פיזיקת אורורה קוטבית

השחר קוטביהינה תופעה פיזיקלית טבעית המתרחשת באזורי הקוטב של כדור הארץ ומאופיינת ביצירת טלאים ירקרקים בשמיים. אורורות נצפות בלילה ומתרחשות בזמןיונוספירה יבשתית. כאשר תופעה זו מתרחשת בחצי הכדור הצפוני, קוראים לזהאורות הצפון; אם ההתרחשות היא בבחצי הכדור הדרומי, התופעה מוגדרת כ- aurora australis.

כיצד מתרחשת אורורה הקוטבית

כל הזמן,שמשפולט חלקיקים בסיסיים בעלי אנרגיה גבוהה מאוד שיש להםמטען חשמלי. נקראת פליטה ניכרת זו של חלקיקים רוח סולארית. כאשר הם מגיעים לקרבת כדור הארץ, הם מתקשרים עם ה-שדה מגנטי קרקעי. כל חלקיק טעון חשמלי שנע באזור שדה מגנטי כפוף ל- aכוח מגנטי, שבמקרה זה מוליך את החלקיקים, על פי סימן המטענים החשמליים שלהם, לאזור הצפון או הדרומי של כדור הארץ.

תנועת המטענים החשמליים באטמוספירה יוצרת זעזועים בין החלקיקים לבין מולקולות החמצן והחנקן. מאותו הרגע, תופעה דומה למה שקורה בה מנורות פלורסנט. מטענים חשמליים מעבירים אנרגיה ליוני חמצן וחנקן, אשר עבורלחזור למצב הקרקעי שלהם, לשחרר את האנרגיה הנרכשת בצורה של אור.

התרחשות בכוכבי לכת אחרים

אורורות אינן תופעות המתרחשות רק על כדור הארץ. מכיוון שהתופעה תלויה בשדה המגנטי שנוצר על ידי כוכב לכת ובחלקיקים הנפלטים על ידי השמש, ניתן להבחין בהופעתה בכוכבי לכת אחרים במערכת השמש. את שחר כוכבי הלכת

צדקושַׁבְתַאִינתפסו על ידי תצפיות שנעשו דרךטלסקופ החלל האבל. בשנת 2004, החללית מאדים אקספרס זיהה את הופעתה של אורורה על פני כדור הארץ מַאְדִים.

הילות מלאכותיות

אורורות יכולות להיווצר מפליטת חלקיקים אלמנטריים על ידי aפיצוץ גרעיני. ביולי 1962 נוצרה אורורה באופן מלאכותי לאחר הניסוי הגרעיני כוכב ים פריים, תוצרת ארצות הברית של אמריקה. התופעה המלאכותית מתרחשת באותו אופן כמו זו הטבעית. ההבדל טמון במקורם של חלקיקים אלמנטריים בעלי אנרגיה גבוהה.

אורורות אינן רק תופעה יפה!

אם החלקיקים המרכיבים את רוח השמש לא הוסטו על ידי השדה המגנטי של כדור הארץ, הם עלולים לגרום לסדרת הפרעות, כלומר:

• חשיפה לקרינת שמש;

• הפרעה של מערכות חשמל;

• חוסר אפשרות לתקשורת באמצעות לווין;

• הפרעה להעברת נתונים דרך האינטרנט;

• שיבוש אמצעי תקשורת.

עם הופעתן של הילות, תקשורת טיסה באזורים קיצוניים בצפון ובדרום כדור הארץ, למשל, הם נפגעים עקב הפרעה שנוצרת על ידי נוכחות של חלקיקים יְסוֹדִי.

סופות שמש עוצמה אינטנסיבית יכולה למקסם את המופע של הילות אור קוטביות ולפגוע בטכנולוגיות יבשות. בספטמבר 1859, סערה סולארית הגדילה את הכמות הרגילה של החלקיקים הנפלטים והפכה את התקשורת באמצעות הטלגרף לבלתי אפשרית. באותה הזדמנות נקרא האפקט אירוע קרינגטון, על שם האסטרונום ריצ'רד קרינגטון.

ההערכה היא שאם משהו דומה יקרה היום, ההשפעות הכלכליות יהיו גדולות פי 20 מאלו שנגרמו על ידי הוריקן קתרינה.

מאת ג'ואב סילאס
בוגר פיזיקה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fisica-das-auroras-polares.htm