دولي

العلماء يتمكنون لأول مرة من تقديم أدلة قاطعة على كيفية تكوين الشفق القطبي


كشـ24 نشر في: 9 يونيو 2021

فتن الشفق القطبي، أو كما يعرف بالأضواء الشمالية، عشاق الفلك لآلاف السنين. لكن هذا الوهج الراقص في خطوط العرض العليا حيّر العلماء منذ قرون عدة بسبب غموض أسبابه.وفي دراسة جديدة، أفاد فريق من علماء الفيزياء بقيادة جامعة أيوا عن أدلة قاطعة على أن أكثر الشفق القطبي تألقا ينتج عن موجات كهرومغناطيسية قوية أثناء العواصف المغناطيسية الأرضية.وهذه الظاهرة، المعروفة باسم موجات ألففين، تسرع الإلكترونات نحو الأرض، ما يتسبب في إنتاج الجسيمات لعرض الضوء الجوي المعتاد.وخلصت الدراسة، التي نُشرت على الإنترنت في 7 يونيو في مجلة Nature Communications، إلى سعي استمر لعقود من الزمن لإثبات الآليات الفيزيائية لتسريع الإلكترونات بواسطة موجات ألففين في ظل ظروف تتوافق مع الغلاف المغناطيسي الشفقي للأرض.وقال غريغ هاوز، الأستاذ المشارك في قسم الفيزياء وعلم الفلك في ولاية أيوا والمؤلف المشارك في الدراسة: "كشفت القياسات أن هذه المجموعة الصغيرة من الإلكترونات تخضع لتسارع طنين بواسطة المجال الكهربائي لموجة ألففين، على غرار راكب الأمواج الذي يمسك بموجة ويتم تسريعها باستمرار مع تحرك راكب الأمواج جنبا إلى جنب مع الموجة".وعرف العلماء أن الجسيمات النشطة التي تنبعث من الشمس، مثل الإلكترونات التي تتسابق بسرعة 45 مليون ميل في الساعة، تترسب على طول خطوط المجال المغناطيسي للأرض في الغلاف الجوي العلوي، حيث تصطدم بالأكسجين وجزيئات النيتروجين، ما يؤدي إلى دفعها في حالة متحمسة. وتسترخي هذه الجزيئات المُثيرة عن طريق إصدار الضوء، منتجة الأشكال الملونة للشفق القطبي.ووقع دعم هذه النظرية من خلال بعثات المركبات الفضائية التي وجدت مرارا أن موجات ألففين تنتقل باتجاه الأرض فوق الشفق القطبي، ما يُفترض أنه يسرع الإلكترونات على طول الطريق.وعلى الرغم من أن القياسات الفضائية دعمت النظرية، إلا أن القيود الملازمة لقياسات المركبات الفضائية والصواريخ حالت دون إجراء اختبار نهائي.وتمكن الفيزيائيون من العثور على أدلة مؤكدة في سلسلة من التجارب التي أجريت في جهاز البلازما الكبير (LPD) في مرفق علوم البلازما الأساسي بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، وهو منشأة بحثية تعاونية مدعومة بشكل مشترك من قبل وزارة الطاقة الأمريكية ومؤسسة العلوم الوطنية.ويقول كريغ كليتزينغ، الأستاذ في قسم الفيزياء وعلم الفلك في ولاية أيوا ومؤلف مشارك في الدراسة: "تعود فكرة أن هذه الموجات يمكنها تنشيط الإلكترونات التي تخلق الشفق القطبي إلى أكثر من أربعة عقود، ولكن هذه هي المرة الأولى التي تمكنا فيها من تأكيد نجاحها بشكل قاطع. تتيح لنا هذه التجارب إجراء القياسات الرئيسية التي تُظهر أن قياسات الفضاء ونظرياته تشرح بالفعل الطريقة الرئيسية التي يتم بها تكوين الشفق القطبي".إن ظاهرة "تصفح" الإلكترونات في المجال الكهربائي للموجة هي عملية نظرية تعرف باسم "التخميد لانداو"، اقترحها الفيزيائي الروسي ليف لانداو لأول مرة في عام 1946. ومن خلال المحاكاة العددية والنمذجة الرياضية، أوضح الباحثون أن نتائج تجربتهم اتفقت مع التوقيع المرجح لتخميد لانداو.ويوفر اتفاق التجربة والمحاكاة والنمذجة أول دليل مباشر على أن موجات ألففين يمكن أن تنتج إلكترونات متسارعة، مسببة الشفق، كما يقول تروي كارتر، أستاذ الفيزياء في جامعة كاليفورنيا ومدير معهد علوم وتكنولوجيا البلازما في جامعة كاليفورنيا.

