[[پرونده:Aurora in Russia.jpg|چپ|250px|بندانگشتی|پدیدهٔ شفق قطبی]]
'''شَفَق قُطبی''' (انگلیسی: Aurora) یکی از پدیدههای جوی [[کرهٔ زمین]] است. شفق قطبی پدیدهٔ ظهور نورهای رنگین و متحرک در آسمان شب است و معمولاً در عرضهای نزدیک به دو قطب زمین وکه بر اثر برخورد ذرات باردارِ بادِ خورشیدی و یونیدگییونیزه شدن مولکولهای موجود در یونسپهر ([[یونوسفر]]) زمین به وجود میآید.
شفقهای قطبی نورهای زیبایی اندهستند که بهطور طبیعی در آسمان دیده میشوند. وکه غالباًمعمولاً در شب و در عرضهای جغرافیایی قطبی به چشم میخورند. آنها در یونسپهر[[یونوسفر]] تشکیل میشوند و در سپیدهدم قطبی مشاهدهپذیرندقابل مشاهده هستند. در [[عرض جغرافیایی]] قطب شمال به آنها شفقهای شمالی نیز گفته میشود که این نام بر گرفته از نام ایزدگونه رومی سپیدهدم و نام یونانی باد شمالی است که در سال ۱۶۲۱ به ابتکارتوسط [[پیر گاسندی]] روی این پدیده طبیعی گذاشته شد. به شفقهای قطبی، نور قطب شمال هم گفته میشود زیرا آنها بیشترغالباً در نیم [[کرهٔ شمالی]] رویت میشوند و هر چقدر به قطب شمال نزدیک میشوید با توجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری میرود که بتوانید آنها را ببینید. برایبهطور نمونه،مثال در شهرهای شمالی کانادا که بسیار نزدیک به قطب اندهستند امکان رویت آنها بسیار زیاد است.
شفقهای قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکن است خیلی بالا باشد ولی در افق شمالی به صورت سبز بر افروخته و در صورت [[طلوع خورشید]] به صورت سرخقرمز کمرنگ دیده میشود. شفقهای قطبی معمولاً از سپتامبر تا اکتبر و از مارس تا آوریل رویاتفاق میدهندمیافتند. برخیبعضی از قبایل کانادایی به این پدیده رقص ارواح میگویند.
در [[قطب جنوب]] نیز این رخاتفاق میدهدمیافتد اماولی تنهافقط در جنوبیترین عرض جغرافیایی رویتپذیرقابل است،رویت است. و گاهی اوقات در [[آمریکای جنوبی]] و استرالیا (استرالیا در [[زبان لاتین]] به معنی جنوب است).
[[بنجامین فرانکلین]] نخستیناولین کسی بود که به شفقهای قطبی توجه نشان داد. در نظریهتئوری او علت وقوع شفقهای قطبی این انتقال نور در مرکز [[بار الکتریکی]] در سرزمینهای قطبی که باتوسط برف و رطوبت شدت میگیرد، بود.
علت وقوع شفق قطبی [[خروج جرم از تاج خورشیدی]] است که از رهگذرطریق مغناطره و [[کمربند وان آلن]] به [[مناطق قطبی]] هدایت میشوند.
[[پرونده:Polarlicht 2.jpg|چپ|300px|بندانگشتی|پدیدهٔ شفق
== دلیل پدیده ==
[[کریستین بیرکلاند|بیرکلاند]] (B. Birkeland) دانشمند نروژی با مقایسه نتایج اخیر این فرضیه را مطرح کرد که لکههای خورشیدی ناحیههایی اندهستند که از 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.<ref>[http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=شفق+قطبی&SSOReturnPage=Check&Rand=0 فرضیه بیرکلند]</ref>
او برای نشاندادن این پدیده، آزمایشی انجام داد. یک گوی مغناطیسی را که نماد [[زمین]] است، در یک جعبه شیشهای خلا آویزان کرد. سپس با یک [[تفنگ الکترونی]]، به آن [[الکترون]] پرتاب کرد. در این آزمایش، در دو قطب گوی، او دو حلقه نورانی را مشاهده کرد.
[[پرونده:Birkeland-terrella.jpg|بندانگشتی|آزمایش بیرکلاند برای نمایش شفق قطبی]]
q در این فرمول، بار ذره است و v بردار سرعت ذره و B بردار میدان مغناطیسی است. در آخر، F نیرویی است که به ذره وارد میشود. وقتی یک ذره باردار وارد یک میدان مغناطیسی میشود، نیرویی به آن وارد میشود که جهت آن بر اساس قانون دست راست مشخص است. اگر جهت حرکت ذره (بردار سرعت) عمود بر میدان مغناطیسی باشد، به دلیل اینکه نیرو به سمت داخل است، به دور خطوط میدان مغناطیسی می چرخد (مانند سنگی که با نخ بسته شده و آن را می چرخانیم). اما اگر حرکت ذره دارای مؤلفه موازی با میدان مغناطیسی باشد، این مؤلفه باعث جلو رفتن ذره میشود. در این صورت، ذره مسیر مارپیچی را طی میکند.
