انفجار شفق قطبی در لایه ازن
با فناوری: شفق های قطبی نمایش های نورانی تماشایی را در آسمان شب به راه می اندازند و پژوهش های جدید نشان می دهند که آنها با لایه اُزن زمین تعامل دارند و می توانند آنرا تحت تاثیر قرار دهند.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، شفق های قطبی نمایش های نورانی دیدنی را در آسمان شب پدید می آورند، اما طبق پژوهش های جدید، آنها همین طور دلیل دیگری را که لایه ازن خورده شده است، روشن می کنند.
بااینکه انسان ها تقصیر زیادی در تخریب لایه ازن دارند، اما مشاهدات یک نوع شفق به نام "شفق پروتون ایزوله" دلیل تخریب لایه ازن را که از فضا ناشی می شود، نشان داده است: ذرات حامله در پلاسما که توسط شراره های خورشیدی و پرتاب جرم تاجی به بیرون می ریزند، به جویدن لایه ازن ادامه می دهند. قبل از این، تأثیر این ذرات بطور مبهم شناخته شده بود.
حالا یک گروه پژوهشی بین المللی دریافته اند که اثرات شفق های پروتون ایزوله موجب ایجاد حفره ای به عرض حدودا ۴۰۰ کیلومتر(۲۵۰ مایل) در لایه ازن شده است که دقیقاً در زیر محل وقوع شفق شکاف به وجود آورده است. پژوهشگران می گویند بیشترِ ازن در عرض یک و نیم ساعت از بین رفت. آنها در اطلاعیه ای توضیح دادند که انتظار نداشتند در پی این پدیده، ازن به این میزان کم شود.
شفق های پروتون ایزوله ممکنست به اندازه شفق های شمالی و همتای جنوبی خود زرق و برق دار نباشند، اما همچنان برای چشم انسان قابل مشاهده هستند. هجوم پلاسمای آزاد شده توسط خورشید، یون ها و الکترون های بسیار پرانرژی را با خود می آورد. چنین ذراتی در نهایت در کمربندهای تشعشعی ون آلن درونی و بیرونی زمین گرفتار می شوند که از بمباران مستقیم سیاره و تبدیل آن به یک زمین بایر نابود شده توسط خورشید مانند مریخ جلوگیری می کند.
ذراتی که به کمربند تشعشع داخلی می رسند، وقتی به خطوط میدان مغناطیسی وارد می شوند، می توانند جو زمین را به هم بزنند. اکسیدهای نیتروژن و هیدروژن که در اثر فعل و انفعالات ذرات با اتمسفر آزاد می شوند، ازن را تخریب می کنند. با این وجود، این فقط برای لایه ازن در مزوسفر صدق می کند و لایه زیرین یعنی استراتوسفر، بدون تأثیر باقی می ماند. با این وجود، شفق های پروتون ایزوله به روش های دیگری بر روی زمین تأثیر می گذارند.
پژوهشگران در تشریح یافته های خود نوشتند: بارش الکترون از کمربند تشعشعی زمین نقش مهمی در از میان رفتن ازن مزوسفری به عنوان ارتباط بین آب و هوای فضا و سیستم آب و هوایی زمین دارد.
بااینکه لطمه به جا مانده در ازنِ مزوسفر، خودرا سریع تر از سوراخ های ازن استراتوسفر که اغلب در اثر کارهای انسانی ایجاد می شود، ترمیم می کند، اما شفق های پروتون ایزوله هنوز بر تغییرات جو تأثیر می گذارند. آب و هوای فضا می تواند موجب اختلال در ماهواره ها و زیرساخت های الکتریکی شود و ذرات حامله برای فضانوردان خطرناک هستند.
