التقويم ٢-٢ - كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: علوم الأرض و الفضاء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: الشفق القطبي والنشاط الشمسي

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: علوم الأرض و الفضاء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: مراجعة

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تتناول هذه الصفحة ظاهرة الشفق القطبي ودور النشاط الشمسي في تشكيلها. يشرح القسم الأول الربط مع الكيمياء، حيث يتفاعل الرياح الشمسية المحملة بالإلكترونات مع عناصر الغلاف الجوي مثل الأوكسجين والنيتروجين، مما يؤدي إلى انبعاث ألوان مختلفة كالأخضر والأحمر والأزرق والبنفسجي، اعتمادًا على العنصر والارتفاع.

يقدم القسم الثاني خلاصة تتضمن تعريفات رئيسية مثل دورة النشاط الشمسي التي تستغرق 11 عامًا، والبقع الشمسية، والتوهج الشمسي، والشواظ الشمسي، والشق القطبي الذي يصف اصطدام الجسيمات المشحونة بالغلاف الجوي.

يتضمن القسم الثالث أسئلة تقويمية متنوعة تشمل فهم الأفكار الرئيسة والتفكير الناقد والكتابة في علوم الفضاء، مثل حماية الأقمار الصناعية من المقذوفات الشمسية، ودورات الشمس، وسبب ظهور الشفق القطبي باللون الأخضر، وعلاقة طبقة الأوزون بالظاهرة، وطرق رصد المذنبات.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: الربط مع الكيمياء --- عند اصطدام الرياح الشمسية المحملة بالإلكترونات مع عناصر الغلاف الجوي، ونتيجة لهذا الاصطدام تنبعث هذه الأشعة مشكلة ألوانًا مختلفة في السماء. وتختلف الألوان باختلاف العنصر المصطدم به والارتفاع الذي حدث فيه الاصطدام، فالأوكسجين مثلاً يبعث الأخضر والأحمر على ارتفاعات متفاوتة، أما النيتروجين فيبعث الأزرق والبنفسجي. التقويم ٢-٢ --- SECTION: الخلاصة --- دورة النشاط الشمسي: هي الدورة التي يمر بها المجال المغناطيسي للشمس كل ١١ عامًا تقريبًا. البقع الشمسية هي الظاهرة الأكثر وضوحًا في الغلاف الضوئي للشمس. التوهج الشمسي هو عملية إطلاق الشمس للكثير من الجسيمات المشحونة إلى الخارج بسرعات عالية. الشواظ الشمسي هو اندفاع لمادة الشمس، والتي ترتفع من الكروموسفير بشكل حلقي. الشق القطبي هو عملية اصطدام للجسيمات المشحونة الصادرة من الشمس بالذرات والجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي العلوي للأرض. فهم الأفكار الرئيسة --- SECTION: 1 --- 1. ما الأسلوب المتبع عادة لدى وكالات الفضاء لحماية قمر صناعي موجود في مدار منخفض من السقوط بسبب المقذوفات الشمسية؟ --- SECTION: 2 --- 2. كم دورة شمسية يستغرق تغير القطب الشمالي موقعه وعودته مرة أخرى إلى نفس الموقع؟ --- SECTION: 3 --- 3. ما سبب ظهور الشفق القطبي باللون الأخضر؟ التفكير الناقد --- SECTION: 4 --- 4. ما علاقة طبقة الأوزون بظاهرة الشفق القطبي؟ الكتابة في علوم الفضاء --- SECTION: 5 --- 5. ما أفضل طريقة يجب أن يقوم بها مرصد سوهو الشمسي؛ لتجنب ضوء الشمس؛ وليتمكن من التقاط صورة للمذنب. وزارة التعليم 295 Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM|IMAGE**: ألوان أورورا Description: A visual representation of aurora formation, combining a scientific diagram with four photographic images of auroras. The diagram illustrates solar wind electrons interacting with atmospheric gases at different altitudes, leading to light emission. The images show the resulting colorful auroras. Data: The diagram shows 'إلكترونات الرياح الشمسية' (Solar wind electrons) at the top. Below, it depicts collisions at different altitudes: - '200 km فوق' (200 km above): Electrons collide with 'O' (Oxygen) atoms, represented by red circles. - '100 km أقل من' (less than 100 km): Electrons collide with 'N' (Nitrogen) atoms (blue circles), 'O' (Oxygen) atoms (green circles), and 'N≡N' (Nitrogen molecules) (purple circles). The accompanying images display auroras in various colors: red, blue-green, green, and purple, visually corresponding to the elements and altitudes described in the text and diagram. Key Values: O (Oxygen), N (Nitrogen), N≡N (Nitrogen molecule), 200 km, 100 km Context: This visual element explains the chemical and physical processes behind the aurora phenomenon, showing how different atmospheric gases (oxygen, nitrogen) emit distinct colors (green, red, blue, purple) when struck by solar wind electrons at varying altitudes. It directly supports the 'الربط مع الكيمياء' sidebar and the 'الشق القطبي' definition in the summary.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 5

