science flame: فيزياء

آخر المواضيع

‏إظهار الرسائل ذات التسميات فيزياء. إظهار كافة الرسائل
‏إظهار الرسائل ذات التسميات فيزياء. إظهار كافة الرسائل

الأربعاء، 29 يوليو 2020

1:18 م

الشفق القطبى



الشفق القطبى، اورورا، ظاهرة الشفق القطبى، اورورا اورينتال، الغلاف المغناطيسى للأرض 

محتوى الموضوع:
فى هذه المقالة سوف نتحدث عن:
 ما هو الشفق القطبى، السبب وراء ظاهرة الشفق القطبى، أنسب الأوقات والأماكن لمشاهدة الشفق القطبى.
 
ما هى ظاهرة الشفق القطبى:
ظاهرة الشفق القطبى هى واحدة من أجمل الظواهر التى تحدث على هذا الكوكب، ومن إسمها هى ظاهرة تحدث فى القطبين الشمالى والجنوبى وهى عبارة عن ألون جميلة تظهر ليلا فى سماء القطبين، وتتكون من العديد من الألوان مثل الأخضر والأحمر والأزرق وغيرها.

سبب حدوث الظاهرة:
لكى نفهم هذه الظاهرة علينا أن نعرف أولا ما هى الرياح الشمسية، سطح الشمس ملئ بالإنفجارات المستمرة بسبب درجة الحرارة المرتفعة والتفاعلات الكميائية، وبسبب تلك الإنفجارات تتطاير عدد من الجزيئات والذرات من سطح الشمس وتتجمع معا وتنطلق مندفعة بعيدا وتصبح كما لو أنها مجموعة من الغبار تحركها الرياح لهذا سميت بالرياح الشمسية، وتنطلق تلك الرياح الشمسية فى إتجاه الأرض لتصطدم مع الغلاف المغناطيسى للأرض الذى يقوم بتشتيتها وإبعادها عن الأرض، لكن فى بعض الأحيان تكون تلك الرياح الشمسية قوية للغاية وتتحول من مجرد رياح شمسية إلى ما يعرف بالعاصفة الشمسية، وتكون تلك العاصفة من القوة حتى أن الغلاف المغناطيسى للأرض لا يقدر على تشتيتها بالكامل، وبسبب شكل وإتجاه موجات الغلاف المعناطيسى للأرض فإن الغلاف المغناطيسى فوق القطبين يكون ضعيفا مما يسمح للجزيئات الشمسية المتبقية بالدخول إلى الغلاف الجوى للقطبين.


وعندما تدخل تلك الجزيئات إلى الغلاف الجوى للأرض تتفاعل مع بعض عناصر الغلاف مثل الأكسجين والنيتروجين، وتنتج تلك التفاعلات أضواء الشفق القطبى ( ملحوظة: عندما تتفاعل الجزيئات الشمسية مع الأكسجين تنتج ضوء أخضر وأحمر وعندما تتفاعل مع النيتروجين تنتج ضوء أزرق وبنفسجى ).

أنواع وأشكال الشفق القطبى:
تتخذ أضواء الشفق القطبى العديد من الأشكال، وسوف نذكر هنا بعض هذه الأشكال.

1. شكل الستائر، وهذا الشكل هو الشكل الأشهر.



 2. شكل الأقواس التى تمتد فى الأفق.

3. الشكل الحلزونى.

4.وفى هذا الشكل تمتلئ السماء بالألوان وتصبح السماء مضيئة بالكامل.

أفضل الأماكن والأوقات لمشاهدة الشفق القطبى:

هناك العديد من الأماكن والأوقات لمشاهدة الشفق القطبى سواء الشمالى أو الجنوبى، بالنسبة للأماكن فهنالك الكثير والكثير من الأماكن لمشاهدة الشفق القطبى الشمالى (وسوف نذكر ثلاثة أمثلة من تلك الأماكن)، أما بالنسبة للشفق القطبى الجنوبى فليس هناك الكثير من الأملكن لمشاهدته لكن سوف نذكر أهم تلك الأماكن.
أما بالنسبة للأوقات فأنسب الأوقات هى شهرى مارس وسبتمبر وتحديدا فى الليالى الصافية الخالية من السحب ويفضل أيضا أن تكون ليلة بدون قمر.

أفضل الأماكن لمشاهدة الشفق القطبى الشمالى:
  • أيسلندا
أيسلندا هى دولة أوروبية صغيرة تقع فى شمال أوروبا قرب الدائرة القطبية الشمالية، وأفضل المواقع لرؤية الشفق منها هو جبل "كيركيوفيل".

