تقنية بسيطة تكشف أسرارا معقدة حول سحب كوكب المشتري

تعاون علماء وفلكيون هواة لإعادة النظر في فرضية قديمة تقول إن السحب المميزة للمشتري تتكون من الأمونيا المتجمدة، وهو اكتشاف أساسي حول هذا العملاق الغازي في نظامنا الشمسي.

وباستخدام التلسكوبات المتاحة تجاريا وفلاتر طيفية، جمع الفلكي الهاوي ستيف هيل بيانات لتحديد وفرة الأمونيا في الغلاف الجوي لكوكب المشتري. ومع ذلك، فقد اكتشف شيئا يتناقض مع النماذج السابقة لتكوين الغلاف الجوي للكوكب.

إقرأ المزيد

اكتشاف يغير فهم العلماء لقمر المشتري "آيو"!

ويتكون الغلاف الجوي للمشتري بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم، مع كميات صغيرة من الأمونيا والميثان وبخار الماء وغازات أخرى. وهذه المكونات تتكثف عند مستويات مختلفة لتشكل السحب التي تعكس ضوء الشمس وتمنح الكوكب مظهره المميز. وبما أن الأمونيا معروفة بأنها موجودة في الغلاف الجوي للمشتري ومن المتوقع أن تتكثف (أو تشكل سحبا) عند أدنى ضغط بين جميع الغازات المعروفة، كان العلماء يفترضون على نطاق واسع أن السحب العليا المرئية للمشتري مكونة من جليد الأمونيا.

ولكن، بدلا من أن تكون مكونة من جليد الأمونيا كما كان يعتقد سابقا، تشير الأدلة الجديدة إلى أن هذه السحب تتكون على الأرجح من كبريتيد الأمونيوم الممزوج بمنتجات كيميائية ضوئية.

وقد توصل فريق بقيادة البروفيسور باتريك إيروين من جامعة أكسفورد إلى هذه النتيجة باستخدام تقنية بسيطة طورها الدكتور ستيفن هيل، تعتمد على مقارنة السطوع في مرشحات ضيقة ذات ألوان متجاورة. وتعد هذه التقنية أسرع وأقل تكلفة من التقنيات المعقدة السابقة، أعطت نتائج متطابقة مع التحليلات السابقة التي أجريت باستخدام جهاز MUSE المتطور.

إقرأ المزيد

رصد عاصفتين عملاقتين قد تغيران مظهر كوكب المشتري بشكل جذري!

وأوضح البروفيسور إيروين: "أدهشني أن تقنية بسيطة مثل هذه يمكنها التوغل بعمق في الغلاف الجوي وإثبات أن السحب الرئيسية لا يمكن أن تكون جليد أمونيا نقيا. وهذه النتائج تظهر كيف يمكن للهواة المبدعين، باستخدام كاميرات حديثة ومرشحات خاصة، أن يقدموا مساهمات قيمة في فهمنا لطبيعة سحب المشتري ودوران غلافه الجوي" .

ويقترح الفريق أن الكيمياء الضوئية النشطة في غلاف المشتري تدمر الأمونيا أو تخلطها مع منتجات كيميائية أخرى قبل أن تتكثف لتشكل جليدا. ونتيجة لذلك، يتكون السطح السحابي الرئيسي من كبريتيد الأمونيوم الممزوج بمواد ضبابية كيميائية، ما يعطي السحب ألوانها الحمراء والبنية المميزة.

ومع ذلك، في بعض المناطق الصغيرة حيث تكون التيارات الصاعدة قوية، يمكن أن يتشكل جليد الأمونيا الجديد، كما لوحظ في بعض الصور التي التقطتها مركبات فضائية مثل "غاليليو" و"جونو" التابعتين لوكالة ناسا.

وقام الفريق أيضا بتطبيق هذه التقنية على ملاحظات كوكب زحل باستخدام جهاز VLT/MUSE، ووجدوا نتائج مماثلة تشير إلى أن عمليات كيميائية ضوئية مشابهة تحدث في غلافه الجوي.

وأكد الدكتور هيل الذي طور التقنية أن هذا الاكتشاف يفتح الباب أمام الهواة للمساهمة في الأبحاث الفلكية بشكل أكبر.

وأضاف جون روجرز من جمعية الفلك البريطانية: "ميزة هذه التقنية أنها تسمح للهواة بتتبع التغيرات في الأمونيا وربطها بالتغيرات المرئية في طقس كوكب المشتري، ما يوفر رؤى جديدة حول ديناميكيات غلافه الجوي".

المصدر: سبيس