سؤال س:١: 1. ما الأسلوب المتبع عادة لدى وكالات الفضاء لحماية قمر صناعي موجود في مدار منخفض من السقوط بسبب المقذوفات الشمسية؟

الإجابة: إجراء مناورات لتغيير موضع الزيادة في الارتفاع باستخدام محركات الدفع الصاروخي.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** لنفهم هذا السؤال، يجب أن نعرف أن الأقمار الصناعية في المدارات المنخفضة تواجه مقاومة من الغلاف الجوي، كما يمكن أن تتأثر بظواهر مثل المقذوفات الشمسية التي تزيد من كثافة الغلاف الجوي العلوي، مما يزيد من قوة السحب ويجعل القمر أكثر عرضة للسقوط.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لتجنب هذا الخطر، تحتاج وكالات الفضاء إلى طريقة لتعويض هذا التأثير. الفكرة هي رفع مدار القمر إلى ارتفاع أعلى حيث يكون الغلاف الجوي أقل كثافة، وبالتالي تقل قوة السحب عليه.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، الطريقة المتبعة هي استخدام محركات الدفع الصاروخي الموجودة على القمر الصناعي لإجراء مناورات تزيد من ارتفاعه، وبالتالي تحميه من السقوط. لذلك الإجابة هي: **إجراء مناورات لتغيير موضع الزيادة في الارتفاع باستخدام محركات الدفع الصاروخي**.

سؤال س:٢: 2. كم دورة شمسية يستغرق تغير القطب الشمالي موقعه وعودته مرة أخرى إلى نفس الموقع؟

الإجابة: دورتان شمسيتان (حوالي 22 سنة).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الدورة الشمسية هي الفترة التي تتغير فيها النشاطات المغناطيسية للشمس، مثل البقع الشمسية، وتستغرق حوالي 11 سنة في المتوسط.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بالنسبة للقطب الشمالي المغناطيسي للأرض، فإنه يتغير موقعه مع تغير المجال المغناطيسي للأرض. لاحظ العلماء أن المجال المغناطيسي للأرض يمر بدورة كاملة (حيث يعود القطب الشمالي إلى نفس موقعه) خلال فترة أطول من الدورة الشمسية الواحدة.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، بناءً على الدراسات، يستغرق تغير القطب الشمالي المغناطيسي وعودته إلى نفس الموقع حوالي ضعف فترة الدورة الشمسية الواحدة. لذلك الإجابة هي: **دورتان شمسيتان (حوالي 22 سنة)**.

سؤال س:٣: 3. ما سبب ظهور الشفق القطبي باللون الأخضر؟

الإجابة: بسبب زيادة ذرات الأوكسجين في الغلاف الجوي العلوي التي تبعث ضوء أخضر.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** الشفق القطبي يحدث عندما تصطدم جسيمات مشحونة من الشمس (مثل الإلكترونات والبروتونات) بذرات وجزيئات في الغلاف الجوي العلوي للأرض. هذه الاصطدامات تثير الذرات، وعندما تعود الذرات المثارة إلى حالتها المستقرة، تطلق طاقة على شكل ضوء بألوان مختلفة. اللون الذي نراه يعتمد على نوع الذرة التي تصطدم بها الجسيمات وارتفاع حدوث الظاهرة. في حالة اللون الأخضر، فهو ناتج بشكل رئيسي عن ذرات الأكسجين الموجودة في الغلاف الجوي على ارتفاعات معينة (حوالي 100-300 كيلومتر). عندما تثار ذرات الأكسجين وتعود إلى حالتها المستقرة، تبعث ضوءًا أخضر. إذن الإجابة هي: **بسبب زيادة ذرات الأوكسجين في الغلاف الجوي العلوي التي تبعث ضوء أخضر**.

سؤال س:٤: 4. ما علاقة طبقة الأوزون بظاهرة الشفق القطبي؟

الإجابة: لا علاقة مباشرة لأن الشفق القطبي يحدث في الغلاف الجوي العلوي، بينما طبقة الأوزون تقع في طبقات أدنى.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، نحتاج إلى معرفة مكان حدوث كل ظاهرة. طبقة الأوزون تقع في طبقة الستراتوسفير من الغلاف الجوي، وهي على ارتفاع يتراوح بين 15 إلى 35 كيلومترًا فوق سطح الأرض. وظيفتها الرئيسية هي حماية الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. أما ظاهرة الشفق القطبي، فتحدث في طبقات أعلى من الغلاف الجوي، تحديدًا في طبقة الثيرموسفير والأيونوسفير، على ارتفاعات تصل إلى 100-300 كيلومتر أو أكثر. سببها هو تفاعل الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس مع المجال المغناطيسي للأرض وذرات الغلاف الجوي العلوي. بما أن الظاهرتين تحدثان في طبقات مختلفة من الغلاف الجوي ولأسباب مختلفة تمامًا (الأوزون للحماية من الأشعة، والشفق لتفاعل الجسيمات الشمسية)، فلا توجد علاقة مباشرة بينهما. إذن الإجابة هي: **لا علاقة مباشرة لأن الشفق القطبي يحدث في الغلاف الجوي العلوي، بينما طبقة الأوزون تقع في طبقات أدنى**.