شفق قطبی یکی از پدیده های جوی کره زمین است. شفق قطبی پدیده ظهور نورهای رنگین و متحرک در آسمان شب است و به طور معمول در عرض های نزدیک به دو قطب زمین بر اثر برخورد ذرات حامله باد خورشیدی و یونیزه شدن مولکول های موجود در یونوسفر زمین به وجود می آید. شفق های قطبی نورهای زیبایی هستند که بطور طبیعی در آسمان دیده می شوند و به طور معمول در شب و در عرض های جغرافیایی قطبی به چشم می خورند. آنها در یونوسفر تشکیل می شوند و در سپیده دم قطبی رویت می پذیرند. در عرض جغرافیایی قطب شمال به آنها شفق های شمالی نیز گفته می شود که در سال ۱۶۲۱ توسط پیر گاسندی روی این پدیده طبیعی نهاده شد. به شفق های قطبی، نور قطب شمال هم گفته می شود، برای اینکه آنها غالبا در نیم کره شمالی دیده می شوند و هر قدر به قطب شمال نزدیک شوید باتوجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری می رود که بتوانید آنها را ببینید. برای نمونه، در شمال شبه جزیره اسکاندیناوی، ایسلند، گرینلند و همچنین در آلاسکا و شهرهای شمالی کانادا و روسیه امکان رویت آنها بسیار زیاد است.
شفق های قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکنست خیلی بالا باشند، ولی در افق شمالی بصورت سبز برافروخته و در صورت طلوع خورشید بصورت سرخ کمرنگ دیده می شود. شفق های قطبی به طور معمول از سپتامبر تا اکتبر و از مارس تا آوریل روی می دهند. تعدادی از قبایل کانادایی به این پدیده "رقص ارواح" می گویند. شفق قطبی در طول چرخه خورشیدی و هنگام خروج جرم از تاج خورشیدی پردفعات و درخشنده تر مشاهده می شود.
لایه ازون یا ازون سپهر نیز لایه ای است در ارتفاع ۲۰ تا ۳۰ کیلومتری سطح زمین که بسته به شرایط فصلی و آب و هوایی ضخامت آن تغییر می کند. این لایه به ضخامت سه میلی متر در لایه استراتوسفر جو زمین، با غلظت بالایی از مولکول ازن(O۳) در سال ۱۹۱۳ توسط دو فیزیک دان فرانسوی به اسامی شارل فابری و آنری بویسون کشف شد. این لایه با جذب ۹۵ تا ۹۹.۵ درصد پرتوی فرابنفش خورشید، سبب ادامه زندگی بر روی کره زمین می شود. لایه ازن پرتوهای پرانرژی فرابنفش را جذب می کند و آنها را به شکل پرتوهای فروسرخ درمی آورد و به سطح زمین می فرستد.
در اوایل سال ۱۹۳۰، ترکیباتی به نام کلروفلوئوروکربن ها(سی اف سی ها) در ایالات متحده آمریکا اختراع شدند و در صنعت و خانه مورد استفاده قرار گرفتند. این ترکیبات به استراتوسفر راه یافتند و عناصر کلر و برم موجود در آنها طی واکنش های شیمیایی سبب تخریب تدریجی لایه ازن شدند. لایه ازن خصوصاً بر فراز قطب جنوب به شدت کم شده است.
چرخه ازن-اکسیژن بیان می کند که پرتوهای فرابنفش به مولکول اکسیژن برخورد می کند و پیوند میان مولکول های اکسیژن را می شکند. اتم های حاصل با مولکول اکسیژن دیگری واکنش داده و مولکول ازن را می سازند. سطح ازن با تغییر فصل ها، وزش باد و تغییرات خورشید نیز تغییر می یابد. ۱۰ درصد مولکول های ازن هواکره در لایه تروپوسفر قرار دارند و بر خلاف ازن موجود در استراتوسفر، آلاینده به شمار می آیند و لطمه هایی به بافت های زیستی انسان و دیگر جانوران می رسانند.
حالا یافته های این پژوهش جدید به دانشمندان کمک می نماید تا نوسانات آب و هوای فضا را پیش بینی کنند که احیانا بر جو سیاره زمین نیز تأثیر می گذارد.
این پژوهش در مجله Scientific Reports انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب