رقص ارواح ، شاید زیباترین اسمی است که برای پدیده جذاب و بینظیر شفق قطبی توسط قبایل سرپوخست کانادایی انتخاب شده. شفق قطبی یکی از عجایب هفتگانه طبیعی جهان و از پدیدههای جوی کره زمین محسوب میشود. این پدیده شگفتانگیز در آسمان نورهای متحرک و زیبایی به رنگهای سبز، زرد، بنفش، قرمز و آبی میسازد.
این پدیده معمولاً در عرضهای نزدیک به قطب های زمین بر اثر برخورد ذرات باردارِ بادِ خورشیدی و یونیزه شدن مولکولهای موجود در یونوسفر زمین به وجود میآید.
پدیده شفق قطبی Aurora که به نور شمالی Northern Light در مناطق شمالی زمین و نور جنوبی Southern Light در مناطق جنوبی نیز مشهور است که در نزدیکی هر دو قطب شمال و جنوب زمین رخ میدهد.
شفق قطبی چیست؟
شفق قطبی نمایشی رنگارنگ نورها در آسمان شب است ، که بر اثر برخورد ذرات بارداری که توسط طوفان های خورشیدی از خورشید جدا شده اند و به گازهای موجود در جو زمین برخورد در لایه «مگنتوسفر» برخورد میکنند و واکنش نشان میدهند.
لایه مگنتوسفر یکی ار لایههای الکترومعناطیسی زمین است. در این لایه ذرات حاوی بارهای الکتریکی وجود دارند که زمین را از ورود ذرات خورشیدی آسیبزا محافظت میکنند؛ اما گاهی، این بادهای خورشیدی از لایه مگنتوسفر عبور میکنند و برخورد ذرات باردار بادهای خورشیدی با ذرات باردار موجود در این لایه زمین منجر به یونیزه شدن مولکولهای موجود در جو و نمایشی زیبا از شفقهای قطبی میشود.
شفق قطبی تقریبا در تمام طول شبانه روز وجود دارد؛ اما تنها در شب هنگام زمانی که آسمان تاریک و بدون ابر باشد ، میتوان به تماشای آن نشست .
شفقهای قطبی در مناطق شمالگان و جنوبگان، در مدارهای ۶۶٫۵ درجه به بالا قابلمشاهده هستند.

دلیل پیدایش شفق
خورشید تنها گرما و نور به سمت زمین نمیفرستد بلکه در کنار آنها انرژی زیاد و ذرات کوچک دیگری نیز بهسمت زمین میفرستد. یکی از مهمترین وظایف میدان مغناطیسی اطراف زمین حفاظت از ما در برابر این ذرات مضرمحافظت میکند؛ اما خورشید همواره انرژی یکسانی ارسال نمیکند.
شرایط جوی خورشید با لکههای خورشیدی اندازهگیری میشود. دمای سطح خورشید به 5500 درجه میرسد و این لکهها سردترین بخشهای خورشید محسوب میشوند و بهصورت لکههایی تیره روی سطح آن ظاهر میشوند.
این لکه ها که اختلاف دمای زیادی با سطح خورشید دارند که گاهی به چند هزار درجه میرسیند باعث بوجود آمدن جریان های گازی میشوند که از ذرات باردار الکتریکی به نام یون تشکیل شدهاند که این جریان ها به بادها خورشیدی معروف هستند که از سطح خورشید جدا میشوند. زمانی که این بادها شدت پیدا میکنند، آنها را طوفان خورشیدی می نامند.
بادهای خورشیدی با این لکهها در ارتباطاند و هرچه لکههای خورشیدی فعالتر باشند، شفقهای قطبی راحتتر دیده میشوند. فعالیت لکههای خورشیدی در چرخهای ۱۱ ساله رصد میشوند.
زمانیکه این طوفانهای خورشیدی با میدان مغناطیسی زمین برخورد میکنند. در اثر تجزیه این یون ها رنگهای مختلفی دیده میشوند و شفق قطبی تشکیل میشود.
حالا بهتر است بدانیم بدون میدان مغناطیسی زمین بادهای خورشیدی میتوانند براحتی جو زمین را نابود کنند و حیات زمین را از بین ببرند. میدانهای مغناطیسی اطراف زمین وظیفه محافظت از کره خاکی ما را دارند و سپری دفاعی جلوی این بادهای خورشیدی هستند.
