تقدم النتائج الجديدة لمهمة مركبة ( Juno ) الفضائية، التابعة لوكالة ناسا، صورة شاملة لميزات كوكب المشتري الواضحة والملونة، وكذلك أدلة حول العمليات ( غير المرئية ) التي تحدث أسفل غيوم الكوكب، الأعاصير القطبية والبقعة الحمراء العظيمة، حيث تم تقديم ( ٣ ) بحوث جديدة نشرت في
Journal Science, the Journal of Geophysical Research: Planet and Geophysical Research Letters
” المراقبات الجديدة لمركبة جونو المدارية، تفتح لنا كنز من المعلومات الجديدة حول ميزات كوكب المشتري الفريدة والقابلة للمراقبة والكشف.
لوري غليز Lori Glaze ، مدير شعبة علوم الكواكب في وكالة ناسا
كل ورقة بحثية مقدمة من قبل الباحثين، تلقي الضوء على جوانب مختلفة من الأحداث الجوية لكوكب المشتري – وهذا مثال رائع على كيفية تعزيز فرقنا العلمية الدولية، المتنوعة، لفهم نظامنا الشمسي “
دخلت المركبة المدارية ( جونو )، مدار كوكب المشتري في عام ٢٠١٦.
خلال عمليات المرور الـ ٣٧ للمركبة حتى الآن، تم إستخدام مجموعة متخصصة من الأجهزة العلمية المثبتة على المركبة للكشف عن ماذا يحدث أسفل غيوم الكوكب المضطربة.
The extended mission involves 42 additional orbits.
قررت وكالة ناسا تمديد مهمة المركبة المدارية لـ ٤٢ عملية مرور أخرى، للكوكب
Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI
قال سكوت بولتون Scott Bolton، الباحث الرئيسي لمركبة جونو المدارية، من معهد أبحاث الجنوب الغربي في سان أنتونيو Southwest Research Institute in San Antonio
والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية والمنشورة في ( Journal Science ) حول ( عمق الدوامات في كوكب المشتري Depth of Jupiter’s vortices ).
” سابقا، الملاحظات التي رصدتها مركبة جونو المدارية حول الظواهر التي نراها في جو كوكب المشتري أعطتنا مؤشراً بأنها أكثر عمقاً من المتوقع.
الآن، بدأنا بجمع الصور، الملاحظات والقياسات التي سجلتها المركبة من خلال الأجهزة المثبتة على متنها، ويمكن أن نقول أننا بدأنا نفهم هذه الظواهر التي تحدث في جو المشتري – بمخطط ثلاثي الأبعاد “.
الجهاز المثبت على متن المركبة المدارية جونو ( جهاز القياس بواسطة الأشعة الدقيقة MWR- MicroWave Radiometer ) يُمكن العلماء من كشف ما يجري تحت الغيوم، وتركيبة الدوامات المضطربة التي تحدث في الكوكب.
الأكثر شهرة من هذه الدوامات المضطربة هي ( Great Red Spot – البقعة الحمراء العظيمة ).
هذه الدوامة القرمزية أُفتتن بها العلماء منذ أكتشافها قبل قرنين من الزمن، تقريباً.
عند مقارنة هذه الدوامة مع الأرض، فالدوامة أكبر منها، كما هو موضح في المخطط الذي نشرته وكالة ناسا.
تظهر النتائج الجديدة من أجهزة مركبة جونو المدارية : إن الأعاصير / الدوامات، أكثر دفئاً في القمة، لكن كثافتها قليلة، بينما هي أكثر برودة في الأسفل، مع كثافة أعلى.
الأعاصير التي تدور في الإتجاه المعاكس، أكثر برودة في الأعلى ولكن أكثر دفئاً في الأسفل.
هذه العواصف / الدوامات، تمتد بشكل أكبر من المتوقع، بعضها يمتد لمسافة ( ٦٠ ميلا = ١٠٠ كيلومتر )، أسفل قمم السحاب، بما في ذلك ( البقعة الحمراء العظيمة )، تمتد لمسافة ( ٢٠٠ ميل = ٣٥٠ كيلومترا ).
