شكل جديد من أضواء السماء يُشبه الكثبان الرملية

اكتشف علماء الفلك الهواة شكلاً جديداً من الأضواء الشمالية تشبه الكثبان الرملية، والتي تسببها موجات الأكسجين التي تتدفق عبر سلسلة من الجزيئات الشمسية.
وبحسب موقع «ديلي ميل» يمتد عرض الضوء ذي اللون الأخضر بالتساوي على مسافة تزيد عن 30 ميلاً، ويوجد على ارتفاع أكثر من 60 ميلاً في طبقة الجو الوسطى «الميسوسفير».

قالت الفيزيائية «مينا بالمروث» من جامعة هلسنكي إنه من المحتمل أن تكون هذه الأضواء قد تم تشكيلها داخل طبقة الجو الوسطى «الميسوسفير» ما سيقدم فرصة مثيرة للتحقيق في ظروف الغلاف الجوي العلوي.
وقد سلطت «بالمروث» الضوء على صور لشفق أورورا والذي لا يبدو أنه يناسب هذا النوع الجديد، لذا أطلقت عليها اسم «الكثبان الشفقية».

تم تصوير هذه الظاهرة في نفس الوقت في كل من لايتيلا، وروفيسى، جنوب غربي فنلندا، مع ملاحظة نفس التفاصيل في كلتا الصورتين.
حدد «ماكسيم جرانين»، وهو باحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه في فريق «بالمروث»، النجوم وراء الانبعاث وحدد سمت النجوم وارتفاعاتها بمساعدة برنامج علم الفلك Stellarium.

هذا جعل من الممكن استخدام النجوم كنقاط مرجعية عند حساب ارتفاع ومدى الظاهرة الشفقية.
ورصد الفريق ما مجموعة سبعة أحداث مماثلة في «الكثبان الشفقية» حيث سجلت الكاميرا نفس نمط الأمواج.

يُعد الجزء من المنطقة الشفقية حيث يلتقي الغلاف الجوي للأرض المحايد كهربائياً مع حافة الفضاء، بيئة صعبة للغاية للأقمار الصناعية وغيرها من الأجهزة المحمولة في الفضاء.

نوع جديد للشفق القطبي

بسبب الصعوبات في قياس الظواهر الجوية التي تحدث ما بين 50 و75 ميلاً في الارتفاع، فإننا نسمي هذه المنطقة أحياناً «منطقة الجهل»، كما تقول «بالمروث»، وقد لوحظت الأنوار التي تُشبه الكثبان الرملية بدقة في تلك المنطقة من المنطقة الشفقية.

هناك عدة أنواع مختلفة من أنواع الشفق القطبي بما في ذلك القوس الهادئ، الأقواس المتعددة، اللوالب، القطار الحلزوني، شكل الهالة والحزام. وسيتم الآن إضافة الكثبان الشفقية إلى هذه القائمة.
تقول «بالمروث»: «الاختلافات في السطوع داخل أمواج الكثبان الشفقية قد تكون إما بسبب الموجات الموجودة في الجسيمات المترسبة القادمة من الفضاء، أو في ذرات الأكسجين الموجودة في الغلاف الجوي، وقد انتهى الأمر إلى اقتراح أنها ناتجة عن زيادة كثافة ذرة الأكسجين.»

بعد ذلك، كان على الفريق أن يحدد كيف أن التباين في كثافة ذرات الأكسجين الناجم عن موجات الجاذبية في الغلاف الجوي يؤدي إلى مثل هذا المجال من الأمواج على نطاق واسع.

عادة، هناك العديد من أنواع موجات الجاذبية المختلفة التي تسير في اتجاهات مختلفة بأطوال موجية مختلفة، يصفهم الفريق بأنه «تجويف ميزوسفيري»، وهو حدث نادر يحدث في المحيط المتوسط ويشبه الأنهار حيث ينتقل المد إلى أعلى القناة.
عندما تصطدم ذرات الأكسجين في التجويف بالإلكترونات المتسارعة على الغلاف الجوي، فإنها تصبح متحمسة. وعند إطلاق هذا الإثارة، فإنها تخلق ضوء الشفق.