حل الغموض الذي يكتنف شفق المشتري!

 تمكّن باحثون من حل لغز عمره 40 عاما حول كيفية إنتاج كوكب المشتري لدفعة مذهلة من الأشعة السينية كل بضع دقائق في دراسة جديدة.

ودرس خبراء كلية لندن الجامعية (UCL)، بيانات من مركبة الفضاء جونو التابعة لناسا، والتي تدور حاليا حول كوكب المشتري - أكبر كوكب في نظامنا الشمسي.

واكتشفوا أن توهجات الأشعة السينية من القطبين الشمالي والجنوبي لكوكب المشتري ناتجة عن اهتزازات دورية في خطوط المجال المغناطيسي للكوكب، في "غلافه المغناطيسي".

وتخلق هذه الاهتزازات موجات من البلازما - إحدى الحالات الأساسية الأربع للمادة، تتكون من غاز الأيونات.

وترسل موجات البلازما بعد ذلك جسيمات أيونية ثقيلة "تتصفح" على طول خطوط المجال المغناطيسي حتى تصطدم بالغلاف الجوي للكوكب، وتطلق طاقة على شكل أشعة سينية وتشكل شفقا قطبيا مذهلا.

وتحدث ظاهرة مماثلة على الأرض، حيث تخلق الشفق القطبي الشمالي، لكن كوكب المشتري أقوى بكثير، حيث يطلق مئات الغيغاوات من الطاقة، وهو ما يكفي لإمداد الحضارة البشرية بالطاقة لفترة وجيزة.

ويدعي معدو الدراسة أن الشفق القطبي للأشعة السينية لكوكب المشتري يطلق وحده غيغاوات، أي ما يعادل ما قد تنتجه محطة طاقة واحدة على مدار عدة أيام.

وعمل باحثو UCL مع خبراء في الأكاديمية الصينية للعلوم ونشروا نتائجهم في مجلة Science Advances.

وقال معد الدراسة الدكتور ويليام دن، في مختبر مولارد لعلوم الفضاء بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: "رأينا كوكب المشتري ينتج شفقا بأشعة إكس لأربعة عقود، لكننا لم نكن نعرف كيف حدث ذلك".

ونحن نعلم الآن أن الأيونات تُنقل بواسطة موجات البلازما - وهو تفسير لم يُقترح من قبل، على الرغم من أن عملية مماثلة تنتج الشفق القطبي الخاص بالأرض.

وبالتالي، يمكن أن تكون ظاهرة عالمية، موجودة في العديد من البيئات المختلفة في الفضاء.

ومن أجل الدراسة، حلل الباحثون ملاحظات كوكب المشتري والبيئة المحيطة به بشكل مستمر على مدى 26 ساعة بواسطة جونو والقمر الصناعي XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، والذي يقع في مدار الأرض.

ووجدوا علاقة واضحة بين الموجات في البلازما التي اكتشتفها جونو، والتوهجات الشفقية للأشعة السينية في القطب الشمالي لكوكب المشتري التي سجلها X-MM Newton.

ثم استخدموا النمذجة الحاسوبية للتأكد من أن الموجات ستدفع الجسيمات الثقيلة نحو الغلاف الجوي لكوكب المشتري.

ويقول أحد التفسيرات المحتملة إن الاهتزاز ينتج عن التفاعلات مع الرياح الشمسية أو من تدفقات البلازما عالية السرعة داخل الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري.

ويحدث الشفق القطبي بالأشعة السينية في القطبين الشمالي والجنوبي لكوكب المشتري، في كثير من الأحيان بشكل منتظم، وفقا للفريق.

وخلال فترة المراقبة، كان كوكب المشتري ينتج دفعات من الأشعة السينية كل 27 دقيقة.

والآن، حدد الفريق العملية برمتها، ويعتقدون أن عمليات مماثلة تحدث على الأرجح حول زحل وأورانوس ونبتون وربما حتى الكواكب الخارجية التي تقع خارج نظامنا الشمسي.

قد يهمك ايضًا:

قمر صناعي يرصد التوهج الشمسي في اتجاه كوكب المشتري

"ناسا" تلتقط صورًا لعاصفة متغيرة الألوان على كوكب المشتري