باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، اكتشف علماء الفلك هياكل ونشاطًا لم يسبق له مثيل في الغلاف الجوي لكوكب المشتري فوق البقعة الحمراء العظيمة. ويبدو أن هذه الميزات الغريبة ناجمة عن موجات الجاذبية الجوية القوية.
البقعة الحمراء العظيمة هي أكبر عاصفة في النظام الشمسي، حيث يبلغ حجمها ضعف حجم الأرض، ويُعتقد أنها تستمر لمدة 300 عام على الأقل. وفقا لوكالة ناسا. تبلغ سرعة رياح البقعة الحمراء الكبرى ما بين 270 إلى 425 ميلاً في الساعة (430 إلى 680 كيلومترًا في الساعة)، أي أسرع بـ 3.5 مرة من سرعة الإعصار على الأرض.
ومع ذلك، على الرغم من عمر العاصفة وحجمها وقوتها، يشتبه العلماء في أن الغلاف الجوي لكوكب المشتري فوق البقعة الحمراء الكبرى ليس في الواقع مثيرًا للإعجاب. ومع ذلك، فإن هذه الملاحظات الجديدة التي قدمتها أداة مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) التابعة لـ JWST، والتي اكتشفت عاصفة ضخمة تحت الحمراء في يوليو 2022، تظهر أن هذا الافتراض لا يمكن أن يكون خاطئًا.
متعلق ب: هل البقعة الحمراء العظيمة على كوكب المشتري مجرد خدعة؟ العاصفة العملاقة التي اكتشفت قبل 350 عامًا ليست أصلية
وقال قائد الفريق هنريك ميلين من جامعة ليستر: “اعتقدنا، ربما بسذاجة، أن هذا الجزء سيكون مملاً حقًا”. قال في بيان. “في الواقع، إنه مثير للإعجاب تمامًا مثل الأضواء الشمالية، إن لم يكن أكثر. كوكب المشتري لا يتوقف أبدًا عن الإبهار.”
ما هي الأسرار التي تخفيها البقعة الحمراء العظيمة؟
الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري هو النقطة التي يلتقي فيها الغلاف الجوي السفلي للكوكب بمجاله المغناطيسي. يؤدي هذا إلى الأضواء الشمالية والجنوبية الساطعة، مدفوعة بقصف الجسيمات المشحونة من الشمس وتغذيها رذاذ المواد البركانية المنفجرة من قمر المشتري آيو، وهو النظام البركاني الأكثر نشاطًا في النظام الشمسي.
قد يكون كوكب المشتري أحد أكثر الأجسام سطوعًا في سماء الليل على الأرض، ويمكن رؤيته بسهولة في السماء الصافية. ومع ذلك، بصرف النظر عن الأضواء الشمالية والجنوبية، فإن الغلاف الجوي لأكبر كوكب في النظام الشمسي مضاء بشكل ضعيف، مما يجعل من الصعب على التلسكوبات الأرضية الرؤية بالتفصيل عبر الغلاف الجوي للأرض.
ومن موقع تلسكوب جيمس ويب الفضائي على بعد مليون ميل من الأرض، لا يشكل الغلاف الجوي لكوكبنا عائقًا أمام هذا التلسكوب الفضائي الذي تبلغ تكلفته 10 مليارات دولار. بالإضافة إلى ذلك، فإن حساسية تلسكوب جيمس ويب الفضائي في طيف الأشعة تحت الحمراء تسمح له برؤية الغلاف الجوي للعملاق الغازي بتفاصيل معقدة، بما في ذلك المنطقة الواقعة فوق البقعة الحمراء الكبرى.
ومن أجل معرفة ما إذا كانت هذه المنطقة أكثر خفوتًا، استهدفها ميلين وزملاؤه باستخدام NIRSpec، الأداة الرئيسية لـ JWST. أدى هذا إلى اكتشاف العديد من الهياكل المعقدة في مجال رؤية تلسكوب جيمس ويب الفضائي، بما في ذلك الأقواس المظلمة والبقع المضيئة.
على الرغم من أن ضوء الشمس الساقط يمثل معظم الضوء الذي يُرى من الغلاف الجوي لكوكب المشتري، إلا أن الفريق يعتقد أنه لا بد من وجود شيء آخر يسبب تغيرات في شكل وبنية الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري.
وأوضح ميلين: “إحدى الطرق التي يمكنك من خلالها تغيير هذا الهيكل هي من خلال موجات الجاذبية، مثل الأمواج المتلاطمة على الشاطئ، مما يخلق تموجات في الرمال”. “تتولد هذه الموجات في الغلاف الجوي السفلي المضطرب، في أعماق البقعة الحمراء العظيمة، وتنتقل عاليا، وتغير تكوين وانبعاث الغلاف الجوي العلوي.”
موجات الجاذبية هذه مختلفة جدًا جاذبية الموجات، والتي تكون تموجات صغيرة في المكان والزمان، تنبأ بها ألبرت أينشتاين في نظريته النسبية العامة عام 1915. تنتشر موجات الجاذبية عبر الغلاف الجوي، على عكس جاذبية الزمكان الأمواج تفعل.
يتم ملاحظة موجات الجاذبية الجوية هذه أحيانًا على الأرض، لكن هذه الموجات الأرضية أقل كثافة وقوة بكثير من نفس الحدث على كوكب المشتري.
متعلق ب: موجات الجاذبية وموجات الجاذبية: اعرف الفرق!
ويأمل الفريق الآن في المتابعة مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي لاكتشاف ميزات البقعة الحمراء العظيمة المكتشفة حديثًا وأنماط الموجات المعقدة الكامنة وراءها. قد يكشف هذا البحث المستقبلي عن كيفية تدفق الموجات في الغلاف الجوي العلوي للعملاق الغازي وكيف يحرك ذلك الهياكل المرصودة.
ومن المتوقع أن تساعد النتائج في فهم توزيع الطاقة عبر كوكب المشتري بشكل أفضل والمساعدة في دعم مهمة وكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، وهي مستكشف أقمار كوكب المشتري IC (JUS).
تم إطلاق JUICE في 14 أبريل 2023 وسيحقق ملاحظات تفصيلية لكوكب المشتري وأقماره المحيطية الثلاثة الكبرى، جانيميد وكاليستو ويوروبا، في عام 2031.
يتم نشر نتائج الفريق في مجلة Nature Astronomy.
“متعصب التلفزيون. مدمن الويب. مبشر السفر. رجل أعمال متمني. مستكشف هواة. كاتب.”
More Stories
كوفيد: المد الصيفي وتغير KP3؟
يستعيد فريق مركبة المثابرة أداة مهمة لصيد الحياة على المريخ
يقول طبيب NHS لا تتجاهل الأعراض التي قد تكون حالة طبية خطيرة