المصدر: ساينس ديلي

فتن الشفق القطبي، أو كما يعرف بالأضواء الشمالية، عشاق الفلك لآلاف السنين. لكن هذا الوهج الراقص في خطوط العرض العليا حيّر العلماء منذ قرون عدة بسبب غموض أسبابه.وفي دراسة جديدة، أفاد فريق من علماء الفيزياء بقيادة جامعة أيوا عن أدلة قاطعة على أن أكثر الشفق القطبي تألقا ينتج عن موجات كهرومغناطيسية قوية أثناء العواصف المغناطيسية الأرضية.وهذه الظاهرة، المعروفة باسم موجات ألففين، تسرع الإلكترونات نحو الأرض، ما يتسبب في إنتاج الجسيمات لعرض الضوء الجوي المعتاد.وخلصت الدراسة، التي نُشرت على الإنترنت في 7 يونيو في مجلة Nature Communications، إلى سعي استمر لعقود من الزمن لإثبات الآليات الفيزيائية لتسريع الإلكترونات بواسطة موجات ألففين في ظل ظروف تتوافق مع الغلاف المغناطيسي الشفقي للأرض.وقال غريغ هاوز، الأستاذ المشارك في قسم الفيزياء وعلم الفلك في ولاية أيوا والمؤلف المشارك في الدراسة: "كشفت القياسات أن هذه المجموعة الصغيرة من الإلكترونات تخضع لتسارع طنين بواسطة المجال الكهربائي لموجة ألففين، على غرار راكب الأمواج الذي يمسك بموجة ويتم تسريعها باستمرار مع تحرك راكب الأمواج جنبا إلى جنب مع الموجة".وعرف العلماء أن الجسيمات النشطة التي تنبعث من الشمس، مثل الإلكترونات التي تتسابق بسرعة 45 مليون ميل في الساعة، تترسب على طول خطوط المجال المغناطيسي للأرض في الغلاف الجوي العلوي، حيث تصطدم بالأكسجين وجزيئات النيتروجين، ما يؤدي إلى دفعها في حالة متحمسة. وتسترخي هذه الجزيئات المُثيرة عن طريق إصدار الضوء، منتجة الأشكال الملونة للشفق القطبي.ووقع دعم هذه النظرية من خلال بعثات المركبات الفضائية التي وجدت مرارا أن موجات ألففين تنتقل باتجاه الأرض فوق الشفق القطبي، ما يُفترض أنه يسرع الإلكترونات على طول الطريق.وعلى الرغم من أن القياسات الفضائية دعمت النظرية، إلا أن القيود الملازمة لقياسات المركبات الفضائية والصواريخ حالت دون إجراء اختبار نهائي.وتمكن الفيزيائيون من العثور على أدلة مؤكدة في سلسلة من التجارب التي أجريت في جهاز البلازما الكبير (LPD) في مرفق علوم البلازما الأساسي بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، وهو منشأة بحثية تعاونية مدعومة بشكل مشترك من قبل وزارة الطاقة الأمريكية ومؤسسة العلوم الوطنية.ويقول كريغ كليتزينغ، الأستاذ في قسم الفيزياء وعلم الفلك في ولاية أيوا ومؤلف مشارك في الدراسة: "تعود فكرة أن هذه الموجات يمكنها تنشيط الإلكترونات التي تخلق الشفق القطبي إلى أكثر من أربعة عقود، ولكن هذه هي المرة الأولى التي تمكنا فيها من تأكيد نجاحها بشكل قاطع. تتيح لنا هذه التجارب إجراء القياسات الرئيسية التي تُظهر أن قياسات الفضاء ونظرياته تشرح بالفعل الطريقة الرئيسية التي يتم بها تكوين الشفق القطبي".إن ظاهرة "تصفح" الإلكترونات في المجال الكهربائي للموجة هي عملية نظرية تعرف باسم "التخميد لانداو"، اقترحها الفيزيائي الروسي ليف لانداو لأول مرة في عام 1946. ومن خلال المحاكاة العددية والنمذجة الرياضية، أوضح الباحثون أن نتائج تجربتهم اتفقت مع التوقيع المرجح لتخميد لانداو.ويوفر اتفاق التجربة والمحاكاة والنمذجة أول دليل مباشر على أن موجات ألففين يمكن أن تنتج إلكترونات متسارعة، مسببة الشفق، كما يقول تروي كارتر، أستاذ الفيزياء في جامعة كاليفورنيا ومدير معهد علوم وتكنولوجيا البلازما في جامعة كاليفورنيا.