  • مدينة فيرباكس بألاسكا 
تعتبر مدينة "فيرباكس" أفضل الأماكن فى الولايات المتحدة الأمريكية لمشاهدة الشفق القطبى الشمالى، وهذه المدينة مدينة سياحية تعتمد بشكل كبير على السياحة القادمة من أجل الشفق القطبى.

  • مدينة بلونايف بكندا 
مدينة "بلونايف" هى عاصمة مقاطعة "الأراضى الشمالية الغربية" الكندية وتقع على الشاطئ الشمالى لبحيرة "غريت سلاف" وهى أفضل الأماكن لمشاهدة الشفق القطبى الشمالى فى "كندا" إن لم تكن الأفضل فى أمريكا الشمالية بالكامل.
 

أفضل الأماكن لمشاهدة الشفق القطبى الجنوبى:
  • جبل ولنغتون بتسمانيا
"تسمانيا" هى ولاية وجزيرة أسترالية تقع فى جنوب أستراليا وتعتبر الجزيرة بشكل عام وجبل "ولنغتون" بشكل خاص أفضل الأماكن لمشاهدة الشفق القطبى الجنوبى

  • جزيرة ستيوارت بنيوزيلندا 

المراجع:










0
بواسطة a la/s ليست هناك تعليقات:
Tags:

الأحد، 24 مايو 2020

11:14 ص

الثقوب السوداء اللغز الأكبر فى الفضاء

الثقوب السوداء


مقدمة:

الثقب الأسود هو أحد أسرار هذا الكون الواسع مثله مثل بقية الأسرار لا نعرف عنه إلا القليل، وقد حاول العديد من العلماء المرموقين البحث فى حقيقة هذا السر مثل "ألبرت أينشتاين" و"نيلز بور" و"ستيفن هوكنج" وأخرون، ولكنهم عجزوا عن الوصول إلى الحقيقة كاملة، وسوف نتحدث فى ما توصلوا إليه عن ولادة الثقب الأسود، أنواع الثقوب السوداء، وتكوين الثقب الأسود، وأشياء أخرى.


الثقوب السوداء ليست ثقوبا على الإطلاق، ويمكن أن نقول أنها دائرية، ولكن سميت بثقوب لأنها تبدو كفجوه مظلمة وسط النجوم، بسسب قدرتها على أمتصاص كل شئ حتى الضوء، و الثقوب السوداء تكون حجمها صغير جدا قد يصل إلى حجم عملة لكنها تبدو كبيرة لأن الذى نراه هو النطاق أو الحد الذى يحيط بالثقب الأسود ويسمى "Event Horizon"، وكل شئ وأى شئ يعبر ذلك النطاق يعلق فى جاذبية الثقب، ولا يتمكن من الهرب من جاذبية الثقب على الإطلاق، ولكى يستطيع أى شئ يخترق هذا النطاق الهروب من جاذبية الثقب، عليه أن يتحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء، ونحن نعلم أن هذا مستحيل ولا يوجد شئ أسرع من الضوء .

ولادة الثقب الأسود:

هذا المثال سوف يساعدك لفهم كيفية ولادة الثقب الأسود، إذا تخيلنا أن النجوم الموجودة فى هذا العالم تشبه المنازل التى تتكون من سقف وأرض وأعمدة، الجاذبية تقوم بجذب السقف بإتجاه الأرض لكن الأعمدة تمنعه من السقوط على الأرض، لكن إذا أختفت الأعمدة فسوف ينهار المنزل بالكامل، والنجم يتكون من جزئ خارجى كتلته كبيرة جدا(السقف)، وجزئ داخلى وهو عباره عن قلب النجم(الأرضية)، ويحتوى على جاذبية كبيرة تقوم بجذب الجزئ الخارج للنجم، والذى يمنع الجزئ الخارجى من السقوط على الجزئ الداخلى هى العمدان التى فى هذه الحالة تكون عبارة عن الغازات والإشعاعات المنبعثة من قلب النجم بسبب التفاعلات التى تحدث داخله ( وبالمناسبة تلك الإشعاعات والغاذات تسمى أيضا بوقود النجم) وبسبب إندفاع تلك الغاذات فإنها تدفع الجزئ الخارجى بما يعادل الجاذبية فتمنعه من الإنهيار ويبقى النجم مستقرا.