زمانیکه طوفانهای خورشیدی با حجم زیادی از ذرات باردار و با سرعت بالا در فضا پخش می شوند توسط لایه مگنتوسفر مسدود میشوند، اما برخی از یونها برای مدت کوتاهی در فضایی حلقهای شکل در ناحیهای به نام یونوسفر در اطراف جو زمین به دام میافتند و به سمت قطبهای شمال و جنوب منحرف میشوند.
ناحیه یونیسفر در اطراف قطبهای ژئومغناطیسی زمین قرار گرفته است. قطبهای ژئومغناطیسی محور میدان مغناطیسی کره زمین را تعیین میکند و در فاصله ۱۳۰۰ کیلومتری قطبهای جغرافیایی زمین در حرکت هستند.
در ناحیه یونیسفر یونهای باردار با گازهای موجود در اتمسفر مثل اکسیژن و نیتروژن واکنش نشان میدهند و شروع به سوختن و تولید نور میکنند.
و حالا میتوانید علت اینکه چرا شفق های قطبی رنگ های مختلف دارند را میتوانید متوجه شوید.
در نتیجه واکنش این یونها با اکسیژن، نورهای خیرهکننده سبز و زرد و گاهی آبی؛ در نتیجه واکنش با نیتروژن نورهایی مایل به قرمز و آبی و در نتیجه برخورد این یونها با اتمهای هیدروژن و هلیوم شفقهای آبی و بنفش ایجاد میکند. البته ناگفته نماند که ارتفاع برخورد هم در این رنگها بی تاثیر نیست.
شفق ها معمولا در ارتفاع ۹۷ الی هزار کیلومتری از سطح زمین شکل میگیرند.
شفقهای قطبی اکثرا به رنگهای سبز و آبی دیده میشوند ، که حاصل برخورد یونهای خورشیدی با اتمهای اکسیژن در ارتفاع پایین هستند. در ارتفاع بالاتر همین برخورد میتواند منجر به درخششی قرمز شود، اگرچه چشم ما بهندرت این طیف را میتواند تشخیص دهد.
دلیل پیدایش شفق
خورشید تنها گرما و نور به سمت زمین نمیفرستد بلکه در کنار آنها انرژی زیاد و ذرات کوچک دیگری نیز بهسمت زمین میفرستد. یکی از مهمترین وظایف میدان مغناطیسی اطراف زمین حفاظت از ما در برابر این ذرات مضرمحافظت میکند؛ اما خورشید همواره انرژی یکسانی ارسال نمیکند.
شرایط جوی خورشید با لکههای خورشیدی اندازهگیری میشود. دمای سطح خورشید به 5500 درجه میرسد و این لکهها سردترین بخشهای خورشید محسوب میشوند و بهصورت لکههایی تیره روی سطح آن ظاهر میشوند.
این لکه ها که اختلاف دمای زیادی با سطح خورشید دارند که گاهی به چند هزار درجه میرسیند باعث بوجود آمدن جریان های گازی میشوند که از ذرات باردار الکتریکی به نام یون تشکیل شدهاند که این جریان ها به بادها خورشیدی معروف هستند که از سطح خورشید جدا میشوند. زمانی که این بادها شدت پیدا میکنند، آنها را طوفان خورشیدی می نامند.
بادهای خورشیدی با این لکهها در ارتباطاند و هرچه لکههای خورشیدی فعالتر باشند، شفقهای قطبی راحتتر دیده میشوند. فعالیت لکههای خورشیدی در چرخهای ۱۱ ساله رصد میشوند.
زمانیکه این طوفانهای خورشیدی با میدان مغناطیسی زمین برخورد میکنند. در اثر تجزیه این یون ها رنگهای مختلفی دیده میشوند و شفق قطبی تشکیل میشود.

حالا بهتر است بدانیم بدون میدان مغناطیسی زمین بادهای خورشیدی میتوانند براحتی جو زمین را نابود کنند و حیات زمین را از بین ببرند. میدانهای مغناطیسی اطراف زمین وظیفه محافظت از کره خاکی ما را دارند و سپری دفاعی جلوی این بادهای خورشیدی هستند.
زمانیکه طوفانهای خورشیدی با حجم زیادی از ذرات باردار و با سرعت بالا در فضا پخش می شوند توسط لایه مگنتوسفر مسدود میشوند، اما برخی از یونها برای مدت کوتاهی در فضایی حلقهای شکل در ناحیهای به نام یونوسفر در اطراف جو زمین به دام میافتند و به سمت قطبهای شمال و جنوب منحرف میشوند.
ناحیه یونیسفر در اطراف قطبهای ژئومغناطیسی زمین قرار گرفته است. قطبهای ژئومغناطیسی محور میدان مغناطیسی کره زمین را تعیین میکند و در فاصله ۱۳۰۰ کیلومتری قطبهای جغرافیایی زمین در حرکت هستند.
در ناحیه یونیسفر یونهای باردار با گازهای موجود در اتمسفر مثل اکسیژن و نیتروژن واکنش نشان میدهند و شروع به سوختن و تولید نور میکنند.
و حالا میتوانید علت اینکه چرا شفق های قطبی رنگ های مختلف دارند را میتوانید متوجه شوید.
در نتیجه واکنش این یونها با اکسیژن، نورهای خیرهکننده سبز و زرد و گاهی آبی؛ در نتیجه واکنش با نیتروژن نورهایی مایل به قرمز و آبی و در نتیجه برخورد این یونها با اتمهای هیدروژن و هلیوم شفقهای آبی و بنفش ایجاد میکند. البته ناگفته نماند که ارتفاع برخورد هم در این رنگها بی تاثیر نیست.
شفق ها معمولا در ارتفاع ۹۷ الی هزار کیلومتری از سطح زمین شکل میگیرند.
شفقهای قطبی اکثرا به رنگهای سبز و آبی دیده میشوند ، که حاصل برخورد یونهای خورشیدی با اتمهای اکسیژن در ارتفاع پایین هستند. در ارتفاع بالاتر همین برخورد میتواند منجر به درخششی قرمز شود، اگرچه چشم ما بهندرت این طیف را میتواند تشخیص دهد.

آیا در مناطق خارج از مدار قطبی هم امکان مشاهده شفق قطبی وجود دارد؟
همانطور که گفتیم شفق های قطبی اکثرا در مدار قطبی مشاهده می شود، اما موارد محدودی در تاریخ گزارش شده که بخاطر طوفان های خورشیدی شدید در مدارهای پایینتر هم شفق مشاهده شده.
یکی از این موارد معروف آن به شمال اسپانیا برمیگردد . در 25 ژانویه 1938زمانیکه اسپانیا در میانه جنگ داخلی بود، و درست در زمانیکه سایه ترس از جنگ جنگ جهانی دوم به دلیل اقدامات بی پروای آلمان نازی در اروپا افزایش یافته بود. در تروئل Teruel ، در روزی که سربازان طرف جمهوری خواه کنترل شهر را از شورشیان گرفته بودند، ناگهان آسمان رنگ خون گرفت: بنفش، قرمز، ارغوانی ، این لحظه ای بود که همه ترسیده بودند.
آیا این سلاح جدید کشتار جمعی ارتش رقیب بود؟ آیا هیتلر سلاح نهایی خود را پیدا کرده بود؟ آخرالزمان بود؟
اما این اتفاق هیچی جز شفقی قطبی قوی نبود . طوفان خورشیدی بسیار شدیدی که باعث شده بود تا شفق به عرضهای جغرافیایی پایین تر برسد و روشنایی اش را در برابر تاریکی که سراسر جهان را فرا گرفته بود بگستراند. در اتفاقی عجیب شفق قطبی تا جنوب اروپا رسیده بود و وارد اسپانیا شده بود.
اسطوره شناسی شفق قطبی

- شاید اگر اهل دنیای سینمایی مارول باشید یا علاقمند به اساطیر مردمان نورث یا همان واینکیگ ها باشید با تعدادی چند از اسطوره های این قسمت از زمین همچون اودین و ثور و والکری ها آشنا باشید. بر طبق باور واینکینگ ها خدای خدایان «اودین» که فرمانروای آسگارد بود، در والهالا یا جهان پس از مرگ زندگی میکرد. هر جنگجویی که در طی نبرد میمرد، به والهالا میرفت. هدایت آنها بهسمت اودین توسط جنگجویان زنی به نام «والکریها» رخ میداد.
