"عواصف المائة عام" على زحل تنتج إشارات راديوية لا يستطيع العلماء فك شيفراتها
تاريخ النشر: 16th, August 2023 GMT
اكتشف العلماء مؤخرا عواصف عملاقة مديدة على زحل تشبه البقعة الحمراء العظيمة لكوكب المشتري.
وتعرف البقعة الحمراء العظيمة بأنها أكبر عاصفة في النظام الشمسي، وهي إعصار بعرض 10000 ميل، زين سطح كوكب المشتري لمئات السنين.
إقرأ المزيد
لكن الدراسة الجديدة تقول إن زحل لديه أيضا عواصف عملاقة طويلة الأمد مع تأثيرات عميقة في الغلاف الجوي استمرت لقرون.
وأجرى الدراسة علماء فلك من جامعة كاليفورنيا ببيركلي، وجامعة ميشيغان آن أربور، الذين درسوا الانبعاثات الراديوية من الكوكب، والتي تأتي من تحت السطح، ووجدوا اضطرابات طويلة الأمد في توزيع غاز الأمونيا.
وتحدث هذه العواصف العملاقة كل 20 إلى 30 عاما تقريبا على زحل وتشبه الأعاصير على الأرض، على الرغم من أنها أكبر بكثير.
ولكن على عكس أعاصير الأرض، لا أحد يعرف سبب حدوث العواصف الضخمة في الغلاف الجوي لكوكب زحل، والذي يتكون أساسا من الهيدروجين والهيليوم مع آثار الميثان والماء والأمونيا.
وقال المؤلف الرئيسي تشنغ لي، وهو زميل سابق في جامعة كاليفورنيا في برنامج 51 Peg b Fellow، وهو الآن أستاذ مساعد في جامعة ميشيغان: "إن فهم آليات أكبر العواصف في النظام الشمسي يضع نظرية الأعاصير في سياق كوني أوسع، ما يتحدى معرفتنا الحالية ويدفع حدود علم الأرصاد الجوية الأرضية".
إقرأ المزيدواستخدم العلماء مصفوفة كارل جي البالغة الكبر في نيو مكسيكو لفحص انبعاثات الراديو من أعماق الكوكب.
ومن خلال الملاحظات الراديوية، تمكن علماء الفلك من رؤية ما تحت سحب زحل ووجدوا أدلة على وجود عواصف عملاقة في خطوط العرض الوسطى بالإضافة إلى عواصف حول خط الاستواء يصل عمرها إلى 100 عام. حتى أنهم اكتشفوا عاصفة قطبية لم يتم الإبلاغ عنها وقد تكون أقدم.
وأشارت إمكي دي باتر، أستاذة فخرية في جامعة كاليفورنيا في بيركلي لعلم الفلك وعلوم الأرض والكواكب، كانت تدرس عمالقة الغاز لأكثر من أربعة عقود لفهم تكوينها بشكل أفضل وما يجعلها فريدة: "عند الأطوال الموجية الراديوية، نتحرى تحت طبقات السحب المرئية على الكواكب العملاقة. ونظرا لأن التفاعلات والديناميكيات الكيميائية ستغير تكوين الغلاف الجوي للكوكب، فإن الملاحظات الموجودة أسفل هذه الطبقات السحابية مطلوبة لتقييد تكوين الغلاف الجوي الحقيقي للكوكب".
وكما ورد في الدراسة الجديدة، وجد كريس مويكل، طالب الدراسات العليا في جامعة كاليفورنيا في بيركلي، ودي باتر، أمرا مثيرا للدهشة في انبعاثات الراديو من الكوكب: حالات شاذة في تركيز غاز الأمونيا في الغلاف الجوي، ربطوها بالأحداث السابقة للعواصف الضخمة في نصف الكرة الشمالي للكوكب.
إقرأ المزيدوتساعد هذه الملاحظات الراديوية العلماء على فهم التكوين الحقيقي للغلاف الجوي لكوكب زحل وتسليط الضوء على العمليات المختلفة مثل النقل الحراري وتكوين السحب والحمل الحراري. كشفت الملاحظات الأخيرة أن عاصفة من عام 2010 انقسمت إلى قسمين، وتتحرك في اتجاهين متعاكسين وتترك فجوة في الغلاف الجوي لزحل.
ووفقا للفريق، يكون تركيز الأمونيا أقل عند الارتفاعات الوسطى، وتتكون الطبقة السحابية العلوية لزحل أساسا من سحب جليد الأمونيا. لكن في ملاحظاتهم الراديوية، رأى العلماء مناطق ذات تركيزات منخفضة بشكل غير متوقع من الأمونيا أسفل هذه الطبقة السحابية في مناطق مرتبطة بالعواصف القديمة. وفي غضون ذلك، ارتفعت تركيزات الأمونيا أعلى بكثير من المعتاد، أسفل هذه المناطق الجوية بـ100 إلى 200 كيلومتر. ويعتقد العلماء أن الأمونيا يتم نقلها من الغلاف الجوي العلوي إلى الغلاف الجوي السفلي عبر عمليات الترسيب وإعادة التبخير.