يوضح هذا الإكتشاف المفاجئ أن هذه الدوامات تغطي مناطق أبعد من التي تتشكل فيها الغيوم من خلال عملية ( التكثيف للماء )، حيث تقوم الشمس بتسخين الغلاف الجوي.
إرتفاع وحجم ( البقعة الحمراء العظيمة )، يعني تركيز كتلة الغلاف الجوي داخل العاصفة يمكن إكتشافها عن طريق الأجهزة المثبتة على المركبة المدارية جونو، التي تدرس مجال الجاذبية للمشتري.
Jupiter’s magnetic field surrounds the planet
A radio wave from the auroras is shown traveling past the spacecraft, where it is intercepted by the Waves investigation, whose sensors are highlighted in bright green
مخطط يظهر الشفق القطبي ( القطب الشمالي لكوكب المشتري )، حيث المجال المغناطيسي يغطي الكوكب، الموجات الراديوية التي تنتقل من هذا الشفق تمر بالقرب من مركبة جونو المدارية حيث يتم التقاطها بواسطة الأجهزة المثبتة ( الأخضر )
عند مرور مركبة جونو المدارية Juno بالقرب من الغيوم السطحية لكوكب المشتري، بسرعة ( ١٣٠,٠٠٠ ميل / ساعة = ٢٠٩,٠٠٠ كيلومتر / ساعة )، تمكن العلماء من قياس التغييرات في السرعة لدقة ( ٠.٠١ ملليمتر في الثانية )، بإستخدام شبكة هوائيات التتبع للفضاء العميق NASA’s Deep Space Network، التابعة لوكالة ناسا، من مسافة أكثر من ( ٤٠٠ مليون ميل = ٦٥٠ مليون كيلومتر ).
هذا مَكن الفريق من تحديد إمتداد ( البقعة الحمراء العظيمة ) إلى حوالي ( ٣٠٠ ميل = ٥٠٠ كيلومتر)، إلى أسفل قمم الغيوم لكوكب المشتري.
قالت مارزيا باريزي Marzia Parisi، عالمة في بعثة المركبة المدارية جونو، من مختبر الدفع النفاث لوكالة ناسا في جنوب كاليفورنيا، والمؤلفة الرئيسية لورقة بحثية والمنشورة في ( Journal Science )، حول الجاذبية أثناء مرور المركبة المدارية جونو بالقرب من ( البقعة الحمراء العظيمة )
” كانت الدقة المطلوبة أثناء عملية المرور بالقرب من البقعة الحمراء العظيمة، في تموز / يوليو ٢٠١٩ مذهلة.
القدرة على كشف عمق هذه البقعة بواسطة جهاز قياس الأشعة الدقيقة ( MWR )، يمنحنا ثقة كبيرة في أن تجارب الجاذبية المُستقبلية على كوكب المشتري ستؤدي إلى نتائج مثيرة كذلك “
إضافة للأعاصير والأعاصير المضادة ( التي تتحرك بالإتجاه المعاكس )، يشتهر كوكب المشتري بمجموعة ( أحزمة ومناطق مميزة ) – حزم حمراء وبيضاء من الغيوم، تلتف حول الكوكب.
رياح شرقية – غربية قوية تتحرك في إتجاهات متعاكسة، تفصل هذه الحزم.
أكتشفت المركبة المدارية جونو، في مراحل سابقة : أن هذه الرياح، أو التيارات النفاثة، تصل إلى أعماق بحدود ( ٢,٠٠٠ ميل = ٣,٢٠٠ كيلومتر ).
لا يزال الباحثون يحاولون حل لغز كيفية تشكل هذه التيارات النفاثة.
البيانات التي تم جمعها من قبل بعثة مركبة جونو المدارية، بواسطة جهاز قياس الأشعة الدقيقة MWR ، خلال عمليات المرور المتعددة، تكشف عن دليل محتمل واحد: أن غاز الأمونيا في الغلاف الجوي ينتقل لأعلى ولأسفل في محاذاة ملحوظة مع التيارات النفاثة التي تم رصدها.