 حتى اليوم الذى ينتهى فيه وقود ذلك النجم فينهار على نفسه محدثا إنفجار كبير يسمى "Super Nova" فينفجر ويتبعثر جزئ من كتلة النجم، والكتلة المتبقية تنضغط حتى يصبح محيطها صغيرا جدا فى بعض الأحيان من الممكن أن يصل إلى سنتيمترات (هذا بالطبع إذا كانت كتلة النجم كبيره بما فيه الكفاية)، ويؤدى  تركيز تلك الكتلة الضخمة فى دائرة صغيرة جدا جدا إلى تركيز الجاذبية وتصبح الجاذبية هائلة مما يؤدى إلى إبتلاع كل شئ حتى الضوء فيصبح لدينا ثقب أسود  (ومن الممكن أن يتسائل أحدكم الأن هل من المعقول أن حجم الثقب الأسود يكون صغيرا لهذه الدرجه مع أننا نراه الثقوب السوداء على أنه كبير؟ وهنا أذكرك أن ما نراه هو ال"Event Horizon" وليس الثقب نفسه ).

ملحوظة مهمة: بسبب محوالتى لتبسيط المحتوى بقدر الإمكان فمن الممكن أن ترى أن كلامى يفتقر إلى الدقة والمنهج العلمى، وهذا بسبب التبسيط الشديد الذى كتبت به تلك الجزئية.

 رصد الثقوب السوداء:


إذا نظرت إلى ثقب أسود فلن ترى كرة سوداء كبيرة تجذب إليها كل شىء كما تتصور، وإنما سترى النجوم والأجسام الفضائية تدور بسرعة حول ما هو أشبه بدائرة من الظلام لا أكثر لا تستطيع تبين معالمها وهذا سبب تسميته ثقب لأنه يشبه الفجوة السحيقة وسط أضواء كل تلك النجوم التى تتدور حوله، ويبدو هكذا لأنه يقوم بإمتصاص كل الضوء ولا يعكس منه أى شئ على الأطلاق.

وفى الماضى لم يكن بإستطاعتنا أن نصور الثقب الأسود وإنما كان بمقدورنا معرفة مكانة وقوة جاذبية عن طريق رصد كل الأشعة المجتمعة حوله، ثم عن طريق معرفتنا بجاذبية نستطيع تحديد كتلته ونفترض حجمة، وكل الصور الموجودة للثقوب السوداء إنما مجرد تصاميم وليست صور حقيقية، إلا صورة واحدة تم إلتقاطها سنة"2019" وتعد الصورة الوحيدة لثقب أسود.


 وتم إلتقاط هذه الصورة عن طريق ثمانى تلسكوبات عملاقة تم وضعهم فى أماكن مختلفة على سطح الأرض، ونجحنا فى تكوين أول صورة حقيقة لثقب أسود عن طريق تجميع الصور التى إلتقطتها تلك التلسكوبات على مدار ساعات متواصله، وتلك هى الصورة الحقيقة الوحيدة لثقب أسود إلى الأن.


 أنواع الثقوب السوداء:


للثقوب السوداء أربع أنواع رئيسية وهى:

1.   Stellar Black Holes

هذا النوع هو الأكثر شيوعا فى الكون ويتواجد بالملاين فى مجرتنا وحدها، وكتلته تتراوح ما بين "10 كتلة شمسية" إلى "20 كتلة شمسية"(الكتلة الشمسية هى وحدة قياس كتل الأجسام الفضائية الضخمة مثل النجوم، ومثلا 10 كتلة شمسية تعنى عشرة أضعاف كتلة الشمس ).

2.   Supermassive Black Holes

وهذا هو أكبر نوع بين الأربعة أنواع، حيث تبدأ كتلتة من مليون كتلة شمسية، وهذا النوع من المحتمل أنه يتواجد فى مركز كل مجرة فى الفضاء، وهناك واحد فى مركز مجرتنا (وكتلته تبلغ حوالى أربعة مليون كتله شمسية)، والعلماء يرون أن لتلك الثقوب العملاقة دور فى تكوين المجرات وجمع النجوم معا.

3.   Intermediate Black Holes

وهذا النوع نادر جدا وليس موجود بكثرة فى الفضاء، وهذا لأنه ينتج عن إندماج ثقبين أسودين معا، وهذا شئ نادر حدوثة للغاية، وكتلة هذا الثقب تتراوح ما بين كتلة "Stellar" وكتلة "supermassive".