سؤال س:٥: 5. ما أفضل طريقة يجب أن يقوم بها مرصد سوهو الشمسي؛ لتجنب ضوء الشمس؛ وليتمكن من التقاط صورة للمذنب.

الإجابة: استخدام حاجب / قناع لحجب قرص الشمس (كوروناغراف) لتقليل الوهج وتمكين تصوير المذنب.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** مرصد سوهو الشمسي مصمم لرصد الشمس، ولكن في بعض الأحيان قد يرغب العلماء في استخدامه لرصد أجرام أخرى قريبة من الشمس، مثل المذنبات. المشكلة هي أن ضوء الشمس الساطع جدًا يمكن أن يطغى على الضوء الخافت المنبعث من المذنب، مما يجعل تصويره صعبًا.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لحل هذه المشكلة، يحتاج المرصد إلى طريقة لحجب الضوء الساطع للشمس نفسه، مع السماح بمرور الضوء من المناطق المحيطة بها (حيث قد يظهر المذنب). هذه التقنية تشبه وضع يدك أمام عينيك لحجب الشمس عند النظر إلى شيء بجانبها.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، أفضل طريقة هي استخدام جهاز يسمى كوروناغراف (حاجب أو قناع) داخل المرصد. هذا الجهاز يحجب قرص الشمس مباشرة، مما يقلل الوهج الشديد ويسمح لكاميرات المرصد بالتقاط صور للمذنب الخافت الموجود بالقرب من الشمس. لذلك الإجابة هي: **استخدام حاجب / قناع لحجب قرص الشمس (كوروناغراف) لتقليل الوهج وتمكين تصوير المذنب**.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة

ما هي دورة النشاط الشمسي؟

الإجابة: هي الدورة التي يمر بها المجال المغناطيسي للشمس كل ١١ عامًا تقريبًا.

الشرح: هذا التعريف يوضح أن النشاط الشمسي ليس عشوائياً بل يتبع دورة زمنية منتظمة مرتبطة بالمجال المغناطيسي للشمس.

تلميح: فكر في الفترة الزمنية التي تتكرر فيها ظاهرة مغناطيسية على الشمس.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هو التوهج الشمسي؟

الإجابة: هو عملية إطلاق الشمس للكثير من الجسيمات المشحونة إلى الخارج بسرعات عالية.

الشرح: التوهج الشمسي هو أحد مظاهر النشاط الشمسي الذي يؤثر على الفضاء المحيط بالأرض، حيث تطلق الشمس دفعات من الجسيمات المشحونة.

تلميح: تذكر أن هذه الظاهرة تتعلق بانبعاث جسيمات مشحونة من الشمس.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما هو الشواظ الشمسي؟

الإجابة: هو اندفاع لمادة الشمس، والتي ترتفع من الكروموسفير بشكل حلقي.

الشرح: يختلف الشواظ الشمسي عن التوهج الشمسي في أنه اندفاع للمادة نفسها وليس مجرد إطلاق للجسيمات المشحونة، ويكون شكله حلقيًا.

تلميح: فكر في شكل الاندفاع ومكان انطلاقه من الشمس.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما سبب ظهور الشفق القطبي باللون الأخضر؟

الإجابة: يظهر الشفق القطبي باللون الأخضر نتيجة اصطدام الرياح الشمسية المحملة بالإلكترونات بذرات الأوكسجين في الغلاف الجوي على ارتفاعات معينة.

الشرح: يختلف لون الشفق القطبي حسب العنصر الكيميائي الذي تصطدم به الرياح الشمسية والارتفاع الذي يحدث فيه الاصطدام، فالأوكسجين يبعث اللونين الأخضر والأحمر.

تلميح: اربط بين اللون الأخضر والعنصر الكيميائي المسؤول عنه في الغلاف الجوي.

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط

ما الفرق بين التوهج الشمسي والشواظ الشمسي؟

الإجابة: التوهج الشمسي هو إطلاق للجسيمات المشحونة بسرعات عالية، بينما الشواظ الشمسي هو اندفاع لمادة الشمس نفسها ترتفع من الكروموسفير بشكل حلقي.

الشرح: كلاهما من مظاهر النشاط الشمسي، لكن التوهج يتعلق بانبعاث الجسيمات المشحونة، بينما الشواظ يتعلق بانبعاث المادة الشمسية نفسها.

تلميح: قارن بين طبيعة ما يتم إطلاقه في كل ظاهرة.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: صعب