پرش به محتوا

امواج ماوراء بنفش

  • از
زنبورها، همراه با برخی از پرندگان، خزندگان و سایر حشرات، می توانند منعکس کننده نور ماوراء بنفش گیاهان را ببینند. حشرات حشرات را با نور فرابنفش جذب می کند تا آنها را به دام بکشاند.

نور UV چیست؟

نور فرابنفش (UV) طول موج کوتاه تری نسبت به نور مرئی دارد. اگرچه امواج ماوراء بنفش برای چشم انسان نامرئی هستند، اما برخی از حشرات مانند زنبورها می توانند آنها را ببینند. این شبیه به این است که سگ می تواند صدای سوت را درست خارج از محدوده شنوایی انسان بشنود.

نور ماوراء بنفش از خورشید ما

خورشید منبع طیف کامل تابش فرابنفش است که معمولاً به UV-A، UV-B و UV-C تقسیم می شود. اینها طبقه بندی هایی هستند که بیشتر در علوم زمین مورد استفاده قرار می گیرند. پرتوهای UV-C مضرترین هستند و تقریباً به طور کامل توسط جو ما جذب می شوند. اشعه UV-B پرتوهای مضری هستند که باعث آفتاب سوختگی می شوند. قرار گرفتن در معرض اشعه UV-B خطر آسیب DNA و سایر آسیب های سلولی را در موجودات زنده افزایش می دهد. خوشبختانه حدود 95 درصد اشعه UV-B توسط ازن در جو زمین جذب می شود.

تصویری فرابنفش از خورشید که جزئیات شراره های خورشیدی و فعالیت لکه های خورشیدی را نشان می دهد که برای چشم ما قابل مشاهده نیست.
اعتبار: تصویر متعلق به: NASA/SDO/AIA است

دانشمندانی که اجرام نجومی را مطالعه می کنند معمولاً به زیربخش های مختلف تابش فرابنفش اشاره می کنند: ماوراء بنفش نزدیک (NUV)، فرابنفش متوسط ​​(MUV)، فرابنفش دور (FUV) و فرابنفش شدید (EUV). فضاپیمای SDO ناسا تصویر زیر را در طول موج های متعدد پرتو فرابنفش شدید (EUV) گرفته است. کامپوزیت با رنگ کاذب دمای گازهای مختلف را نشان می دهد. قرمزها نسبتا خنک هستند (حدود 60000 درجه سانتیگراد) در حالی که رنگهای آبی و سبز گرمتر هستند (بیش از یک میلیون درجه سانتیگراد).

تصویری از برجستگی خورشیدی غول پیکر (حلقه پلاسما) در حال انفجار از خورشید. نمایی از قطب جنوب زمین که میزان ازن اتمسفر را در واحدهای دابسون نشان می دهد. منطقه بزرگتر از اندازه قطب جنوب با رنگ بنفش نشان داده شده است - 110 واحد دابسون.
فضاپیمای رصدخانه دینامیک خورشیدی (SDO) ناسا این منظره از یک حلقه متراکم پلاسما را که بر روی سطح خورشید فوران می کند – یک برجستگی خورشیدی – به تصویر کشیده است. پلاسما در امتداد میدان مغناطیسی جریان دارد. اعتبار: ناسا ozonewatch.gsfc.nasa.gov
تصویری از آزمایش یوهان ریتر در قرار دادن کاغذ عکاسی در معرض طیف نور مرئی و طول موج های گذشته از بنفش.
آزمایش یوهان ریتر برای قرار دادن کاغذ عکاسی در معرض نور درست فراتر از طیف مرئی و اثبات وجود نور فراتر از نور بنفش-فرابنفش طراحی شد. اعتبار: تروی بنش

کشف اشعه ماوراء بنفش

در سال 1801، یوهان ریتر آزمایشی را برای بررسی وجود انرژی فراتر از انتهای بنفش طیف مرئی انجام داد. او با علم به اینکه کاغذ عکاسی در نور آبی سریعتر از نور قرمز سیاه می شود، کاغذ را در معرض نوری فراتر از بنفش قرار داد. مطمئناً کاغذ سیاه شد و وجود نور فرابنفش را ثابت کرد.

نجوم فرابنفش

از آنجایی که اتمسفر زمین بیشتر تابش فرابنفش پر انرژی را جذب می کند، دانشمندان از داده های ماهواره های واقع در بالای جو، در مدار اطراف زمین، استفاده می کنند تا تشعشعات فرابنفش را که از خورشید ما و سایر اجرام نجومی می آید را حس کنند. دانشمندان می توانند شکل گیری ستارگان در اشعه ماوراء بنفش را مطالعه کنند زیرا ستارگان جوان بیشتر نور خود را به این طول موج ها می تابانند. این تصویر از فضاپیمای کهکشان تکامل کاوشگر ناسا (GALEX) ستاره های جوان جدیدی را در بازوهای مارپیچی کهکشان M81 نشان می دهد.

نمایی از گلکسی M81 مارپیچی در اشعه ماوراء بنفش هزاران ستاره جوان را با رنگ آبی و شروع بزرگتر با رنگ زرد نشان می دهد.
اعتبار: NASA/JPL-Caltech
تصویری که سه کهکشان مختلف را در نور مرئی (سه تصویر پایین) و نور فرابنفش (ردیف بالا) نشان می‌دهد که توسط تلسکوپ تصویربرداری فرابنفش ناسا (UIT) در ماموریت Astro-2 گرفته شده است.