4.   Miniature Black Holes

وهذا النوع هو الأصغر فى الكتلة والحجم، فحجم تلك الثقوب تصل إلى أحجام الذرات، وكتلته مثل كتلة جبل أو أكثر قليلا، وهذا النوع نادر أيضا، ويرى العلماء أن هذا النوع من الثقوب السوداء هو الأقدم بين أنواع الثقوب الأخرى فهم يرون أن تلك الثقوب نشأت بعد الأنفجار العظيم مباشرة، فبتالى عمرها يساوى عمر الكون نفسه.
ماذا سوف يحدث إذا سقطت فى ثقب أسود:
بما أنه لم يصل أحد إلى ثقب أسود من قبل، فأنه لا يوجد أحد قد سقط فى ثقب أسود من قبل، لكن بالطبع العلم لم يجعل هذا عائقا ووضع العلماء نظريات توصف ماذا سوف يحدث إذا سقط شخص ما فى ثقب أسود، فلنفترض أن هناك شخصان ذهبا إلى أقرب ثقب أسود وبينما كانا ينظران إلى الثقب سقط أحدهما من المركبة إلى الثقب الأسود، فإن صديقه الذى معه سوف يراه يسقط حتى  "Event Horizon" ثم يتوقف (لأنه وفق نظرية النسبية لألبرت أينشتاين (التى لن نخوض فى طفاصيلها الأن لأنها نظرية كبيرة جدا وشرحهها سوف يتطلب مقالا كاملا) فإن سريان الزمن يبطئ كلما أزدادت الجاذبية حتى يصل إلى  جاذبية الثقب الأسود ويتوقف الزمن وهذا هو الذى يراه الشخص الذى يراقب الحدث وليس جزئ منه) وبعد أن يراه يتوقف سوف يراه يحترق تماما ولن يتبقى من جسده شئ، هذا الذى سوف يراه الشخص الذى فى المركبة(المراقب الذى ليس جزئ من الحدث) أما بالنسبة لما سوف يحدث بالنسبة إلى الشخص الذى سقط  فأنه لم يتوقف ولم يحترق وإنما عبر "Event Horizon" وما سوف يحدث له سوف يكون وفق كتلة الثقب الأسود وجاذبيته، فإذا كان الثقب "Stellar" وقد عبر ذلك الشخص "Event Horizon" بقدمه أولا فسوف يكون هناك إختلاف فى مقدار الجاذبية على جسده فقدمه سوف يكون عليها جاذبية أكبر بكثير مما على رأسه، وهذا سيؤدى إلى مطه وشده بقوة كأنه قطعة عجين يتم شدها بين شخصين قويين ويبقى هكذا حتى يتمزق تماما ويموت، أما إذا كان الثقب "Supermassive" فإن الجاذبية ستكون متساوية على جميع أجزاء جسده وسوف يقوم الثقب بسحبه إلى داخله دون تمزيقه، وسوف يستمر فى المضى قدما داخل الثقب (ملحوظة الطريق داخل الثقب إتجاه واحد فقط فلا يمكنه الرجوع أبدا) ويستمر فى السقوط حتى يصل إلى نهاية الثقب عند النقطة التى تعرف ب"Singlirty" وحينها لا نعرف ما سوف يحدث فمن الممكن أن يحدث له أى شئ لا نستطيع التكهن بماذا سوف يحدث، فداخل الثقب الأسود وعند تلك النقطة بالذات تنهار قواعد الفيزياء وكل المنطق الذى عرفناه ودرسناه طوال حياتنا كبشر، فكلمة"Singlirty" هى مصطلح علمى يطلق على الأشياء الغير مفهمومة أو الغير منطقية، ومن الممكن عندما يصل إلى هناك أن يتحول إلى ذرات ويموت، أو ينتقل إلى مكان أخر فى زمن أخر، أو ينتقل إلى مكان أخر فى نفس الزمن، أو ينتقل إلى زمن أخر فى نفس المكان لكن بعد ملايين السنين عندما يفنى ذلك الثقب الأسود، أو بمنتهى البساطة يبقى هناك حتى يموت من الجوع أو العطش، لا أحد يستطيع التكهن بما سوف يحدث.
شكرا على القراءة



0
بواسطة a la/s ليست هناك تعليقات:
Tags:

التصنيفات

أحياء تكنولوجيا جغرافيا فيزياء

نموذج الاتصال

الاسم

بريد إلكتروني *

رسالة *