1. الضوء والإشعاع

الطيف الإشعاعي (3 \ 3)

حتى عند طول موجي أعمق بالأشعة تحت الحمراء تكشف الأرض مرة أخرى عن مزايا جديدة عند النظر إليها من الفضاء. الصورة أدناه ألتقطت بالأشعة تحت الحمراء عند طول موجي 10.5 - 12.5 ميكرومتر. ستميز سطح الأرض ما عدا أوروبا و وسط أفريقيا.

Zoom Sign
IR image of the earth
صورة Meteosat-7 للأرض عند طول موجي 10.5 - 12.5 ميكرومتر ، 20 تشرين الأول / أكتوبر 1998. أعرض هذه الصورة أيضا بالأبيض والأسود.. Source: EUMETSAT

من الواضح أن إمتصاص الأشعة بسبب بخار الماء والغازات الأخرى قليل عند هذا الطول الموجي، مما أدى إلى معدل إنتقالية عال للغلاف الجوي النظيف. إن الهباء الجوي مثل الغبار والضباب بل وأيضا طبقات السحب الرقيقة تشتت الإشعاع، و هو ما يفسر بدوره إنخفاض مستوى الرؤية في بعض المناطق من الصورة. جانبا مهما يجب لفت النظر إليه هو أن الإشارة التي ينظر إليها من خلال مناطق الغلاف الجوي النظيفة هي ليست من أشعة الشمس المنعكسة. بل على العكس من ذلك إن سطح الارض هو الذي يبعث الأشعة تحت الحمراء و التي يقيسها القمر الصناعي. وتعتمد شدتها على درجات الحرارة مما يجعله من الممكن قياس درجة حرارة سطح الأرض وسطح المحيطات على المستوى العالمي!



يجب أن نلقي كذلك نظرة على الجانب الآخر من الطيف المرئي: الأشعة فوق البنفسجية! لا يوجد هناك العدد الكبير من صور الأشعة الفوق البنفسجية متوفرة لكامل قرص الأرض في هذا النطاق الطيفي. لكن في نيسان / أبريل 1972 قام رواد الفضاء لأبولو 16 بتثبيت كاميرا تعمل بالأشعة فوق البنفسجية الطويلة المدى / منظار تحليل طيفي على سطح القمر، و إلتقط صورة للأرض و التي تم معالجتها من قبل وكالة ناسا في وقت لاحق.

Zoom Sign
UV image of the earth
صورة بالأشعة فوق البنفسجية للأرض و التي إلتقطها رواد فضاء أبولو 16 في نيسان / أبريل 1972 بواسطة منظار تحليل طيفي يعمل بالأشعة فوق البنفسجية الطويلة المدى مثبت على سطح القمر. Source: NASA

الجزء الأيمن من الأرض في الصورة يواجه الشمس. جميع المعالم على سطح الارض غير واضحة للعيان حيث أن الأشعة فوق البنفسجية لا تصل الى الارض و لكن تنعكس عن الجزيئات في الغلاف الجوي الخارجي. أما الجانب الذي لا يواجه الشمس، حيث أنه ليس من المتوقع أن ترى الأشعة فوق البنفسجية، يظهر شكل يشبه الفتيل: و هو عبارة عن كثافة الأشعة فوق البنفسجية المحسنة الذي ينتج عن شفق من الجسيمات المشحونة المنبعثة من الشمس و التي تلحق بخطوط المجال المغناطيسي المحيطة بالأرض.

في الواقع أن المناطق المختلفة لطيف أشعة الشمس تتصرف بشكل مختلف جدا عندما تسطع على وجه الأرض. ففي منطقة الأشعة تحت الحمراء تبعث الأرض بالأشعة من تلقاء ذاتها. و يمكننا أن نستوعب الكثير من المعلومات عند دراسة التفاعلات للإشعاع و للمادة و التي تمكن بدورها من تشكيل هذه الصور للأرض!