تصویر سمت راست سه کهکشان مختلف را نشان می دهد که در نور مرئی (سه تصویر پایین) و نور فرابنفش (ردیف بالا) گرفته شده توسط تلسکوپ تصویربرداری فرابنفش ناسا (UIT) در ماموریت Astro-2.

تفاوت در نحوه ظاهر کهکشان ها به دلیل این است که کدام نوع ستاره ها در طول موج های نوری و فرابنفش درخشان ترین می درخشند. تصاویر فرابنفش کهکشان ها عمدتاً ابرهای گازی حاوی ستارگان تازه تشکیل شده را نشان می دهد که جرم آنها چندین برابر خورشید است و در نور فرابنفش به شدت می درخشند. در مقابل، تصاویر نور مرئی از کهکشان ها بیشتر نور زرد و قرمز ستاره های قدیمی را نشان می دهد. با مقایسه این نوع داده ها، ستاره شناسان می توانند در مورد ساختار و تکامل کهکشان ها بیاموزند.

شفق قطبی

“سوراخ” اوزون

فرآیندهای شیمیایی در اتمسفر فوقانی می توانند بر مقدار ازن جوی تأثیر بگذارند که از زندگی در سطح در برابر بیشتر تابش مضر UV خورشید محافظت می کند. هر سال یک “سوراخ” ازن نازک کننده اتمسفر بر روی قطب جنوب گسترش می یابد، گاهی اوقات در مناطق پرجمعیت آمریکای جنوبی گسترش می یابد و آنها را در معرض افزایش سطوح پرتوهای مضر UV قرار می دهد. ابزار مانیتورینگ ازن هلندی (OMI) روی ماهواره Aura ناسا، مقادیر گازهای کمیاب که برای شیمی ازن و کیفیت هوا مهم هستند را اندازه گیری می کند. تصویر بالا مقدار ازن اتمسفر را در واحدهای دابسون نشان می دهد – واحد رایج برای اندازه گیری غلظت ازن. این داده‌ها دانشمندان را قادر می‌سازد تا میزان اشعه ماوراء بنفش را که به سطح زمین می‌رسد را تخمین بزنند و روزهای با شاخص UV بالا را برای آگاهی بهداشت عمومی پیش‌بینی کنند.

نور ماوراء بنفش از ستارگان

پروژه نقشه برداری Lyman-Alpha (LAMP) روی مدارگرد شناسایی ماه می تواند با تشخیص انعکاس ضعیف نور فرابنفش که از ستارگان دوردست می آید، به دهانه های سایه دار دائمی در ماه نگاه کند.

نمودار داده ای از داده های LAMP که درخشندگی نسبی نور فرابنفش از ستارگانی که از سطح ماه منعکس می شوند را نشان می دهد.
اعتبار: ارنست رایت LRO/LAMP

شفق قطبی

شفق‌های قطبی توسط امواج پرانرژی ایجاد می‌شوند که در امتداد قطب‌های مغناطیسی یک سیاره حرکت می‌کنند، جایی که گازهای اتمسفر را تحریک می‌کنند و باعث درخشش آنها می‌شوند. فوتون‌های موجود در این تابش پرانرژی به اتم‌های گازهای موجود در جو برخورد می‌کنند و باعث می‌شوند الکترون‌های اتم‌ها برانگیخته شوند یا به لایه‌های بالایی اتم حرکت کنند. هنگامی که الکترون ها به لایه پایین تر حرکت می کنند، انرژی به صورت نور آزاد می شود و اتم به حالت آرام باز می گردد. رنگ این نور می تواند نشان دهد که چه نوع اتمی برانگیخته شده است. نور سبز نشان دهنده اکسیژن در ارتفاعات پایین است. نور قرمز می تواند از مولکول های اکسیژن در ارتفاع بالاتر یا از نیتروژن باشد. در زمین، شفق های قطبی اطراف قطب شمال را شفق شمالی می نامند.

شفق قطبی در آسمان، چراغ های سبز

شفق قطبی مشتری

تلسکوپ فضایی هابل این تصویر را از شفق قطبی مشتری در حالت فرابنفش گرفته است که مانند کمند به دور قطب شمال مشتری پیچیده شده است.

نمای نزدیک از قطب مشتری که شفق قطبی را به صورت حلقه‌ای به رنگ آبی روشن نشان می‌دهد.
اعتبار: جان کلارک (دانشگاه میشیگان) و ناسا
تصویر با رنگ کاذب نشان می دهد که چگونه زمین در نور ماوراء بنفش (UV) می درخشد

این تصویر غیر معمول با رنگ کاذب نشان می دهد که چگونه زمین در نور ماوراء بنفش (UV) می درخشد. دوربین/طیف‌گراف فرابنفش دور که توسط خدمه آپولو 16 روی ماه مستقر و رها شده بود، این تصویر را ثبت کرد. قسمتی از زمین که رو به خورشید است، نور UV زیادی را منعکس می کند و نوارهای انتشار UV نیز در سمتی که به سمت دور از خورشید است، آشکار است. این نوارها نتیجه شفق قطبی ناشی از ذرات باردار منتشر شده توسط خورشید هستند. آنها در امتداد خطوط میدان مغناطیسی زمین به سمت زمین حرکت می کنند.