شفق‌های قطبی، یکی از زیباترین پدیده‌های طبیعی هستند که در آسمان شب رخ می‌دهند. این نمایش‌های نورانی خیره‌کننده، به ویژه در مناطق نزدیک قطب‌های شمال و جنوب، دیده می‌شوند. شفق‌های شمالی (aurora borealis) و شفق‌های جنوبی (aurora australis) نام‌هایی هستند که به ترتیب به این پدیده در نیمکره شمالی و جنوبی داده شده است.

به گزارش سرویس اخبار نجوم رسانه فناوری تکنا، شفق‌ها زمانی ایجاد می‌شوند که ذرات باردار خورشیدی (بادهای خورشیدی) با میدان مغناطیسی زمین برخورد می‌کنند. این برخورد باعث می‌شود که ذرات باردار در جو زمین شتاب بگیرند و با اتم‌ها و مولکول‌های موجود در جو برخورد کنند. در نتیجه این برخوردها، انرژی آزاد شده و به صورت نور دیده می‌شود. رنگ شفق به نوع اتم یا مولکول برخورد کننده و میزان انرژی آزاد شده بستگی دارد.

فعالیت خورشید نقش مهمی در ایجاد شفق‌های قطبی دارد. زمانی که فعالیت خورشید افزایش می‌یابد، تعداد ذرات بارداری که به سمت زمین پرتاب می‌شوند نیز بیشتر می‌شود. به همین دلیل، در دوره‌هایی که فعالیت خورشید زیاد است، شفق‌های قطبی با شدت و فراوانی بیشتری دیده می‌شوند.

انسان‌ها از هزاران سال پیش مجذوب زیبایی شفق‌های قطبی بوده‌اند. اما اولین توضیحات علمی در مورد این پدیده در قرن ۱۷ ارائه شد. دانشمندان اولیه تصور می‌کردند که شفق‌ها ناشی از انعکاس نور خورشید از کریستال‌های یخ یا بخار آب در جو زمین هستند. اما با گذشت زمان و پیشرفت علم، ارتباط بین شفق‌های قطبی و فعالیت‌های خورشیدی و میدان مغناطیسی زمین مشخص شد.

میدان مغناطیسی زمین مانند یک سپر محافظتی عمل می‌کند و از زمین در برابر ذرات باردار خورشید محافظت می‌کند. اما این میدان مغناطیسی همچنین ذرات باردار را به سمت قطب‌های زمین هدایت می‌کند. هنگامی که این ذرات به جو زمین می‌رسند، با اتم‌ها و مولکول‌های جو برخورد کرده و باعث ایجاد شفق‌های قطبی می‌شوند. شفق‌های قطبی در رنگ‌های متنوعی دیده می‌شوند که هر رنگ نشان‌دهنده برخورد ذرات باردار با نوع خاصی از اتم یا مولکول است. به عنوان مثال، رنگ سبز معمولاً به دلیل برخورد ذرات با اتم‌های اکسیژن در ارتفاع پایین جو ایجاد می‌شود، در حالی که رنگ قرمز در ارتفاعات بالاتر و به دلیل برخورد با اتم‌های اکسیژن در حالت برانگیخته‌تر ایجاد می‌شود.

برای مشاهده شفق‌های قطبی، بهترین مکان‌ها مناطق نزدیک به قطب‌های شمال و جنوب هستند. همچنین، زمان‌هایی که فعالیت خورشیدی زیاد است، احتمال دیدن شفق‌های قطبی بیشتر می‌شود. با استفاده از پیش‌بینی‌های هواشناسی فضایی، می‌توان زمان و مکان مناسب برای مشاهده شفق‌های قطبی را پیش‌بینی کرد.