وایکینگها بر این باور بودند که شفقهای قطبی انعکاس نور در زرههای این زنان است. این انعکاس نور کمک میکند تا جنگجویان مسیر را در روشنی طی کنند. - قوم Inuit ها از سرخپوستان شمال کانادا معتقد بودند که این نورها ارواح اجدادشان هستند که با جمجمه شیر دریایی بهعنوان توپ بازی میکنند.
- اما در افسانه های فنلاند روباه قطبی کوچکی را با نام روباه آتش یا revontulet توصیف میکنند، که با سرعت بالایی در سمت شمال میدود و دمش جرقه هایی را به سمت آسمان شب به پرواز در می آورد و شفق قطبی را ایجاد می کند.

- پدیده شفق قطبی در کشور چین بسیار نادر است. با این حال اولین افسانه های چین در خصوص شفق های قطبی است که با اژدها ها در ارتباطند. بر اساس افسانه های چینی، شفق های قطبی نشانه جنگی میان اژدها های خوب و بد است که با نفس هایشان آتش را در سراسر آسمان می دمند.
- در میان قبایل بومی آمریکای شمالی نیز افسانه های زیادی در رابطه با شفق قطبی وجود دارد. بر طبق بعضی از این افسانه ها شفق قطبی روح قدرتمندی است که به شمن ها کمک میرساند یا در افسانه های دیگر شفق قطبی، راهنمای ارواح را در سفر خود به دنیای پس از مرگ هستند.گروهی از سرخپوستان هم بودند که شفق را نشانه جنگ و طاعون می دانستند برای دفاع از خود در برابر شفق باخود چاقو حمل می کردند!
- مردمان اسکیموی ساکن گرینلند معتقد بودن که شفق قطبی گذرگاه های باریکی هستند که از طریق انها ارواح سرگردان به بهشت می روند.
- سرخپوستان شرق کانادای و آلاسکا هم شفق قطبی را رقص ارواح می نامیدند .
- در برخی فرهنگ مردمان لاپلند در شمال اروپا (از شمال غرب روسیه تا شمال نروژ ، سوئد و فنلاند)، یا همان سامی ها مردم می ترسیدند که هنگام شفق قطبی سوت بزنند چون فکر میکردند با این کار باعث پایین آمدن شفق میشوند و شفق آنها را با خود خواهد برد!
اولین سند ثبت شده از مشاهده شفق
میتوان اولین شفق ثبت شده در دنیا را در متنی مربوط به دوره چین باستان یافت که احتمالا برای سال ۹۷۷ قبل از میلاد رخ داده است. در این سند توصیف شده که " نوری متشکل از ۵ رنگ در قسمت شمالی آسمان شب مشاهده شده" . پیش از این قدیمی ترین سند از مشاهده شفق مربوط به سال ۶۷۹قبل از میلاد بود که توسط ستاره شناسان آشوری بر روح لوح های خط میخی حک شده بود.
آیا میتوانیم فعالیت شفق قطبی را پیشبینی کنیم؟
واقعیت این است که حتی با وجود پیشرفت های علمی زیاد و ابزارهای جدید نمیتوان پیش بینی خیلی دقیق از این پدیده و شرایط جوی ارائه داد. معمولا طوفانهای خورشیدی در مدت ۲۴ تا ۴۸ ساعت فاصله خورشید تا زمین را طی میکنند و براساس آگاهی آگاهی از شرایط جوی در این مدت محدود به پیشبینی نسبی از ظهور شفقهای قطبی در آسمان دست پیدا کرد.
اما بصورت تجربی معمولا وقتی لکه ای روی خورشید ظاهر میشود و طوفان خورشیدی رخ میدهد ۲۶ تا ۲۸ روز بعد زمانیکه خورشید یک دور کامل به دور خود میزند ، میتوان احتمال داد که دوباره در اون تاریخ شاهد طوفان خورشیدی بود.
با در نظر گرفتن تمام این شرایط، شما میتوانید از سایتها برنامههای موبایلی که زمان و شدت شفق قطبی را در مناطق مختلف پیشبینی میکنند استفاده کنید. مشهورترین این سایتها میتوان به دو سایت زیر اشاره کرد.