قالت كيرين دور Keren Duer ، طالبة دراسات عليا من معهد وايزمان للعلوم في إسرائيل والمؤلفة الرئيسية لورقة بحثية منشورة في ( Journal Science ) عن ( الخلايا الشبيهة بخلايا فيريل Ferrel Cell على كوكب المشتري ).
” من خلال متابعتنا للأمونيا، وجدنا خلايا الدوران في نصفي الكوكب الشمالي والجنوبي تشبه في طبيعتها خلايا فيريل، التي تتحكم في الكثير من مناخنا هنا على الأرض.
بينما يحتوي كوكب الأرض على خلية واحدة من خلايا فيريل، لكل نصف، فإن كوكب المشتري به ثماني خلايا – كل منها أكبر بثلاثين مرة على الأقل، من خلايا كوكب الأرض “
تُظهر البيانات بواسطة جهاز قياس الأشعة الدقيقة MWR ، المثبت على متن المركبة المدارية جونو : أن الأحزمة / شرائط Bands والمناطق Zones، تمر بمرحلة إنتقالية على بعد حوالي ٤٠ ميلاً ( ٦٥ كيلومترًا ) تحت السحب المائية لكوكب المشتري.
في الأعماق القليلة، تكون أحزمة المشتري أكثر إشراقًا عند الكشف عنه بواسطة جهاز الأشعة الدقيقة من المناطق المجاورة، لكن في المستويات الأعمق، تحت السحب المائية، يكون العكس هو الصحيح – مما يكشف عن تشابه مع محيطات الأرض.
قال لي فليتشر Leigh Fletcher، عالم مشارك في بعثة المركبة جونو المدارية من جامعة ليسستر Leicester، المملكة المتحدة، والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية المنشورة في
( Journal of Geophysical Research )
بعنوان
Planets highlighting Juno’s microwave observations of Jupiter’s
temperate belts and zones
” نطلق على هذا المستوى أسم Jovic line ، على غرار الطبقة الإنتقالية التي تُرى في محيطات الأرض، والمعروفة باسم الخط الحراري Thermoc line – حيث تتحول درجة حرارة مياه البحر بشكل حاد من الدافئة نسبيًا إلى باردة نسبيًا كلما زاد العمق “
أكتشفت مركبة جونو المدارية،سابقًا : تشكيلات متعددة الإضلاع للعواصف الإعصارية العملاقة، في كلا قطبي المشتري – ٨ مرتبة على نمط ( ثماني ) في الشمال و ٥ مرتبة على نمط ( خماسي ) في الجنوب.
الآن، بعد خمس سنوات، حدد علماء البعثة بإستخدام الملاحظات بواسطة جهاز ( جوفيان الأشعة تحت الحمراء Auroral Mapper (JIRAM) )، المثبت على متن المركبة المدارية جونو : أن هذه الظواهر الجوية مرنة للغاية، وتبقى في نفس الموقع.
قال أليساندرو مورا Alessandro Mura ، الباحث المشارك لبعثة المركبة المدارية جونو، في المعهد الوطني للفيزياء الفلكية في روما، والمؤلف الرئيسي لورقة بحثية حديثة والمنشورة في ( Geophysical Research Letters ) حول التذبذبات والإستقرارية للأعاصير القطبية لكوكب المشتري.
” تؤثر الأعاصير لكوكب المشتري على حركة بعضها البعض، مما يجعلها تتأرجح حول وضع التوازن، سلوك هذه التذبذبات البطيئة يوحي بأن لها جذور عميقة “
تشير بيانات من جهاز جوفيان للأشعة تحت الحمراء JIRAM : أن هذه الأعاصير، مثل الأعاصير على الأرض، تريد التحرك بإتجاه القطب، لكن الأعاصير الموجودة في مركز كل قطب تمنعها من ذلك.
يوضح هذا التوازن أماكن تواجد الأعاصير والأرقام المختلفة في كل قطب ( ٨ في القطب الشمالي و ٥ في القطب الجنوبي ) .
