر ذره بارداری را در یک میدان مغناطیسی شلیک کنید ، این نیرو باعث می شود تا ذره دور یکی از خطوط میدان ، شروع به چرخش کند . عین همین اتفاق برای ذرات باردار باد خورشیدی می افتد . زمین مانند آهنربایی است که قطبهای آن در نزدیکی قطب شمال و جنوب جغرافیایی قرار دارند و خطهای میدان آن از قطب به قطب کشیده شده اند . به این ترتیب ، وقتی ذره بارداری به محدوده میدان مغناطیسی زمین می رسد ، به دام یکی از خطوط میدان می افتد و بسته به جهت سرعتش شروع به حرکت مارپیچی به طرف یکی از قطب های زمین می کند. حالا تصور کنید وقتی پس از یک فوران خورشیدی شدت و انرژی باد خورشید چندین برابر می شود و انبوه ذرات باردار پر سرعت با همدیگر و در راستای خطوط میدان وارد جو مناطق نزدیک به قطب شمال و جنوب می شوند و در ارتفاع حدود 30 تا 400 کیلومتری زمین به اتمهای اکسیژن و نیتروژن جو برخورد می کنند ، چه اتفاقی می افتد . ذرات پر سرعت در برخورد با اتم ها ، آنها را برانگیخته می کنند و اتم برانگیخته هم ، طبق معمول انرژی خود را به صورت یک فوتون آزاد می کند. یعنی عین همان چیزی که در صاعقه و لامپ نئون( یا فلورسنت ) اتفاق می افتد.رنگ این نوع تابش به نوع گاز تحریک شده و فشار ( ارتفاع) آن بستگی دارد . اتم اکسیژن برانگیخته تا ارتفاع 220 کیلومتری نور سبز و از آن به بالا نور قرمز تابش می کند. در حالی که نور تابیده از اتم نیتروژن تا ارتفاع 100 کیلومتری ، آبی و در ارتفاعات بالاتر بنفش است.
همه این فرایند های فیزیکی و شیمیایی دست به دست هم می دهند تا رقص مواج رنگ ها ، آسمان شبهای طولانی قطب را برای لحظاتی روشن کند. اسکیمو بودن همین خوبی ها را هم دارد!
شَفَق یا سُرخی قُطبی یکی از پدیده‌های جوی کرۀ زمین است.
نیروهای لورنتس که موجب انحراف مسیر الکترونها در میدان‌های مغناطیسی میشود در بسیاری از پدیده‌های طبیعی تجلی مییابند و فقط با یاری گرفتن از این نیروها توضیح آنها ممکن است. یکی از تماشایی‌ترین و با شکوهترین پدیده‌ها از این نوع شفق قطبی است، که مشخصه عرضهای جغرافیایی بالا , نزدیکیهای شمال یا جنوب مدار قطبی است. پدیده شگفت آور و زیبایی که در طول شب قطبی طولانی در آسمان دیده میشود.
آسمان تابان میشود و نقشهایی با رنگها و شکلهای گوناگون دیده میشود. گاهی دارای شکل کمان یکنواخت، ساکن یا تپنده است و گاهی عبارت است از شمار زیادی پرتو با طول موجهای متفاوت، که مانند پرده‌ها و نوارها بازی می‌کنند و پیچ و تاب میخورند. رنگ تابانی از سبز مایل به زرد به سرخ و بنفش مایل به خاکستری تغییر میکند. طبیعت و منشا شفقهای قطبی زمان درازی به کلی پوشیده مانده بود. تا اینکه به تازگی برای این راز توضیح رضایت بخشی پیدا شد.
نور شمالگان (شفق قطبي) در نيم كره شمالي ديده ميشه ضخامت اين پرده كه داراي ارتفاع چند صد كيلومترو طول چند هزار كيلومتره بيش از يك كيلو متر نيست.
براي توجيه اين پديده مي توانيم بگوييم كه ذرات باردار موجود در پرتو هاي كيهاني كه توسط ميدان مغناطيسي زمين در كمربند وان آلن به دام افتان در قطبها وارد جو ميشن در نتيجه شفق قطبي در اثر بزرخورد اين ذرات با اتم ها و ملكول ها ي موجود در لايه بالايي جو ايجاد ميشه
. زمان شفق قطبي زمانيست كه انفجارهاي خورشيدي صورت مي گيرد.
مقدمه
در عرضهای بالای زمین ، آسمان شب ، بصورت درخشانی به شکل متحرک روشن میشود که شفق قطبی نامیده میشود. آنها شفاف هستند و می‌توان ستاره‌ها را از داخل آنها مشاهده کرد. اغلب نور آنها به قدری می‌درخشد که می‌توان نوشتجات را خواند و رنگ آنها همیشه سبز مایل به زرد نیست. شفق قطبی شمالی و شفق قطبی جنوبی را می‌توان در هر شب روشن مشاهده کرد و شدت نور آنها متغیر بوده و تابع تعدادی پارامتر است. راه شیری توسط یک شفق قطبی روشن ، دیده نمی‌شود.