الکترونها و پروتونهایی که توسط خورشید در فضا پراکنده میکند،میشوند، وقتی به زمین می رسند، باتوسط میدان مغناطیسی زمین به دام می افتند و با حرکتی مارپیچی به سمت قطبها می روند. ذرات به دام افتاده [[کمربندهای تابشی وان آلن]] را تشکیل می دهند.<ref>{{یادکرد وب |url=http://heliofizx.ir/articles/aurora-a-corona-in-the-sky/ |title=شفق قطبی، هالهای در آسمان |accessdate=۱۷ مارس ۲۰۱۷ |archiveurl=https://web.archive.org/web/20170318004311/http://heliofizx.ir/articles/aurora-a-corona-in-the-sky/ |archivedate=۱۸ مارس ۲۰۱۷ |dead-url=yes }}</ref> (عبور از این کمربند برای فضاپیماهای حاوی سرنشین بسیار خطرناک است).<ref>[http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%da%a9%d9%85%d8%b1%d8%a8%d9%86%d8%af+%d8%aa%d8%b4%d8%b9%d8%b4%d8%b9%db%8c+%d8%b2%d9%85%db%8c%d9%86&SSOReturnPage=Check&Rand=0 کمربند تشعشعی زمین]</ref>
در قطب ها، میدان مغناطیسی زمین وارد جو آن میشود. درون جو، ذرات باردار با مولکولهای هوا برخورد میکنند و باعث برانگیخته شدن آنها و تابش نور میشوند. این نورها شفق قطبی را می سازند.
== ارتفاع شَفَق قطبی ==
[[پرونده:Virmalised 17.03.15.jpg|بندانگشتی|چپ|300px|شفق قطبی در [[استونی]] (این تصویر جزو نامزدهای تصویر منتخب سال ۲۰۱۷ ویکیپدیا بود)]]
دانشمندان به منظور [[اندازهگیری]] ارتفاع شفق قطبی از دو نقطه به فاصله چند ده کیلومتر از یکدیگر از آن عکس گرفتند. به کمک چنین عکسهایی میتوان ارتفاع شفقهای قطبی را محاسبه کرد. شفقهای قطبی در بلندای ۳۰۰ تا ۷۰۰ کیلومتری بالای زمین (بیشتر اوقات در بلندی ۱۰۰ کیلومتر) پدیدار میشوند. شفقهای قطبی تابانی گازهای رقیق موجود در هوای زمین اند،هستند، که تا اندازهای به تابانی در لامپهای تخلیه گاز همانندندهمانند میباشند.
شفقهای قطبی یکی از طبیعیترین و زیباترین پدیدههای جو زمین است. پدیده مزبور عبارت از ذرات بارداری استهستند که از خورشید به سوی لایههای زیرین جو زمین سرازیر میشوند و روشنیهایی را که کلاً شفقهای قطبی نام دارند پدیدمیآورند.
شفق قطبی یا نورهای قطبی، به بهترین صورت از حدود عرض جغرافیایی دایرهٔ [[اقیانوس منجمد شمالی]] (یا منجمد جنوبی) دیده میشود. نورهای قطبی درست همانند تابشهای رنگی در آسمان اندهستند. نورهای قطبی در اثر الکترونهایی که در طول خطوط نیروی [[میدان مغناطیسی زمین]] حلقه میزنند، به وجود میآیند. این حلقههای الکترونی وارد جو زمین میشوند و باعث میگردند که گازهای رقیقی که در ارتفاعات بالای جو قرار دارند، همانند نور [[لامپ فلوئورسنت]] بدرخشند.
این الکترونها عمدتاً از خورشید میرسند و تعداد آنها بستگی به فعالیت خود خورشید دارد. آنگاهوقتی که سطح خورشید خیلی فعال باشد، ما نورهای قطبی بیشتری را مشاهده میکنیم تا زمانی که خورشید آرامتر است.
نور قطبی میتواند شکلهای گوناگونیمختلفی داشته باشد. گهگاهبعضی وقتها شبیه به پردهٔ آویزان، یا نورهای متحرک یا پرتوهای نور است. رنگ آن نیز تغییر میکند ولی بیشتر اوقاتمواقع دارای سایهٔ سبز یا صورتی است.
شفقها مانند پردههایی عظیم به درازایطول صدها کیلومتر از نورهای رنگی اندهستند
در مواردیموارد نادر شفق قطبی ممکن است سراسر آسمان مرئی، از افق تا [[سمت الراس]] را بپوشاند
== دوره تناوب ظهور شفقهای قطبی ==
|