المصدر: ساينس ديلي



اقرأ أيضاً
بوتين: الروس متضامنين قوة جبارة لا تقهر
صرح الرئيس الروسي فلاديمير بوتين اليوم الأحد، بأن المواطنين الروس جمعوا حوالي 54.5 مليار روبل (700 مليون دولار) لدعم العملية الخاصة. وقال بوتين متحدثا في منتدى "كل شيء من أجل النصر": "كما ذكرنا للتو، جمع المواطنون الروس 54.5 مليار روبل من الأموال العامة لدعم العملية العسكرية الخاصة، بما في ذلك أكثر من 45 مليار روبل مخصصة لجنودنا ووحداتنا القتالية". وأكد بوتين أن الروس حين يكونون معا "قوة جبارة لا تُقهر"، وأعرب عن امتنانه لملايين الناس الذين رفعوا شعار "كلنا من أجل النصر!". وتابع قائلا: "شكرا جزيلا لكل من يساعد الجبهة، جنودنا وضباطنا، أبطالنا الحقيقيون، الذين يُنجزون أهم المهام الوطنية في ظروف قتالية صعبة". كما شكر الرئيس كل من يقدم الأموال والأغراض والملابس والأجهزة، وأضاف: "يتبرعون بما يملكون، مُشكلين طوابير إنسانية لدعم سكان دونباس ونوفوروسيا في المناطق الحدودية". وأعلنت وزارة الدفاع الروسية في وقت سابق من اليوم الأحد، تحرير بلدتين جديدتين في مقاطعة خاركوف شمال شرق أوكرانيا وجمهورية دونيتسك التي انضمت إلى روسيا، وتكبيد قوات كييف خسائر بشرية ومادية كبيرة.
دولي

إسرائيل تسمح للمنظمات الدولية بتوزيع المساعدات في غزة
وافق مجلس الوزراء الأمني المصغر في إسرائيل على خطة للسماح للمنظمات الدولية بتوزيع المزيد من المساعدات في شمال قطاع غزة، طبقا لما ذكرته صحيفة "تايمز أوف إسرائيل"، اليوم الأحد، نقلا عن مسؤول. ورفض متحدث باسم الحكومة التعليق على التقرير. ودعمت إسرائيل مؤخرا مؤسسة غزة الإنسانية المثيرة للجدل لتوزيع المساعدات، متهمة حركة حماس الفلسطينية بتحويل مسار المساعدات لأغراضها الخاصة. كما دعمت الولايات المتحدة النظام الجديد، لكن الأمم المتحدة انتقدت القرار. وتعرضت عمليات توزيع المساعدات لمؤسسة غزة الإنسانية لانتقادات بسبب العديد من الحوادث المميتة بالقرب من نقاط توزيعها. ولم يكن لديها حتى الآن أي نقاط توزيع في شمال قطاع غزة، حيث كانت منظمات دولية أخرى تقدم المساعدات. يأتي ذلك فيما انتقد وزير المالية الإسرائيلي المنتمي لأقصى اليمين بتسلئيل سموتريتش بشدة، اليوم الأحد، قرار الحكومة بالسماح بدخول بعض المساعدات إلى قطاع غزة، واصفا إياه بأنه "خطأ فادح" سيفيد حركة حماس. واتهم سموتريتش، رئيس الوزراء بنيامين نتنياهو أيضا بعدم ضمان التزام الجيش الإسرائيلي بتوجيهات الحكومة في الحرب على حماس في غزة. وقال إنه يدرس "خطواته التالية"، لكنه لم يهدد صراحة بالانسحاب من الائتلاف الحاكم. وتأتي انتقادات سموتريتش قبل يوم واحد من محادثات مزمعة لنتنياهو في واشنطن مع الرئيس الأميركي دونالد ترامب لمناقشة مقترح تدعمه الولايات المتحدة لوقف إطلاق النار لمدة 60 يوما في غزة. وكتب سموتريتش على منصة "إكس": "الحكومة ورئيس الوزراء ارتكبا خطأ فادحا بالموافقة على دخول المساعدات بطريقة تستفيد منها حماس أيضا"، مشيرا إلى أن المساعدات ستصل في نهاية المطاف إلى الحركة وستكون بمثابة "دعم لوجستي للعدو في زمن الحرب"، بحسب تعبيره.
دولي

