ليس المشتري وحده.. كوكب زحل أيضا تحدث عليه عواصف طويلة الأمد تغير تركيبة غلافه الجوي | علوم

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”.

زحل والكواكب العملاقة

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”.

العواصف وتركيز الأمونيا

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.