البحث يحل لغز التغييرات اللونية المذهلة لكوكب المشتري

يعتقد الأكاديميون في جامعة ليدز أنه كان بإمكانهم العثور على إجابة للغموض الذي طال أمده وراء “خطوط” كوكب المشتري الشهيرة.

تتميز صور الكوكب بشرائط من الألوان ، بالإضافة إلى البقعة الحمراء العظيمة الشهيرة ، ولكن غالبًا ما تُرى هذه العصابات وهي تتحرك وتتغير – وهو أمر لم يتمكن العلماء حتى الآن من تفسيره.

الآن بفضل الاكتشاف الجديد – الذي أصبح ممكنًا بفضل مهمة جونو التابعة لوكالة ناسا والتي توفر معلومات جديدة لا تصدق حول المجال المغناطيسي لكوكب المشتري – د. يعتقد كوميكو هوري والبروفيسور كريس جونز من كلية الرياضيات بالجامعة أنه كان بإمكانهما العثور على الإجابة.

قال البروفيسور جونز ، “إذا نظرت إلى كوكب المشتري من خلال التلسكوب ، فسترى الخطوط التي تدور حول خط الاستواء على طول خطوط العرض. هناك أحزمة داكنة وخفيفة تحدث ، وإذا نظرت عن كثب ، يمكنك رؤية السحب تتجول محمولة بواسطة رياح شرقية وغربية قوية بشكل غير عادي. بالقرب من خط الاستواء ، تهب الرياح باتجاه الشرق ، ولكن عندما تقوم بتغيير خط العرض قليلاً ، إما شمالاً أو جنوباً ، فإنه يتجه غرباً. ثم إذا تحركت بعيدًا قليلاً ، فستذهب شرقًا مرة أخرى. هذا النمط المتناوب للرياح الشرقية والغربية يختلف تمامًا عن الطقس على الأرض. ”

“كل أربع أو خمس سنوات ، الأشياء تتغير. ألوان الأحزمة يمكن أن تتغير وأحيانًا ترى اضطرابات عالمية عندما يصبح نمط الطقس بأكمله مجنونًا بعض الشيء ، وكان سبب حدوث ذلك غامضًا.”

يعرف العلماء بالفعل أن المظهر المتغير للمشتري مرتبط بطريقة ما بتغيرات الأشعة تحت الحمراء على بعد حوالي 50 كيلومترًا تحت سطح الغاز العملاق ، وقد أظهر هذا البحث الجديد أن هذه الاختلافات يمكن أن تكون ناجمة عن الموجات الناتجة عن المجال المغناطيسي للكوكب ، في أعماق باطنه. .

باستخدام البيانات التي جمعتها بعثة جونو التابعة لناسا إلى كوكب المشتري ، والتي كانت تدور حول الكوكب منذ عام 2016 ، تمكن فريق البحث من مراقبة وحساب التغيرات في مجاله المغناطيسي.

وأضاف البروفيسور جونز: “من الممكن الحصول على حركات تشبه الموجة في مجال مغناطيسي كوكبي يسمى التذبذبات الالتوائية. والشيء المثير أنه عندما قمنا بحساب فترات هذه التذبذبات الالتوائية ، فإنها تتوافق مع الفترات التي تراها في الأشعة تحت الحمراء. على كوكب المشتري “.

أدى طول العمر المذهل لجونو في بيئة الإشعاع القاسية للمشتري إلى بقاء المسبار في المدار لفترة أطول بكثير مما كان مخططًا له في الأصل. وقد أدى ذلك إلى حصول باحثي ليدز على بيانات المجال المغناطيسي على مدى فترة أطول بكثير ، وهو أمر أكثر فائدة لعملهم.

من خلال النظر إلى المجال المغناطيسي على مدى عدة سنوات ، تمكنوا من تتبع موجاته وتذبذباته وحتى تمكنوا من تتبع بقعة معينة من المجال المغناطيسي على كوكب المشتري تسمى البقعة الزرقاء العظيمة. كانت هذه البقعة تتحرك باتجاه الشرق ، ولكن أحدث البيانات تظهر أن الحركة تتباطأ – مما دفع فريق جونو للاعتقاد بأن هذه هي بداية التذبذب ، مع تباطؤ الحركة قبل أن تنعكس وتبدأ في الاتجاه غربًا.

قاد العمل الدكتور هوري ، الذي عمل مع البروفيسور جونز في ليدز قبل الانتقال إلى وظيفة جديدة في جامعة كوبي باليابان ، جنبًا إلى جنب مع البروفيسور ستيف توبياس في ليدز ، والبروفيسور لي فليتشر في جامعة ليستر ، والدكتور أراتي أنتونانو في جامعة ديل بايس فاسكو في إسبانيا.

لقد رآهم يقدمون تفسيراً للغموض الطويل الأمد المتمثل في تغيير العصابات والخطوط في كوكب المشتري وملء الحلقة المفقودة بين أكبر منطقتين في دراسة المشتري – العلماء المهتمون بطقس الكوكب وما يحدث على السطح ، وأولئك الذين يعملون في الداخل العميق.

قال الدكتور هوري ، “لا تزال هناك شكوك وأسئلة ، لا سيما كيف ينتج التذبذب الالتوائي بالضبط تباين الأشعة تحت الحمراء المرصود ، والذي من المحتمل أن يعكس الديناميكيات المعقدة وتفاعلات السحب / الهباء الجوي. تلك تحتاج إلى مزيد من البحث. ومع ذلك ، آمل أن يتم فتح ورقتنا أيضًا نافذة لاستكشاف الجزء الداخلي العميق المخفي من كوكب المشتري ، تمامًا كما يفعل علم الزلازل مع الأرض وعلم الزلازل بالنسبة للشمس “.

بالنسبة للبروفيسور جونز ، يعتبر هذا الاختراق تتويجًا لشغف دائم بكوكب المشتري. قال ، “أنا سعيد للغاية لأن وكالة ناسا تمكنت أخيرًا من رؤية المجال المغناطيسي لكوكب المشتري بالتفصيل. لقد كنت أدرس المشتري لفترة طويلة بشكل استثنائي وأهتم بما يكمن تحت سطح المشتري عندما كنت طفلاً – لقد مر 60 عامًا من التقدم “.