و اگر بخواهیم بهترین نرم افزارهای پیش بینی شفق را نام ببرید بدون تردید نرم افزار ra Forecast میتواند بهترین گزینه هم برای گوشی های اندروید و هم برای گوشی های ios باشد.
چگونه داده های پیش بینی شفق قطبی را مطالعه کنیم ؟
پس از مراجعه به سایت ها و نرم افزارهای پیش بینی شفق ، قطعا با چند شاخص اندازه گیری مواجه خواهید شد که برای تفسیر و فهم آن نیاز به آشنایی با آنها خواهید داشتید. برای پیش بینی و برنامه ریزی شفق قطبی باید با 2 شاخص آشنایی داشت ، شاخص کی پی (KP Index) و مقیاس جی (G-Scale)
شاخص کی پی KP Index
این شاخص ، نشان دهنده فعالیت ژئومغناطیسی زمین و نشاندهنده قدرت طوفان های ژئومغناطیسیت که با جو زمین برخورد میکنند که بر اساس سنجش های سه ساعته مغناطیس سنج های زمینی تعیین میشود.
کمینه این شاخص، صفر (فعالیت ژئومغناطیسی اندک) و بییشنه آن، 9(شدیدترین طوفان ژئومغناطیسی) است.
مقیاس جی G-scale
این مقیاسی که پنج سطح (G1 تا G5 ) دارد برای نشان دادن شدت فعالیت ژئومغناطیسی رصد شده و پیش بینی شده استفاده قرار میگیرد.
چگونه برای دیدن شفق برنامه ریزی کنیم ؟
برای برنامه ریزی برای یکی سفر موفق به قصد دیدن شفق قطبی باید چند مرحله را در نظر داشت:
۱. مکان یابی: تعیین مکانی که با کمترین هزینه زمانی، جانی و مالی بیشترین احتمال رصد شفق را در پی داشته باشد.
۲. زمانبندی: تعیین بهترین بازه زمانی برای مواجهه با آسمان صاف و رصد شفق قطبی
۳. آمادگی: اعم از پوشش مناسب تا تغذیه مناسب برای گذر از سرمای استخوان سوز
۱. مکان یابی
مکان مورد نظرتان را در وهله اول، متناسب با گذرنامه و امکان دسترسی انتخاب کنید . با توجه به اعتبار پاسپورت ما و سخت بودن گرفتن ویزای اکثر مقاصد باید از چندین ماه زودتر اقدام به گرفتن ویزا کنید.
در مکان یابی نقاطی که قصد رصد دارید حتما باید میزان دسترسی به جاده ها را در مبدا (محل اقامت)و مقصد (مکان رصدی)در سایت های معتبر چک کنید . یکی از ابزارهایی که قبل از هر برنامه رصدی میتوانید از آن استفاده کنید Google Earth هست که شما میتوانید با استفاده از آن هم خود منطقه هم خط افق آن و شرایط باز بودن نمای آسمان را در آن بررسی کنید.

