خطوط نادرة من الضوء فوق الولايات المتحدة هي علامة على أن الحد الأقصى للطاقة الشمسية يقترب بسرعة
التقط مصور فوتوغرافيًا مؤخرًا صورًا لخطوط خضراء نابضة بالحياة من الضوء معلقة على ما يبدو بلا حراك في السماء المليئة بالنجوم فوق سلسلة جبال بالولايات المتحدة. قد يبدو عرض الضوء الغريب مثل الشفق القطبي ، لكنه في الواقع ظاهرة نادرة.
آرون واتسون التقطت الصورة المذهلة بالقرب من جبال West Elk في كولورادو. ظهرت أضواء الزمرد المخططة قبل منتصف ليل 21 يونيو واستمرت لمدة ساعتين تقريبًا ، انتقلت خلالها ببطء عبر السماء ، كما أخبر واتسون Live Science في رسالة بريد إلكتروني. كما تم رصد إصدارات مماثلة ولكن أقل كثافة من هذه الأضواء في أجزاء أخرى من كولورادو ، وفقًا لما ذكرته Spaceweather.com.
في البداية ، اعتقد واطسون أن الأضواء تنتمي إلى غيوم ليلية أو مشرقة، والتي كان من المتوقع أن تصبح أكثر تكرارا في يونيو ويوليو من هذا العام. ولكن مع ظهور الألوان النابضة بالحياة ، بدا هذا غير مرجح. كما تكهن أنها يمكن أن تكون عرض شفقي بطيء الحركة أو ظواهر ذات صلة ، مثل ستيف أو أ قوس شفقي مستقر التي انطلقت من عاصفة شمسية ضربت الأرض.
ومع ذلك ، لم تكن هناك عاصفة شمسية في هذا الوقت. وبدلاً من ذلك ، فإن الأضواء هي نتيجة ظاهرة تُعرف باسم “الوهج الجوي” ، والتي يتم تشغيلها في الروافد العليا من الغلاف الجوي للأرض بواسطة أشكال أقل تطرفاً من الإشعاع الشمسي. نادرًا ما يُرى الوهج الجوي من الأرض ، لكنه قد يصبح مشهدًا أكثر شيوعًا في الأشهر والسنوات المقبلة مع زيادة النشاط الشمسي ، على حد قول موقع Spaceweather.com.
متعلق ب: 10 علامات تشير إلى أن الشمس تستعد لذروتها المتفجرة – أقصى طاقة شمسية
كشف الخبراء مؤخرًا لـ Live Science أن الذروة القادمة للنشاط الشمسي ، والتي كان من المقرر أن تصل في عام 2025 وتكون ضعيفة نسبيًا مقارنة بالقمم السابقة التاريخية ، قد تكون في الواقع تصل مبكرًا في نهاية عام 2023 وتكون أكثر نشاطًا مما كان متوقعًا في السابق. إن رؤية مثل هذا الوهج الجوي النابض بالحياة يدعم هذه الفرضية.
دراسة نشرت في مارس 2021 في المجلة فيزياء الفضاء JGR، كشف أن توهج الهواء كان تاريخيا أكثر وضوحا خلال الحد الأقصى للطاقة الشمسية السابقة – فترة الدورة الشمسية التي تبلغ 11 عامًا تقريبًا حيث يبلغ النشاط الشمسي ذروته وتطلق الشمس المزيد من الإشعاع والعواصف الشمسية. وبالتالي ، فإن تتبع التغييرات في التوهج الجوي يمكن أن يساعد في تتبع تقدم الدورة الشمسية ، وفقًا لذلك ناسا. (تصبح الشفق القطبي أيضًا أكثر شيوعًا خلال الحد الأقصى للطاقة الشمسية).
توهج الهواء و الشفق كلاهما ناتج عن إشعاع شمسي يضرب الأرض ، لكن الآليات الكامنة وراءهما مختلفة تمامًا: تتشكل الشفق القطبي عندما تيارات قوية من الإشعاع الشمسي ، تُعرف بالرياح الشمسية ، أو سحب سريعة الحركة من البلازما الممغنطة ، والمعروفة باسم القذف الكتلي الإكليلي (CMEs) ، اصطدم بالمجال المغناطيسي للأرض. يؤدي هذا إلى إضعاف الدرع الدفاعي للأرض مؤقتًا ، مما يسمح للإشعاع الشمسي بالتغلغل بعمق في الغلاف الجوي وإثارة جزيئات الهواء بحيث تنبعث منها ألوان ساطعة وراقصة.
صورة 1 ل 2
لكن الوهج الهوائي ينتج عن الإشعاع الشمسي التدريجي ، الذي يؤين جزيئات الغاز أو يجردها من الإلكترونات أثناء النهار. في الليل ، تتفاعل هذه الجزيئات المتأينة مع الغازات التي تحمل إلكترونًا إضافيًا لاستعادة الجزيئات المفقودة. تطلق هذه التفاعلات الكثير من الطاقة ، والتي تنبعث على شكل ضوء مشابه لتلك المنبعثة من الشفق القطبي. لكنه يتسبب في عرض ضوئي أكثر تدريجيًا وخافتًا في كثير من الأحيان.
يتشكل التوهج الجوي من 50 إلى 300 ميل (80 إلى 480 كيلومترًا) فوق سطح الأرض في منطقة من الغلاف الجوي تُعرف باسم الأيونوسفير. في الارتفاعات العالية ، يتحول التوهج الجوي إلى اللون الأحمر ، والذي يتم إنتاجه بواسطة ذرات النيتروجين المثارة. لكن الأضواء الخضراء في الصورة الجديدة هي نتيجة ذرات الأكسجين المتحمسة وتبرز بين 56 و 62 ميلاً (90 و 100 كيلومتر) فوق سطح الأرض ، وفقاً لموقع Spaceweather.com.
الوهج الجوي ليس العلامة الوحيدة من الغلاف الجوي العلوي على اقتراب الحد الأقصى للشمس بسرعة. الغلاف الحراري ، الطبقة الأخيرة الثانية من الغلاف الجوي التي تتداخل مع طبقة الأيونوسفير ، هي أيضًا الاحترار أسرع مما كان عليه في 20 عامًا تقريبًا لأنها تمتص الطاقة من العواصف الشمسية المتكررة بشكل متزايد.
