قم بالتسجيل في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
سي إن إن
–
عالج علماء الفلك لغزًا حول نبتون ، ويعتقدون الآن أنهم اكتشفوا سره.
اختفت الغيوم الشبيهة بأشباح العملاق الجليدي إلى حد كبير قبل أربع سنوات. اليوم ، هناك بقعة فقط تحوم فوق القطب الجنوبي للكوكب.
من خلال تحليل ما يقرب من ثلاثة عقود من ملاحظات نبتون التي تم التقاطها بواسطة ثلاثة تلسكوبات فضائية ، قرر العلماء أن السحب المتقلصة لعملاق الجليد قد تشير إلى أن التغييرات في وفرتها تتزامن مع الدورة الشمسية ، وفقًا لـ دراسة حديثة نشرت في مجلة Icare.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة Imke de Pater ، الأستاذ الفخري في علم الفلك بجامعة كاليفورنيا في بيركلي ، “هذه البيانات الرائعة تعطينا أقوى دليل حتى الآن على أن الغطاء السحابي لنبتون يرتبط بدورة الشمس”. بيان صحفي. “تدعم النتائج التي توصلنا إليها النظرية القائلة بأن الأشعة (فوق البنفسجية) القادمة من الشمس ، عندما تكون قوية بدرجة كافية ، يمكن أن تؤدي إلى تفاعل كيميائي ضوئي ينتج عنه سحب نبتون.”
خلال الدورة الشمسية ، يزداد وينخفض مستوى نشاط المجالات المغناطيسية الديناميكية للشمس. وفقًا لوكالة ناسا ، يتقلب المجال المغناطيسي كل 11 عامًا حيث يتشابك مثل كرة من الخيوط. عندما يكون هناك نشاط متزايد على الشمس ، فإن الأشعة فوق البنفسجية الأكثر كثافة تقصف النظام الشمسي.
باستخدام بيانات من تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا ومرصد WM Keck في هاواي ومرصد Lick في كاليفورنيا ، لاحظ العلماء 2.5 دورة من النشاط السحابي على مدار 29 عامًا من الملاحظات من نبتون – والتي زادت خلالها انعكاسية الكوكب في عام 2002 وانخفضت في سطع نبتون في عام 2007 مرة أخرى في عام 2015 ، قبل أن يغمق في عام 2020 إلى أدنى مستوى له على الإطلاق. هذا عندما تلاشى معظم الغطاء السحابي.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة إيراندي شافيز ، طالب دكتوراه في مركز الفيزياء الفلكية ، هارفارد وسميثسونيان ، بالوضع الحالي.
وأضاف تشافيز أن النتائج “مثيرة للغاية وغير متوقعة ، خاصة وأن فترة نبتون السابقة من النشاط السحابي المنخفض لم تكن درامية وطويلة الأمد”.
وجد المؤلفون أيضًا أنه بعد عامين من ذروة الدورة ، ظهر المزيد من السحب على نبتون – وأنه كلما زاد عدد الغيوم ، كان نبتون أكثر إشراقًا بفضل انعكاس ضوء الشمس عليه. كان هذا الاتصال “مفاجئًا لعلماء الكواكب لأن نبتون هو أبعد كوكب رئيسي في نظامنا الشمسي ويتلقى ضوء الشمس بحوالي 0.1٪ من الشدة التي تتلقاها الأرض” ، وفقًا لوكالة ناسا. تتعارض النتائج أيضًا مع فكرة أن السحب تتأثر بفصول نبتون الأربعة ، والتي يستمر كل منها حوالي 40 عامًا.
قال باتريك إروين ، أستاذ فيزياء الكواكب في جامعة أكسفورد الذي لم يشارك في الدراسة ، عبر البريد الإلكتروني: “إنها ورقة مثيرة للاهتمام للغاية وعمل تحري مفصل جيد جدًا من الطراز القديم”. “تغطي هذه الورقة الجديدة فترة زمنية أطول من الدراسات السابقة وتظهر ارتباطًا مقنعًا بين الغطاء السحابي الملحوظ وإضاءة الأشعة فوق البنفسجية الشمسية.”
ولكن هناك فاصل زمني لمدة عامين بين ذروة الدورة الشمسية وزيادة وفرة السحب لنبتون. يعتقد المؤلفون أن هذا التناقض يمكن تفسيره من خلال الكيمياء الضوئية التي تحدث في الغلاف الجوي العلوي للكوكب ، والتي تستغرق وقتًا لتكوين السحب.
قال إروين إن العلاقة بين زيادة سطوع الشمس وتكوين السحب يمكن أن تكون بسبب توليد الجزيئات المتأينة التي يمكن أن تكون بمثابة نوى لتكثيف السحب وتساعد على بدء التكثيف.
قال كارلوس ألفاريز ، عالم الفلك في مرصد كيك ، في بيان صحفي: “إنه لأمر رائع أن تكون قادرًا على استخدام التلسكوبات على الأرض لدراسة مناخ عالم يبعد عنا أكثر من 2.5 مليار كيلومتر”. “لقد سمح التقدم في التكنولوجيا والرصد لنا بتقييد نماذج الغلاف الجوي لنبتون ، والتي تعد أساسية لفهم العلاقة بين مناخ عملاق الجليد والدورة الشمسية.”
قال المؤلفون إن فريق البحث لا يزال يراقب النشاط السحابي لنبتون لأن المزيد من ضوء الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تعتيم غيوم الكوكب ، مما يقلل من سطوعها الكلي.
بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر عواصف نبتون الناشئة من الغلاف الجوي العميق على الغطاء السحابي للكوكب ، ولكنها لا ترتبط بالغيوم المتكونة في الغلاف الجوي العلوي. يمكن أن يتداخل هذا المتغير مع الدراسات التي تبحث في الارتباطات بين السحب المنتجة ضوئيًا والدورة الشمسية. يمكن أن تشير الأبحاث الإضافية أيضًا إلى المدة التي قد يستمر فيها انعدام الغيوم القريب من نبتون.
هذه الأنشطة ، بدورها ، لا يمكنها فقط توسيع معرفة الفلكيين بنبتون ، ولكن أيضًا تساعد الباحثين على فهم أفضل للكواكب الخارجية العديدة خارج النظام الشمسي والتي يُعتقد أن لها خصائص مماثلة لعملاق الجليد ، وفقًا لوكالة ناسا.
وقال إروين إن الدراسة “تؤكد أيضًا على الحاجة إلى المراقبة المستمرة للكواكب في النظام الشمسي”. “فقط من خلال مراقبة هذه الكواكب على فترات منتظمة ، يمكن تكوين مجموعة بيانات موثوقة طويلة المدى لاستكشاف هذه التغيرات الدورية.”