همچنین آشکار است که شفق قطبی به هنگام روز بوجود می‌آید، بطوری که نور آن همواره در اتمسفر عرضهای بالا انتشار می‌یابد. وجود شفق قطبی چندین قرن است که مورد شناسایی قرار گرفته است. در اوایل تصور می‌شد که شفق قطبی ناشی از بازتاب نور خورشید توسط یخهای فطبی است. نظریه دیگری عبارت از روشن شدن آسمان توسط خدایان بوده است. امروزه نظریه ذرات باردار شتاب‌دار مسئول این پدیده شناخته شده‌اند.
شفق قطبی چگونه تشکیل میشود؟
نیروهای لورنتس که موجب انحراف مسیر الکترونها در میدان های مغناطیسی میشود در بسیاری از پدیده‌های طبیعی تجلی مییابند و فقط با یاری گرفتن از این نیروها توضیح آنها ممکن است. یکی از تماشایی‌ترین و با شکوهترین پدیده‌ها از این نوع شفق قطبی است، که مشخصه عرضهای جغرافیایی بالا , نزدیکیهای شمال یا جنوب مدار قطبی است. پدیده شگفت آور و زیبایی که در طول شب قطبی طولانی در آسمان دیده میشود.
آسمان تابان میشود و نقشهایی با رنگها و شکلهای گوناگون دیده میشود. گاهی دارای شکل کمان یکنواخت ، ساکن یا تپنده است و گاهی عبارت است از شمار زیادی پرتو با طول موجهای متفاوت ، که مانند پرده‌ها و نوارها بازی می‌کنند و پیچ و تاب میخورند. رنگ تابانی از سبز مایل به زرد به سرخ و بنفش مایل به خاکستری تغییر میکند. طبیعت و منشأ شفقهای قطبی زمان درازی به کلی پوشیده مانده بود. تا اینکه به تازگی برای این راز توضیح رضایت بخشی پیدا شد.
ارتفاع شفقهای قطبی
قبل از همه ، دانشمندان موفق شدند ارتفاعی را که شفقهای قطبی ظاهر می‌شوند، تعیین کنند. به این منظور از یک تابانی از دو نقطه به فاصله چند ده کیلومتر از یکدیگر عکس گرفتند. به کمک چنین عکسهایی ثابت کردند که شفقهای قطبی در ارتفاع 80 تا 100 کیلومتری بالای زمین (بیشتر اوقات در ارتفاع 100 کیلومتر) ظاهر می‌شوند. به این ترتیب دریافتند که شفقهای قطبی تابانی گازهای رقیق موجود در جو زمین هستند، که تا اندازه‌ای به تابانی در لامپ های تخلیه گاز شبیه می‌باشند.
دوره تناوب ظهور شفق های قطبی
رابطه جالب بین شفقهای قطبی و پدیده‌های دیگر روشن است. شفقهای قطبی با دوره‌های متفاوت مشاهده می‌شوند. اختلاف دوره‌های شفق قطبی بعضی اوقات به چندین سال می‌رسد. مشاهدات چندین ساله آشکار ساخته‌اند که دوره‌های زیادی ماکزیمم شفقهای قطبی بطور مرتب در 11.5 سال تکرار می‌شوند . در طول این مدت ، شماره شفقهای قطبی نخست سال به سال کاهش می‌یابد و سپس شروع میکند به زیاد شدن تا مقدار آن در 11.5 سال از نو به ماکزیمم می‌رسد.
فرضیه بیرکلند در مورد لکه‌های خورشیدی
بیرکلند (B. Birkeland) دانشمند نروژی با مقایسه نتایج اخیر این فرضیه را مطرح کرد که لکه‌های خورشیدی ناحیه‌هایی هستند که 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 تخلیه گاز در لوله ، گازها را به تابانی وا می‌دارند. این الکترونها همچنین روی میدان مغناطیسی زمین و شرایط انفجار امواج رادیویی مجاور زمین اثر می‌گذارند.
اگر نظریه بیرکلند درست باشد، چرا شفقهای قطبی در عرضهای بالا ، یعنی در نواحی نزدیک به قطبها مشاهده می‌شوند؟ در صورتی که می‌دانیم پرتوهای خورشید تمام سطح زمین را روشن می‌کنند. پاسخ این پرسش را استرمر (Stermer) ، دانشمند نروژی دیگر پیدا کرد. ذرات باردار گسیل شده از خورشید به جو زمین می‌رسند و به درون میدان مغناطیسی آن نفوذ می‌کنند. در آنجا نیروی لورنتس بر آنها اثر میکند و آنها را از مسیر اولیه خود منحرف می‌سازد. استرمر محاسبات ریاضی پیچیده‌ای انجام داد و مسیر این الکترونها را در میدان مغناطیسی زمین حساب کرد. او نشان داد که ذرات باردار منحرف شده توسط میدان مغناطیسی زمین ، به یقین فقط به نواحی قطبی کره زمین وارد می‌شوند.
