بيانات جديده تظهر شريط اسود من الهيدروجين حول المشتري

أدى اكتشاف شريط مظلم من انبعاثات الهيدروجين الضعيفة التي تطوق المشتري إلى قلب التفكير السابق حول خط الاستواء المغناطيسي للكوكب العملاق.

حدد فريق دولي من العلماء بقيادة جامعة ليستر الشريط الضعيف لانبعاثات H3 + بالقرب من خط الاستواء jovigraphic باستخدام أداة NSFCam في مرفق تلسكوب ناسا للاشعة تحت الحمراء  ، وهو أول دليل على وجود تفاعل أيونوسفيري موضعي مع المجال المغناطيسي للمشتري.

تم نشر الدراسة على الإنترنت بواسطة Nature Astronomy اليوم (23 يوليو).

في الماضي ، ركزت دراسات الغلاف الجوي للمشتري Jupiter بشكل حصري تقريباً على أقطاب الكوكب ، بالنظر إلى الشفق. شهدت هذه الملاحظات معظم الغلاف الأيوني للمشتري باعتباره سلسًا وغير مثير للاهتمام نسبيًا.

لقد فتحت هذه الدراسة الأخيرة المجال الأيوني بالكامل للتحقيق وتقترح أن الغلاف الأيوني للمشتري هو معقد بقدر ما تستطيع ملاحظاتنا قياسه مع مستويات من التفاصيل لم يتم الكشف عنها بعد. كما يوضح أنه على الرغم من الاختلافات في حجمها وبنيتها ، يمتلك كل من الأرض والمشتري شريطًا متماثلًا يشق طريقه حول خط الاستواء المغنطيسي للكوكب.

الأيونوسفير هو الجزء المتأين من الغلاف الجوي العلوي للمشتري. هنا ، تعد التصادمات بين الإلكترونات الضوئية و H2 مصدرًا هامًا لأيونات H3 +.

أحد التفسيرات للشريط المظلم هو أنه بسبب انتقال الإلكترونات بشكل مفضل على طول خطوط المجال المغناطيسي ، يتم تحويل هذه الإلكترونات الضوئية إلى خطوط العرض الأعلى من خط الاستواء المغنطيسي أثناء انتقالها إلى الارتفاعات الأقل - تاركًا وراءها شريط إنتاج H3 + المنخفض.

تدعم البيانات الحديثة الصادرة عن مركبة الفضاء جونو التابعة لناسا نظرية أن هذا الشريط هو التوقيع على خط الاستواء المغناطيسي للمشتري.

وقال الكاتب الرئيسي الدكتور توم ستالارد ، أستاذ مشارك في علم الفلك الكوكبي من جامعة ليستر: "في المرة الأولى التي رأينا فيها الشريط المظلم يلف طريقه حول المشتري في بياناتنا ، شعرنا بالتأكيد أننا نشهد شيء خاص في كوكب المشتري. النتيجة كان مفاجئًا للغاية وواضحًا ، فقد أخذنا جميعًا على حين غرة ، وشككنا بقوة في أن الميزة سبّبت بسبب خط الاستواء المغناطيسي للمشتري.

"لقد كان مصدر ارتياح كبير لنا أنه قبل بضعة أشهر من نشر ورقتنا تم إطلاق أول نموذج مغنطيسي للمشتري من سفينة الفضاء جونو ، مما قدم رؤية غير مسبوقة للمجال المغناطيسي الاستوائي للمشتري ، واصطف خط الاستواء المغناطيسي المقاس بدقة تقريبًا مع الشريط المظلم للانبعاث.

"لقد فاجأتنا ملاحظاتنا ، إلى جانب المقاييس الأخيرة لمركبة جونو الفضائية. بعض المناطق الشفقية للمشتري كانت شديدة التعقيد ، وتنبأت العديد من النماذج السابقة باستواء مغناطيسي معقد جدًا بحيث يتطابق مع هذا ، ولكن خط الاستواء المغنطيسي يتشكل في الواقع بشكل كبير أكثر مثل ذلك من الأرض.

"اقترح العلماء الذين يعملون مع جونو أن هذا قد يشير إلى أن التشوهات المعقدة في المجال المغناطيسي للمشتري قد تحدث في أعماق ضحلة نسبيا في الكوكب. كما أن قياساتنا تدعم ذلك ، لأنه على الرغم من أن خط الاستواء بسيط بشكل مدهش ، فإننا نرى الكثير من التعقيد في وهذا يشير إلى أن المجال المغناطيسي للمشتري في هذه المناطق أكثر تعقيدًا من حقل الأرض ، كما أنه يشير أيضًا إلى أن جونو يأخذ ملاحظات ذات دقة أعلى ، وسيستمر في كشف المزيد من التعقيد الدقيق. "

استخدم العلماء 13.501 صورة لانبعاثات H3 + تم التقاطها على مدار 48 ليلة بين عامي 1995 و 2000. وهذا يساعد على الكشف عن معدل التغيير في المجال المغنطيسي المعقد في منطقة خطوط العرض في المشتري ويوفر نظرة ثاقبة لما يحدث في عمق المشتري. كما يشير أيضًا إلى أن موقع خط الاستواء المغناطيسي الخاص بالمشتري ظل ثابتًا على مدار أكثر من 15 عامًا يفصل بين هاتين القياسين المستقلين.

حددت الملاحظات عددًا من المناطق المظلمة الأخرى ، بما في ذلك المنطقة التي تم تحديدها في العام الماضي كنقطة باردة كبرى من قبل نفس الفريق من العلماء. ويعتقد أيضا أن البقعة الباردة العظيمة تنجم عن تأثيرات المجال المغناطيسي للكوكب ، مع الشفق القطبي المذهل الذي يوجه الطاقة إلى الغلاف الجوي في شكل حرارة تتدفق حول الكوكب ويخلق منطقة تبريد في الغلاف الحراري.

اعداد وترجمة / فادي طارق 

المصدر