تم اكتشاف موجة حرارية بحجم كوكب في الغلاف الجوي لكوكب المشتري

طوكيو شيبا:
اكتشف علماء الفلك الفيزيائي موجة حرارية بحجم 10 كواكب أرضية تنتشر عبر الغلاف الجوي لكوكب المشتري.

كان عرضها 130،000 كيلومتر (حوالي 81،000 ميل) و 700 درجة مئوية (1،292 درجة فهرنهايت) ، وتتحرك بسرعة تصل إلى 2،400 متر في الثانية من القطب الشمالي لجوفيان.

يقول فريق العلماء ، الذي قدم النتائج التي توصلوا إليها في مؤتمر Europlanet العلمي ، إن هذا الاكتشاف يمكن أن يحل أحد أكثر الألغاز إثارة للقلق حول أكبر كوكب في نظامنا الشمسي – لماذا هو أكثر سخونة بكثير مما تتنبأ به النماذج.

ويشيرون إلى أن الشفق الأبدي اللامع على أقطاب المشتري يمكن أن يوفر طاقة إضافية لتسخين الغاز العملاق إلى درجات حرارة أعلى بكثير من المتوقع – وعلى الأرجح ، جنبًا إلى جنب مع الرياح الشمسية الشديدة ، تكون مسؤولة عن موجة الحرارة المتزايدة.

“في العام الماضي أنتجنا … أول خرائط الغلاف الجوي العلوي للمشتري قادرة على تحديد مصادر الحرارة السائدة … وبفضل هذه الخرائط ، أظهرنا أن الشفق القطبي للمشتري هو آلية محتملة يمكن أن تفسر درجات الحرارة هذه.”

كانت الفكرة الأولى عن حدوث شيء غريب في الغلاف الجوي لكوكب المشتري في السبعينيات ، أي منذ حوالي 50 عامًا.

كوكب المشتري هو أبعد بكثير عن الشمس من الأرض ؛ حوالي خمسة أضعاف المسافة ، في الواقع. من هذه المسافة ، يتلقى 4٪ فقط من الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض.

يجب أن يكون متوسط ​​درجة حرارة الغلاف الجوي العلوي حوالي -73 درجة مئوية (-99 درجة فهرنهايت). وبدلاً من ذلك ، تبلغ درجة حرارته 420 درجة مئوية – مقارنة بالغلاف الجوي العلوي للأرض ، وهي أعلى بكثير مما يمكن تفسيره بالتسخين الشمسي وحده.

هذا يعني أنه لا بد من وجود شيء آخر يحدث في كوكب المشتري ، وأول خرائط الحرارة التي حصل عليها أودونوغو وزملاؤه ونشرت العام الماضي تقدم حلاً.

ويتوج كوكب المشتري بأقوى شفق قطبي في النظام الشمسي ، يتلألأ بأطوال موجية غير مرئية للعين البشرية. نعلم أيضًا أن الشفق القطبي هنا على الأرض يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي.

الشفق القطبي للمشتري يشبه إلى حد بعيد الشفق القطبي الأرضي: تفاعل بين الجسيمات المشحونة والمجالات المغناطيسية والجسيمات في الغلاف الجوي للكوكب. هم أيضا غريبة جدا. تتولد الشفق القطبي الأرضي عن طريق نفخ الجسيمات بواسطة الرياح الشمسية القوية. هذا مكسور ويعتمد على هذه المدخلات غير المنتظمة.

الأضواء الشمالية لكوكب المشتري ثابتة ، ناتجة عن جزيئات من قمره Io ، أكثر الأجسام البركانية في النظام الشمسي ، والذي ينفجر باستمرار ثاني أكسيد الكبريت. هذا يشكل حلقة من البلازما حول كوكب المشتري ، والتي يتم توجيهها نحو أقطابها بواسطة خطوط المجال المغناطيسي ، من حيث تسقط في الغلاف الجوي.

وهذا كل شيء – الشفق القطبي. كشفت الخرائط الحرارية السابقة لكوكب المشتري عن نقاط ساخنة أسفل الشكل البيضاوي الشفقي مباشرة ، مما يشير إلى وجود صلة بين الاثنين.

ولكن بعد ذلك أصبح الأمر أكثر إثارة للاهتمام. لا تعني مساهمة Io أنه لا توجد مساهمة شفقية من الشمس ، وهذا ما لاحظه O’Donoghue وزملاؤه.

عندما قاموا بجمع ملاحظات كوكب المشتري ودرجات حرارة غريبة ، اصطدمت رياح شمسية كثيفة بعملاق الغاز. نتيجة لذلك ، لاحظ الفريق تحسنًا في الحرارة الشفقية.

مع تمدد الغاز الساخن ، من المحتمل أن يكون هذا هو سبب هروب الموجة الحرارية من الشكل البيضاوي الشفقي وتدحرج باتجاه خط الاستواء بسرعة آلاف الكيلومترات في الساعة.

لذلك ، أثناء انتشاره ، يمكن أن يسبب تسخينًا كبيرًا في الغلاف الجوي.

“بينما ينقل الشفق القطبي الحرارة باستمرار إلى بقية الكوكب ، تمثل موجات الحرارة هذه مصدرًا إضافيًا مهمًا للطاقة” … تضيف هذه النتائج إلى معرفتنا بالطقس والمناخ في الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري وتساعد كثيرًا في المحاولة لحل مشكلة “أزمة الطاقة” التي ابتليت بها أبحاث الكوكب العملاق.

والمشتري ليس الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الأكثر سخونة مما ينبغي. زحل ونبتون وأورانوس أسخن بمئات درجات الحرارة مما يمكن أن يفسره التسخين الشمسي.

وعلى الرغم من عدم وجود شفق قطبي لدى أي من الآخرين ، إلا أن هذا الاكتشاف يقدم وسيلة للبحث التي قد تقطع شوطا نحو حل اللغز.