هل يحدث الشفق القطبي خارج كوكب الأرض على الكواكب الأخرى؟

الشفق القطبي المغنطيسي القوي (الشفق القطبي الشمالي) شمال فيربانكس في ألاسكا.
إذا كنت محظوظًا بما يكفي لإلقاء نظرة خاطفة على الأضواء الشمالية ، فمن المحتمل ألا تنساها أبدًا. تضيء هذه الشرائط الراقصة من الضوء الأخضر والأحمر والأرجواني بشكل دوري سماء الليل من الدائرة القطبية الشمالية نزولاً إلى خطوط العرض الشمالية الوسطى إلى أقصى الجنوب مثل نيويورك ولندن. تحدث أضواء مماثلة أيضًا في نصف الكرة الجنوبي ، تشع من المنطقة المحيطة بالقارة القطبية الجنوبية.

التوهج المخيف هو ظاهرة تسمى الشفق ، سميت على اسم إلهة الفجر اليونانية القديمة. لكن أصل الشفق ليس إلهيًا ؛ بل هي ناتجة عن الرياح الشمسية القوية التي تقصف الغلاف الجوي العلوي للأرض. عندما تتفاعل الفوتونات (تفتح في علامة تبويب جديدة) من هذه الرياح الشمسية مع غازات الغلاف الجوي ، فإنها تضيء بألوان زاهية ويتم سحبها إلى أشكال رائعة على طول الخطوط المغناطيسية لكوكبنا. قال جيمس أودونوغو ، عالم الكواكب في وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) ، لـ Live Science: “الأكسجين أحمر وأخضر ، والأزرق أو الأرجواني نيتروجين”.

لكن هل الأرض هي المكان الوحيد في المجموعة الشمسية حيث يمكنك رؤية الشفق القطبي؟
اتضح أن الشفق القطبي ليس فريدًا بالنسبة لكوكبنا ؛ توجد أيضًا على أجرام سماوية أخرى. وتتخذ هذه الشفق القطبي خارج كوكب الأرض أشكالًا أكثر جمالًا وغرابة. قال توم ستالارد ، عالم فلك الكواكب بجامعة ليستر في المملكة المتحدة ، لموقع Live Science: “عندما تنظر إلى كواكب أخرى ، تتغير القواعد الأساسية”.

على سبيل المثال ، نوع من الشفق القطبي تم اكتشافه مؤخرًا على سطح المريخ (يُعرف باسم الشفق المتعرج المنفصل) وهو ثعبان في منتصف الطريق حول الكوكب الأحمر ، على الرغم من حقيقة أن المريخ لديه خطوط مجال مغناطيسي غير مكتملة فقط. يتم إنشاء بعض الشفق القطبي على زحل من خلال أنماط الطقس ، وفقًا لبحث 2021 المنشور في مجلة Geophysical Research Letters (يفتح في علامة تبويب جديدة). ويميل المجال المغناطيسي لأورانوس ، مثل الكوكب نفسه ، حول محوره ، مما يتسبب في اتخاذ الشفق القطبي أشكالًا معقدة وتشكيلًا في مناطق غير متوقعة. قال أودونوغو: “نعم ، إنها فوضى هناك”.

إلى حد بعيد أقوى الشفق القطبي في النظام الشمسي يحدث على كوكب المشتري. وجدت دراسة نُشرت عام 2017 في مجلة Nature أن هذه الاندفاعات الشديدة من الإشعاع الكهرومغناطيسي أقوى بما يصل إلى 30 مرة من تلك الموجودة على الأرض. ولكن حتى مع كل هذه الطاقة ، ربما لن تكون قادرًا على رؤية شفق المشتري بالعين المجردة – ينبعث معظم ضوءه بأطوال موجية خارج الطيف المرئي. قال O’Donoghue: “الأشعة تحت الحمراء هي أكبر باعث على كوكب المشتري وزحل ، وبعد ذلك ، لديك ضوء مرئي ، وأشعة سينية والراديو أيضًا “.

انطباع فنان عن الشفق القطبي المنفصل المتعرج الجديد فوق المريخ.

في أماكن أخرى من النظام الشمسي ، ينهار تعريف الشفق القطبي. عادة ، يُعتقد أن الشفق القطبي هو الوهج الكهرومغناطيسي المتوهج الناتج عن الرياح الشمسية التي تحدث في الغلاف الجوي للكوكب (أو القمر). عطارد ليس له غلاف جوي يمكن الحديث عنه – لكنه يواجه عواصف مغناطيسية أرضية تنتج الشفق القطبي. قال ستالارد: “إذا نظرت إلى الجانب الليلي لعطارد بمطياف الأشعة السينية ، سترى الصخور على السطح تتوهج بانبعاثات الأشعة السينية” ، “لذا فهي مثل الحالة الصلبة للشفق القطبي.” يكتشف مطياف الأشعة السينية موجات الضوء عالية التردد وهو أداة مهمة في علم الفلك.

وبالمثل ، لا تنتج الرياح الشمسية بعض الشفق القطبي لكوكب المشتري. بدلاً من ذلك ، يتم إنشاؤها بواسطة جزيئات تنبعث في الغلاف المغناطيسي بواسطة القمر البركاني للكوكب (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، Io ، وفقًا لوكالة ناسا .

الآن ، مع أدوات الجيل التالي مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، يأمل العلماء أن يتمكنوا حتى من النظر بعيدًا بما يكفي في الكون لاكتشاف الشفق القطبي الأول على الكواكب الخارجية. لا أحد يعرف ما تخبئه هذه العروض الضوئية ، لكن من المؤكد أنها ستكون مذهلة. قال ستالارد: “كل شفق قطبي ممتع وغريب ورائع”.