https://www.lightpollutionmap.info
از بررسی وضعیت هوا برای برگشت از مقصد غافل نشوید. بسیاری از مسافران تریبرکا در شمال روسیه، به هنگام برگشت، با راه مسدود شده به علت بارش صبحگاهی برف مواجه شدند و روزها در این روستای کوچک گرفتار شدند. برای عکاسان، منظره چشم انداز زمینه بسیار مهم است. با این حال متناسب با تجهیزات تان از نزدیک ترین آبادی ها و پشتیبانی ها فاصله بگیرید. تحمل سرمای منفی ۱۰ الی منفی ۳۰ درجه برای هیچ کس آسان نیست. و در آخر گرفتار تبلیغات سونا و اتاق های شیشه ای با قیمت های هنگفت و کارایی پایین نشوید
۲. زمانبندی
حضور ماه کامل در آسمان، منجر به روشن شدن زمینه آسمان می شود. سعی کنید برنامه سفرتان را برای هفته حول آغاز ماه قمری )سه روز قبل و بعد که ماه هاللی شکل است( برنامه ریزی کنید. با این حال حتما از نرم افزارها یا سایت های آسمان نما برای اطالع از وضعیت خاص ماه در آسمان مدار قطبی مطلع شوید. Sun Surveyor (Sun & Moon) اپ و www.heavens-above.com م
هر چند وقت یکبار به گالری سایت های عکاسی نجومی روز مانند گالری اسپیس ودر )com.spaceweather.www )سر بزنید و فعالیت خورشید را زیر نظر بگیرید، ممکن است خوش اقبال باشید و لکه خورشیدی یکی دو ماهی دوام داشته باشد. • هیچ کس نمی تواند مدعی باشد که امکان پیشبینی شفق قطبی را زودتر از 72 ساعت دارد ولی با این حال می توان با زیر نظر داشتن نمایان شدن لکه های خورشیدی و ظهور شفق های قطبی در آسمان زمین )حدود 3تا 4 روز بعد( به تکرار الگویی مشابه در 25 تا 26 روز بعد امیدوار بود
بهترین زمان های سال در مدارهای قطبی به نظر زمانی است که در این مناطق تماما شب است. به طور مثال در مورمانسک روسیه از ۲۰ روز قبل تا ۲۰ روز بعد از شب یلدا، خورشید طلوع نمی کند ولی این الزاما به این معنی نیست که منجر به فرصت بیشتر تماشای شفق قطبی می شود
توده شفق قطبی مانند روحی سرگردان به دور مناطق نزدیک به مدار قطبی میگردد و همیشه در یک نقطه حضور ندارد
. تحمل سرما در روزهایی که خورشید طلوع نمیکند آسان نیست
.میزان ابرناکی در این شب ها در نهایت حالت قرار دارد )مثال در مورمانسک باالی 80 درصد
بسیاری از راه های دسترسی در این مناطق در این بازه مسدود است
معموال زمان طالیی برای رصد شفق قطبی حول دو ماه سپتامبر )شهریور، مهر( و مارچ )اسفند و فروردین( می گردد
تحمل دمای هوا در این روزها که نیمی روز و نیمی شب است، آسانتر است
میزان ابرناکی در حد قابل قبولی است (به طور مثال در مورمانسک حوالی 65 درصد)
( • بیشتر راه ها یا بازند یا بازگشایی شده اند
۳. آمادگی : وسایل مورد نیاز سفر برای تماشای شفق قطبی
یکی از نکاتی که در سفر به هر منطقه ای مهم هست انتخاب پوشش مناسب برای آن منطقه است تا بتوانید از سفری که به آن منطقه دارید لذت کافی را ببرید. معمولا وقتی در زمستان به دنبال دیدن شفق میروید مناطقی که امکان مشاهده این پدیده را دارند معمولا دمای کمتر از منفی 20 درجه را دارند . ممکن فکر کنید ماجراجویی در این مناطق راحت باشد، و هرچقدر میتوانیم باید با خودمان لباس ببریم، اما انتخاب تجهیزات و پوشاک مناسب میتواند بخش زیادی از دلهرهها و اضطرابهای سفر را کم کند. بههمراه داشتن این وسایل، به شما اجازه میدهد تا با لذت و خیالی آسوده به تماشای شفقهای قطبی بنشینید.
لباس های مناسب برای سفر به این مناطق همانند پوشاک کوهنوردان در فصل زمستان است . مهمترین اصل برای انتخاب لباس ها، پوشش لایه ایست .
لایه زیرین که لباس بیس است این لایه که جذب بدن است وظیفه گرم کردن بدن را ندارند و فقط رطوبت بدن شما را میگیرند و به لایه بعد منتقل میکنند و همیشه بدنتان را خشک نگه میدارد.
لایه بعدی که بنام لایه میانی شناخته میشود ، معمولا از جنس پلار است وظیفه گرم نگه داشتن شما را دارد.
و لایه نهایی که معمولا کاپشن پر استفاده میشود.
همینطور استفاده از جوراب و کفش مناسب برای حفاظت از پاها ، دستکش دوپوش و کلاه هم نباید فراموش شود در لیست زیر کلیه تجهیزات موردنیاز را میتوانید ببینید:
کلاه زمستانی
کفش زمستانی و ضدآب SnowBoot
جوراب پشمی
پلیور پلار
لباس بیس ضخیم
دستکش دو پوش ضدآب
دستمال گردن پلار
کاپشن پر قوی
شلوار گورتکس
عینک طوفان