ليس المشتري وحده.. كوكب زحل أيضا تحدث عليه عواصف طويلة الأمد تغير تركيبة غلافه الجوي
تاريخ النشر: 13th, August 2023 GMT
كانت أكبر عاصفة تم رصدها في النظام الشمسي، تمتد بعرض يزيد على 16 ألف كيلومتر، وتسمى البقعة الحمراء العظيمة، وزينت سطح كوكب المشتري لمئات السنين، وكان يظن أنها لا مثيل لها في نظامنا الشمسي.
لكن دراسة جديدة أظهرت أن كوكب زحل لديه أيضا عواصف عملاقة طويلة الأمد مع تأثيرات عميقة في الغلاف الجوي استمرت لقرون.
ووفقا للبيان الصحفي المنشور على موقع "يوريك ألرت" في 11 أغسطس/آب الجاري فقد أجرى الدراسة فريق من علماء الفلك بجامعة كاليفورنيا، بيركلي، وجامعة ميشيغان، آن أربور الأميركيتين، الذين درسوا الانبعاثات الراديوية من الكوكب، والتي تأتي من تحت السطح، ووجدوا اضطرابات طويلة الأمد في توزيع غاز الأمونيا. وقد نُشرت الدراسة في دورية "ساينس أدفانسز".
وتحدث العواصف العملاقة على كوكب زحل كل 20 إلى 30 عاما تقريبا، وهي تشبه الأعاصير التي تحدث على الأرض، ولكنها أكبر بكثير.
وعلى عكس أعاصير الأرض، لا أحد يعرف سبب حدوث العواصف الضخمة في الغلاف الجوي لكوكب زحل، والذي يتكون أساسا من الهيدروجين والهيليوم مع آثار من الميثان والماء والأمونيا.
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة تشنغ لي، وهو زميل سابق في جامعة كاليفورنيا، وأستاذ مساعد حاليا بجامعة ميشيغن "إن فهم آليات أكبر العواصف في النظام الشمسي يضع نظرية حدوث الأعاصير في سياق كوني أوسع، مما يتحدى معرفتنا الحالية ويدفع حدود علم الأرصاد الجوية الأرضية".
وقد استخدم الفريق البحثي انبعاثات الراديو الصادرة من أعماق الكوكب لدراسة الكواكب الغازية العملاقة (المشتري وزحل) والتي تم رصدها عن طريق مصفوفة كارل جي جانسكي الكبيرة جدا في نيو مكسيكو.
ويقول الباحثون إنهم سعوا لدراسة ما تحت طبقات السحب المرئية على الكواكب العملاقة، ونظرا لأن التفاعلات والديناميكيات الكيميائية تغير تكوين الغلاف الجوي للكوكب، فإن دراسة ما يجري أسفل طبقات السحب هذه مطلوبة لتحديد تكوين الغلاف الجوي الحقيقي للكوكب".
وقد ساعدتهم عمليات الرصد الراديوي في توصيف العمليات الديناميكية والفيزيائية والكيميائية بما في ذلك النقل الحراري وتشكيل السحب والحمل الحراري في الغلاف الجوي للكواكب العملاقة على المستويين العالمي والمحلي".
وكما ورد في الدراسة الجديدة، فقد وجد الفريق شيئا مثيرا للدهشة في انبعاثات الراديو من الكوكب، حيث وجدوا حالات شذوذ في تركيز غاز الأمونيا في الغلاف الجوي، والتي استنتجوا أن لها علاقة بالأحداث السابقة للعواصف الضخمة في النصف الشمالي للكوكب.
ووفقا للفريق، فقد وجدوا أن تركيز الأمونيا يكون أقل عند الارتفاعات الوسطى، أسفل الطبقة السحابية العلوية التي تتكون من الأمونيا والجليد، لكنه أصبح كثيفا على ارتفاعات منخفضة، أعمق من 100 إلى 200 كيلومتر في الغلاف الجوي.
ويعتقد الباحثون أن الأمونيا يتم نقلها من الغلاف الجوي العلوي إلى الغلاف الجوي السفلي عبر عمليات الترسيب وإعادة التبخير. علاوة على ذلك، يمكن أن يستمر هذا التأثير لمئات السنين.
وقد كشفت الدراسة كذلك أنه رغم أن كلا من كوكب زحل والمشتري مصنوعان من غاز الهيدروجين، فإن هذين العملاقين الغازيين يختلفان بشكل ملحوظ.
في حين أن كوكب المشتري لديه شذوذ في طبقة التروبوسفير في غلافه الجوي، ويرتبط هذا الشذوذ بنطاقته (الخطوط البيضاء) وأحزمته (الخطوط الداكنة) الموجودة على سطحه، وليست ناجمة عن العواصف كما هو الحال في زحل.