این نظریه که در انحراف ذرات باردار در میدان مغناطیسی زمین نیروی لورنتس را به حساب می‌آورند، با شمار زیادی از نتایج آزمایشگاهی به خوبی همخوانی دارد و در حال حاضر پذیرش همگانی یافته است. هر چند به تازگی برای توضیح کمی تمامی این دیدگاه دشواریهایی بروز کرده است.
دانشمندان قرن نوزدهم ، خورشید را سرچشمه جویباری از ذرات ابر گونه‌ای که در فضای بین سیارات روان است، می‌پنداشتند و بر این اعتقاد بودند که پدیده‌هائی چون فروغهای قطبی و توفانهای مغناطیسی (که اختلالاتی را در میدان مغناطیس زمین موجب می‌گردد.) از برخورد ابر گونه مزبور با جو زمین پدید می‌آیند.
نظریات
این نظریه در سال 1900 بوسیله الیور لوچ انگلیسی چاپ و منتشر گردید و حدود سی سال بعد یعنی در سال 1932 جی. بارتلز خاطر نشان ساخت که ارتباطی میان توفانهای مغناطیسی و فعالیت مشعلهای خورشیدی موجود نیست و احتمالاً این پدیده را بایستی با دوره چرخش 27 روزه خورشید مربوط دانست. به گمان بارتلز اختلالات مغناطیسی زمین بر اثر فعالیت مناطقی از خورشید که آنها را مناطق می‌نامید، ایجاد می‌گردد.
نتایج حاصله از بررسی دنباله یا گیسوی ستارگان دنباله‌دار بر نظریه گسیلش ذرات خورشیدی نیرو بخشید و در سال 1958 ای.ان پارکر ثابت نمود که ذراتی از تاج خورشیدی جدا گردیده و از هر سو در فضای بین سیارات به حرکت در می‌آیند و پدیده‌ای را به نام باد خورشیدی بوجود می‌آورند. به گمان پارکر ، دمای فوق العاده زیاد تاجهای خورشیدی ، فشارهای زیادی را موجب گردیده و به جریان برونسوی مواد خورشیدی می‌انجامد.
از آنجائی که هیچ مانع خارجی در سر راه مواد مزبور وجود ندارد. لذا از سرعت جریان آنها کاسته می‌گردد و به سان گلوله‌ای که در سراشیب غلطان است، همچنان به راه خود ادامه می‌دهند. منشأ این پدیده همانا تاج خورشیدی است که بسا در سرشت خود همواره در انبساط و پراکنش بوده و برای جایگزینی مواد از دست رفته از لایه‌های زیرین خویش تغذیه میکند. اما اینکه مکانیسم تغذیه دقیقاً چگونه عمل میکند؟ هنوز به درستی روشن نیست.
نتایج بدست آمده از کاوشهای فضائی کشورهایی چون اتحاد جماهیر شوروی و آمریکا (بویژه مارینر2) مداومت باد خورشیدی را ثابت می‌سازد و با آغاز عصر فضا ، تحقیق در زمینه آشنایی با این مکانیسم با جدیت هر چه تمامتر دنبال می‌گردد و هر روز بر آگاهی با در مورد شناخت پدیده باد خورشیدی افزوده میشود.
ویژگیهای باد خورشیدی
باد خورشیدی بطور پیوسته و با سرعت بین 200 تا 900 کیلومتر در ثانیه در فضای میان سیارات می‌وزد (رقم بین 400 تا 500 کیلومتر در ثانیه را می‌توان سرعت متوسط بادهای خورشید محسوب داشت) و ذراتی که بوسیله باد خورشیدی حمل می‌شوند حدود 4 تا 5 روز وقت لازم دارند تا به زمین برسند. باد خورشیدی شامل تعدادی الکترون و پروتون همراه با مقدار کمی یون های سنگین می‌باشد.
مهمترین ذرات باد خورشیدی در فاصله خورشید تا زمین را ذرات آلفا (هسته هلیوم) تشکیل می‌دهند که حدود 4 تا 5 درصد مجموع ذرات را به خود اختصاص داده‌اند. تراکم متوسط این ذرات چیزی حدود در متر مکعب است که این رقم با فاکتوری معادل بیش از صد در تغییر است. (به طور مثال تراکم ذرات مزبور در سطح دریای زمین برابر در متر مکعب می باشد).
دمای پلاسمای باد خورشیدی که بر حسب پراکنش سرعت ذرات بیان می‌گردد. در نزدیکیهای زمین حدود کلوین است. با این ترتیب ظاهراً زمین در لفافی از پلاسمای بسیار گداخته و بسیار رقیق پوشیده شده، این وضعیت نشان می‌دهد که خورشید از جرم خود حدود کیلوگرم در ثانیه می‌کاهد و آن را به پدیده‌ای بنام باد خورشیدی مبدل می‌سازد. با این روند مدتی معادل حدود سال وقت لازم است تا تمام جرم خورشید بر باد رود. جالب اینجاست که این مدت تقریباً 10 بار طولانی‌تر از مدت زمان آغاز پیدایش و فعالیت خورشید تا زمان حاضر است.
منبع: تیبیان
پاسخ با نقل قول
علاقه مندی ها (بوک مارک ها)