هجوم مسلح على سفينة في البحر الأحمر
في البحر الأحمر، هاجم مسلحون سفينة الأحد بإطلاق نار وقذائف صاروخية قبالة ساحل اليمن، دون تحديد الجهة المسؤولة. أفادت مجموعة بريطانية مختصة بمراقبة النشاطات البحرية، بأن سفينة تعرضت لهجوم يوم الأحد في البحر الأحمر قبالة الساحل الغربي لليمن، من قبل مسلحين استخدموا الأسلحة النارية وقذائف صاروخية. ولم تُعرف فوراً الجهة المسؤولة عن الحادث. وقال مركز عمليات التجارة البحرية التابع للمملكة المتحدة إن الهجوم وقع على بعد نحو 100 كيلومتر جنوب غرب مدينة الحديدة، الخاضعة لسيطرة الحوثيين، وإن فريقاً أمنياً مسلحاً كان على متن السفينة ردّ على مصدر إطلاق النار، مشيراً إلى أن الوضع ما زال متداخلاً وأن التحقيقات جارية. بدورها، حذّرت شركة "أمبري" للأمن البحري من أن سفينة شحن تجارية تعرضت للهجوم من ثماني قوارب سريعة أثناء تحركها شمالاً في البحر الأحمر، وأكدت أن الهجوم لا يزال مستمراً. من جهته، أحال الأسطول الخامس الأمريكي المسؤوليات المتعلقة بالحادث إلى القيادة الأمريكية الوسطى، التي لم تصدر تعليقاً رسمياً فورياً حول الواقعة. ويأتي الهجوم في ظل تصاعد التوترات في منطقة الشرق الأوسط، خصوصاً مع استمرار الحرب بين إسرائيل وحركة حماس في قطاع غزة، وبعيد التصعيد بين إيران وإسرائيل والضربات الجوية الأمريكية على مواقع نووية إيرانية.
دولي

سويسرا تعلن إعادة فتح سفارتها في طهران
أعلنت وزارة الخارجية السويسرية، اليوم الأحد، إعادة فتح سفارتها في طهران بعد إغلاقها مؤقتاً خلال الحرب الأخيرة بين إيران وإسرائيل. وقالت الخارجية السويسرية في بيان إن السفيرة نادين لوزانو وفريقاً صغيراً من طاقم السفارة عادوا إلى طهران، أمس السبت، براً عبر أذربيجان، مشيرة إلى أن السفارة ستستأنف عملها تدريجياً. وأوضحت الخارجية السويسرية أن قرار إعادة فتح السفارة جاء بعد «تحليل شامل للمخاطر وبالتشاور» مع إيران والولايات المتحدة، حيث تمثل سويسرا المصالح الأميركية في طهران. وأضاف البيان أن سويسرا تتابع التطورات في المنطقة عن كثب وهي على اتصال وثيق مع شركائها، مؤكداً ضرورة أن تعود جميع الأطراف إلى المسار الدبلوماسي دون تأخير. وأغلقت السفارة أبوابها في 20 يونيو بسبب الحرب بين إيران وإسرائيل. وليلة 13 يونيو الماضي، شنت إسرائيل عملية عسكرية ضد إيران، وردت طهران بهجوم مضاد بعد أقل من 24 ساعة. وهاجمت الضربات الأميركية 3 منشآت نووية إيرانية في 22 يونيو.
دولي

التعليقات مغلقة لهذا المنشور

الطقس

°
°

أوقات الصلاة

الأحد 06 يوليو 2025
الصبح
الظهر
العصر
المغرب
العشاء

صيدليات الحراسة