دوره تناوب ظهور شفق هاي قطبي

رابطه جالب بين شفق هاي قطبي و پديده هاي ديگر روشن است. شفق هاي قطبي با دوره هاي متفاوت مشاهده مي شوند. اختلاف دوره هاي شفق قطبي بعضي اوقات به چندين سال مي رسد. مشاهدات چندين ساله آشكار ساخته اند كه دوره هاي زيادي ماكزيمم شفق هاي قطبي به طور مرتب در 11.5 سال تكرار مي شوند . در طول اين مدت ، شماره شفق هاي قطبي نخست سال به سال كاهش مي يابد و سپس شروع مي كند به زياد شدن تا مقدار آن در 11.5 سال از نو به ماكزيمم مي رسد.

ساير پديده هاي زيباي جوي

مشاهده سطح خورشيد ، از خيلي پيش ، وجود لكه هاي تار و نامنظمي را روي قرص آن آشكار ساخته اند كه اغلب شكل و جايشان عوض مي شود، معلوم شده است كه تعداد و مساحت كل اين لكه ها از سالي به سال ديگر ، نه به طور كاتوره اي بلكه با همان دوره 11.5 سال , تغيير مي كنند . در اين فرايند , ماكزيمم لكه هاي خورشيدي ، يا فعاليت خورشيدي ماكزيمم ، همزمان با شفق قطبي ماكزيمم عارض مي شوند و نابودي آنها نيز با هم هماهنگ مي باشد.

تعداد توفان هاي مغناطيسي به ماكزيمم خود مي رسد. در سالهاي اخير رابطه مشابهي بين فعاليت خورشيدي (تعداد لكه هاي خورشيدي) و شرايط انتشار امواج راديويي در لايه هاي بالاي جو اثبات شده است. بنابراين مساله ، علاوه بر معناي نظري محض ، اهميت عملي نيز پيدا كرده است.

فرضيه بيركلند در مورد لكه هاي خورشيدي

بيركلند (B.Birkeland ) دانشمند نروژي با مقايسه نتايج اخير اين فرضيه را مطرح كرد كه لكه هاي خورشيدي ناحيه هايي هستند كه آنها باريكه هاي ذرات باردار (الكترونها) به داخل فضاي اطراف گسيل مي شوند. اين ذرات با رسيدن به لايه هاي بالاي جو زمين ، از طريق برخوردهاي الكترون در اين لايه ها ، مشابه تخليه گاز در لوله ، گازها را به تاباني وا مي دارند. اين الكترون ها همچنين روي ميدان مغناطيسي زمين و شرايط انفجار امواج راديويي مجاور زمين اثر مي گذارند.

يك پرسش و يك پاسخ

اگر نظريه بيركلند درست باشد، چرا شفق هاي قطبي در عرض هاي بالا ، يعني در نواحي نزديك به قطب ها مشاهده مي شوند؟ در صورتيكه مي دانيم پرتوهاي خورشيد تمام سطح زمين را روشن مي كنند. پاسخ اين پرسش را استرمر (Stermer) ، دانشمند نروژي ديگر پيدا كرد. ذرات باردار گسيل شده از خورشيد به جو زمين مي رسند و به درون ميدان مغناطيسي آن نفوذ مي كنند. در آنجا نيروي لورنتس بر آنها اثر مي كند. و آنها را از مسير اوليه خود منحرف مي سازد.

استرمر محاسبات رياضي پيچيده اي انجام داد و مسير اين الكترون ها 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 مي شوند.

كاربرد ويژه نيروي لورنتس

اين نظريه كه در انحراف ذرات باردار در ميدان مغناطيسي زمين نيروي لورنتس را به حساب مي گيرد، با شمار زيادي از نتايج آزمايشگاهي به خوبي همخواني دارد و در حال حاضر پذيرش همگاني يافته است. هر چند به تازگي براي توضيح كمي تمامي اين ديدگاه دشواريهايي بروز كرده است.

منبع:دانشنامه رشد

منبع بسیار خوب دیگر در این زمینه:سایت اندیشه های نو در فیزیک