وعلاوة على ذلك، يمكن أن يستمر هذا التأثير لمئات السنين.
وبمقارنة هذه العواصف مع تلك الموجودة على الكواكب العملاقة الأخرى في النظام الشمسي، مثل بقعة نبتون المظلمة العظيمة وبقعة المشتري الحمراء العظيمة، يمكن تسليط الضوء على الفرق الشاسع في الحجم بين هذه الكواكب والأرض.
وتوفر دراسة هذه العواصف العملاقة رؤى قيمة حول آليات أكبر العواصف في النظام الشمسي شأناً وتوسع معرفتنا لظواهر الطقس على الأرض وخارجها.
نُشرت الدراسة في مجلة Science Advances.
المصدر: phys.org
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: كورونا الفضاء المشتري زحل فيزياء كواكب فی الغلاف الجوی فی جامعة على زحل
إقرأ أيضاً:
بعد عام من الدراسة.. حل لغز اهتزاز الأرض لـ 9 أيام !
بغداد اليوم- متابعة
أصيب الخبراء بالحيرة عندما أظهرت أجهزة قياس الزلازل في جميع أنحاء العالم أن الأرض كانت تهتز لمدة تسعة أيام في سبتمبر أيلول 2023.
وقد كان أمرا غير مسبوق أن تنتقل موجة زلزالية بتردد واحد لهذه المسافة الطويلة وهذه المدة. ولكن الآن، بعد مرور عام واحد وبعد إجراء أبحاث مكثفة، تم الكشف عن أن الاهتزازات كانت ناجمة عن تسونامي ضخم ناجم عن انهيار أرضي في غرينلاند، والذي كان بدوره نتيجة لتغير المناخ. وأجرى باحثون، بما في ذلك من جامعة لندن، دراسة وجدت أن قمة جبل يبلغ ارتفاعها 1.2 كيلومتر انهارت في مضيق ديكسون النائي (مضيق يبلغ طوله وعرضه نحو 80 كم (50 ميل) يقع في المحيط الهادئ على الحدود بين كندا والولايات المتحدة).
ولم ير الانهيار الأرضي العين البشرية، وتسبب في ظهور رذاذ من الماء على ارتفاع 200 متر في الهواء، مع موجة يصل ارتفاعها إلى 110 أمتار.
وحسب الباحثون أن هذه الموجة، التي امتدت عبر 10 كيلومترات من المضيق، انخفضت إلى 7 أمتار في غضون بضع دقائق، وبضعة سنتيمترات في الأيام التي تلت ذلك.
ولإثبات كيف يمكن أن يستمر تناثر الماء لمدة 9 أيام، أعاد الباحثون إنشاء زاوية الانهيار الأرضي والمضيق الضيق والمتعرج بشكل فريد، باستخدام نموذج رياضي.
ووفقا للدراسة التي نُشرت في مجلة Science، توقع النموذج أن كتلة الماء كانت ستتحرك ذهابا وإيابا كل 90 ثانية، وهو ما يطابق تسجيلات الاهتزازات التي تنتقل في قشرة الأرض في جميع أنحاء الكوكب.
ويقترح الباحثون أن الانهيار الأرضي كان نتيجة لضعف الجليد عند سفح الجبل، ما جعله غير قادر على حمل وجه الصخرة فوقه.
ويعتقدون أن هذا كان في النهاية بسبب تغير المناخ.
وقال الدكتور ستيفن هيكس، المؤلف المشارك، من قسم علوم الأرض بجامعة كوليدج لندن: "عندما رأيت الإشارة الزلزالية لأول مرة، شعرت بالحيرة التامة. على الرغم من أننا نعلم أن أجهزة قياس الزلازل يمكنها تسجيل مجموعة متنوعة من المصادر التي تحدث على سطح الأرض، إلا أنه لم يتم تسجيل مثل هذه الموجة الزلزالية الطويلة الأمد والمتنقلة عالميا، والتي تحتوي فقط على تردد واحد من التذبذب".
مضيفا: "إن دراستنا لهذا الحدث تسلط الضوء بشكل مذهل على الارتباطات المعقدة بين تغير المناخ في الغلاف الجوي، وزعزعة استقرار جليد الأنهار الجليدية في الغلاف الجليدي، وحركات المسطحات المائية في الغلاف المائي، والقشرة الصلبة للأرض في الغلاف الصخري. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تسجيل تناثر المياه على شكل اهتزازات عبر قشرة الأرض، وتنتقل حول العالم وتستمر لعدة أيام".
وقد قدر الفريق الدولي أن نحو 25 مليون متر مكعب من الصخور والجليد اصطدمت بالمضيق أثناء الانهيار الأرضي (ما يكفي لملء 10 آلاف حمام سباحة بحجم أوليمبي).
وقد أكدوا حجم تسونامي، وهو أحد أكبر التسونامي التي شهدناها في التاريخ الحديث، باستخدام المحاكاة الرقمية بالإضافة إلى البيانات والصور المحلية.
الأبيض: ماضون في إنشاء شبكة صحية قوية