شفق هايي از دل «گرد بادهاي » فضايي

فضانوردان شاتل فضايي گاهي اوقات لايه اي از شفق هاي قطبي را بر فراز لبه ي زمين مي بينند. الکترون ها و يون ها از مغناط کره ي متورم زمين در امتداد خطوط ميدان مغناطيسي پاين مي آنيد. وقتي با جو بالايي برخورد مي کنند موجب درخشش اتم هايي خاص به رنگ هايي خاص مي شوند.درخشندگي، ارتفاع، و رنگ اين نورها بستگي به قدرت و سرعت اين ذرات دارد.
چرا اين موضوع اينقدر پيچيده است؟ زيرا گازهاي يونيزه و ميدان هاي مغناطيسي مدام و مدام به طريقي « غير خطي» برهم اثر متقابل مي گذارند و نيروي متقابل وارد مي کنند. هر سيستمي مانند اين ،همه نوع پيچيدگي دوراز انتظار و پديده ي جديدي خواهد داشت. و در موضوع هيدروديناميک مغناطيسي اين پيچيدگي ها و پديده ها به طرقي رخ مي دهند که خارج از حيطه ي تجربيات وادراک عادي و زميني بشر است.
پس اگر نمي توانيد دقيقا دريابيد که شفق هاي قطبي از کجا سرچشمه مي گيرند، خطاي شما نيست . درباره ي حرکت الکترون ها درامتداد خطوط ميدان مغناطيسي به سوي پايين و برخورد آنها با لايه هاي بالايي جو مطالبي خوانده ايد.خوب اين فقط اصول اوليه ي موضوع است که براي آگاهي عموم مردم گفته مي شود. حتي کارشناساني که کارشان در ارتباط با مغناط کره است هنوز نتوانسته اند آن را به خوبي درک کنند.
چندي پيش قطعه اي جديد از اين معما را دانشمندان طرح آرايه ي ماهواره هاي تميس (THEMIS) ناسا اعلام کردند. پنج کاوشگر تميس براي کاوش پديده هاي مغناط کره طراحي شده اند. اين گروه نوعي ساختار جديد، گرداب هاي مغناطيسي پيچيده، يافتند که برخي الکترون ها را در راهشان به سوي ما هدايت مي کنند. يکي از افراد اين گروه عبارت «گرد باد فضايي » را براي توضيح پديده ي گرداب هاي مغناطيسي نزد عامه ي مردم ابداع کرد .
گردبادهاي روي زمين در برابر «گرد بادهاي فضايي» بسيار کوچک اند. بر اساس رصدهاي جديد اين پنج کاوشگر ناسا، اين گردبادهاي فضايي حجمي به بزرگي زمين را در فضا در بر مي گيرند و جريان برقي معادل 100 هزار آمپر ايجاد مي کنند. اين آرايه ي کاوشگرها در مدارشان به دور زمين از ميان اين قيف هاي الکتريکي مي گذرند و گستردگي و قدرت آنها را اندازه مي گيرند. اندازه گيري هاي زميني نشان مي دهد که گرد بادهاي فضايي جريان هاي الکتريکي را به سوي يون کره هدايت مي کنند تا شفق هاي قطبي درخشان و رنگيني را بر فراز زمين ايجاد کنند. گرد بادهاي فضايي پلاسماي چرخاني از گاز داغ و يونيزه اند که با سرعتي بيش از 1/5 ميليون کيلومتر در ساعت - که بسيار از سرعت 300 کيلومتر در ساعت گردبادهاي زميني سريع تر است - به دور خود مي چرخند.
آرايه ي پنج کاوشگر ناسا در فوريه 2007/ بهمن 1358 پرتاب شدند تا مسئله ي منشا طوفان هاي مغناطيسي به وجود آورنده ي نورهاي شمالي و جنوبي را حل کنند. هردو گرد بادهاي زميني و فضايي داراي ساختارهاي قيف مانند هستند. هرچند، در گردبادهاي فضايي درون اين قيف ها جريان هاي عظيمي از الکتريسيته توليد مي شود. کاوشگرهاي تميس گردبادهاي فضايي را از فاصله ي 65 هزار کيلومتري زمين رصد کردند.
منبع:نجوم،شماره 185
/خ