ويمثل الاختلاف الكبير بين عمالقة الغاز المتجاورين تحديا لما يعرفه العلماء عن تكوين العواصف العملاقة لدى عمالقة الغاز والكواكب الأخرى، ومن ثم فإن تحديد ماهية تلك الاختلافات وفهمها سوف يكونان مفيدين في دراسة الكواكب الخارجية المماثلة.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: فی الغلاف الجوی
إقرأ أيضاً:
الصين تكشف عن معالج كمي أسرع كوادريليون مرة من الكمبيوترات العملاقة
حقق فريق من الباحثين من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين (USTC)، تقدما كبيرا في الحوسبة الكمومية.
تمكنت أحدث ابتكاراتهم، وهو معالج Zuchongzhi-3 الكمي، من تحقيق سجلات جديدة في القوة الحسابية، مما يعزز هيمنة الصين في مجال التكنولوجيا الكمومية.
يتميز النموذج الأولي للحوسبة الكمومية الموصلة بـ 105 Qubits و 182 مقرن، متجاوزا سلفه بشكل كبير ، Zuchongzhi-2، حيث أظهر المعالج الكمي الجديد سرعة حسابية غير عادية، حيث يعمل أسرع 10 مرات من الحاسبات الفائقة الأكثر تقدما حاليا.
يتفوق هذا الإنجاز أيضا على أحدث نتائج جوجل بعامل قدره مليون مرة، مما يجعله أحد أقوى الأجهزة الكمومية التي تم تطويرها على الإطلاق.
كان التفوق الكمومي، النقطة التي يتفوق فيها معالج الكم الذي يتفوق على أجهزة الكمبيوتر الفائقة الكلاسيكية، بمثابة معيار في الحوسبة الكمومية.
في عام 2019 ، أكمل معالج Sycamore من جوجل، مهمة حسابية معقدة في 200 ثانية، وهي مهمة تقدر أن تستغرق أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية 10،000 عام.
ومع ذلك، في عام 2023 أظهر باحثو USTC أنه مع خوارزميات كلاسيكية متقدمة وأكثر من 1400 وحدات معالجة الرسومات A100، يمكن إكمال نفس المهمة في 14 ثانية فقط.
خفضت المزيد من التطورات مع حدود الحدود الحدودية هذا إلى 1.6 ثانية مذهلة، مما يتحدى مطالبات جوجل السابقة بتوسيع الكمية.
قدرات Zuchongzhi-3 المحسنةبناء على النماذج الأولية الحوسبة الكمومية السابقة، يمثل Zuchongzhi-3 قفزة كبيرة إلى الأمام، وبالمقارنة مع Zuchongzhi-2، شهد أحدث معالج الكم تحسينات كبيرة في مقاييس الأداء، لتقييم قدراتها، أجرى الباحثون مهمة أخذ عينات من الدائرة الكمومية العشوائية المكونة من 32 كيلو بايت.
أظهرت النتائج أن Zuchongzhi-3 تفوقت على أقوى الحاسبات الخارقة في العالم من خلال 15 طلبا من الحجم، مما زاد من ترسيخ دوره في تقدم الميزة الحاسوبية الكمومية.
إلى جانب تحقيق تفوق الكم، يقوم فريق USTC بالدفع إلى الأمام مع مزيد من البحث في المجالات الحرجة مثل تصحيح الخطأ الكمومي، وتشابك الكم، والكيمياء الكمومية.
من خلال تنفيذ بنية Qubit ذات الشبكة ثنائية الأبعاد، فقد عززت معدلات الترابط بين Qubit ونقل البيانات، وهو أمر بالغ الأهمية لزيادة أنظمة الكم.
وفي الوقت الحالي، يعمل الباحثون على دمج تصحيح خطأ الكم باستخدام رمز سطح المسافة 7، مع خطط مستقبلية لتوسيع هذا إلى مسافات 9 و 11.
تعد هذه الابتكارات حاسمة لتطوير الحوسبة الكمومية التي تتحمل الأخطاء، وهي خطوة أساسية نحو تطبيقات عملية واسعة النطاق للمعالجات الكمومية.
حصل نجاح Zuchongzhi-3 على اعتراف واسع النطاق من المجتمع العلمي، وصفها المراجعون الخبراء بأنها قفزة كبيرة في الحوسبة الكمومية الفائقة، مما يمثل ترقية كبيرة من التكرارات السابقة.
كما نشرت مجلة “Physics”، مقالة وجهة نظر متعمقة تحلل مساهماتها الرائدة والآثار الأوسع على مستقبل الحوسبة الكمومية، مع استمرار البحث في الأبحاث، يضع أداء Zuchongzhi-3 الذي يحطم الرقم القياسي معيارا جديدا في البحث عن حلول الحوسبة الكمومية الأكثر قوة وعملية.
إندريك يعوض غياب نيمار في قائمة منتخب البرازيل