قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
البقعة الحمراء العظيمة الشهيرة لكوكب المشتري هي عاصفة هائلة تدور داخل الغلاف الجوي لأكبر كوكب في النظام الشمسي منذ سنوات.
لكن علماء الفلك ناقشوا مدى عمر الدوامة، وكذلك متى وكيف تشكلت. يعتقد بعض الخبراء أن عمرها قرون، وقد لاحظها الفلكي الإيطالي جيوفاني دومينيكو كاسيني لأول مرة في القرن السابع عشر، بينما يعتقد آخرون أن العاصفة كانت أحدث.
الآن، يشير بحث جديد إلى أن البقعة الحمراء العظيمة تشكلت منذ حوالي 190 عامًا، مما يعني أن كاسيني لاحظت شيئًا آخر على كوكب المشتري في عام 1665. وعلى الرغم من كونها أصغر سنًا مما كان يُعتقد سابقًا، إلا أن العاصفة تظل أكبر وأطول دوامة معروفة عبر كوكبنا. النظام الشمسي، بحسب الباحثين.
ظهرت دراسة تفصيلية للنتائج في 16 يونيو في مجلة Geophysical Research Letters.
عين على العاصفة
يتميز المظهر المذهل لكوكب المشتري بخطوط وبقع مكونة من أشرطة سحابية تحيط بالكوكب وعواصف إعصارية. وتأتي ألوانه من تركيبة طبقات الغلاف الجوي المختلفة، والتي تتكون بشكل فردي من غازات الأمونيا والجليد المائي والكبريت والفوسفور، بحسب وكالة ناسا. تعمل التيارات النفاثة السريعة على نحت السحب وتمديدها إلى أشرطة طويلة.
يمكن أن تستمر العواصف الإعصارية على كوكب المشتري لسنوات لأن الكوكب الغازي لا يحتوي على سطح صلب، مما قد يؤدي إلى إبطاء العواصف.
البقعة الحمراء العظيمة هي دوامة ضخمة داخل الغلاف الجوي لكوكب المشتري يبلغ عرضها حوالي 10159 ميلا (16350 كيلومترا)، وهو ما يشبه قطر الأرض، وفقا لوكالة ناسا. أبراج العاصفة على ارتفاع أكثر من 200 ميل (322 كيلومترا).
تنطلق الرياح الصاخبة بسرعة 280 ميلاً في الساعة (450 كيلومترًا في الساعة) على طول حدود العاصفة. ويأتي لونه الأحمر المميز من التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي.
الميزة المميزة مرئية، حتى من خلال التلسكوبات الصغيرة.
وبدا مشابهًا لشكل بيضاوي داكن عند نفس خط العرض الذي رصده كاسيني لأول مرة أثناء نظره من خلال تلسكوبه في منتصف القرن السابع عشر. وأشار إلى الميزة التي تجسسها باسم “البقعة الدائمة”، وقد لاحظها كاسيني وعلماء فلك آخرون حتى عام 1713، عندما فقدوا رؤية العاصفة.
ثم، في عام 1831، رصد علماء الفلك عاصفة كبيرة بيضاوية الشكل على نفس خط العرض على كوكب المشتري، والتي استمرت ولا تزال مرصودة حتى اليوم. لكن علماء الفلك تساءلوا منذ فترة طويلة عما إذا كان من الممكن أن تكون العواصف هي نفس الظاهرة، أو دوامتين مختلفتين ظهرتا في نفس المكان بفارق أكثر من قرن من الزمان.
وقام فريق من الباحثين الذين يهدفون إلى حل اللغز بجمع ثروة من البيانات، وتحليل الرسومات والصور التاريخية التي تصور بنية البقعة وموقعها وحجمها مع مرور الوقت. تم استخدام البيانات لإنشاء نماذج عددية تعيد إنشاء العمر المحتمل للعاصفة.
وقال مؤلف الدراسة الرئيسي أغوستين سانشيز لافيغا، أستاذ الفيزياء التطبيقية في الجامعة: “من قياسات الأحجام والحركات، استنتجنا أنه من غير المرجح أن تكون البقعة الحمراء الكبرى الحالية هي “البقعة الدائمة” التي رصدتها كاسيني”. من إقليم الباسك في بلباو بإسبانيا في بيان. “من المحتمل أن “البقعة الدائمة” اختفت في وقت ما بين منتصف القرن الثامن عشر والتاسع عشر، وفي هذه الحالة يمكننا القول الآن أن طول عمر البقعة الحمراء يتجاوز 190 عامًا”.
استمرت البقعة الدائمة لمدة 81 عامًا تقريبًا، ولم تذكر أي من الرسومات التي حللها الفريق أي لون محدد للعاصفة، وفقًا لمؤلفي الدراسة.
“لقد كان من المحفز والملهم للغاية الرجوع إلى ملاحظات ورسومات كوكب المشتري وبقعته الدائمة التي كتبها عالم الفلك الكبير (كاسيني)، وإلى مقالاته في النصف الثاني من القرن السابع عشر التي تصف الظاهرة،” سانشيز لافيجا قال. “لقد استكشف آخرون من قبلنا هذه الملاحظات، والآن قمنا بقياس النتائج.”
تقلص في الحجم
أثناء مراجعة البيانات التاريخية، اكتشف الباحثون أيضًا كيفية نشوء العاصفة من خلال إجراء عمليات محاكاة على أجهزة الكمبيوتر العملاقة باستخدام نماذج لكيفية تصرف الدوامات في الغلاف الجوي لكوكب المشتري.
أجرى الفريق عمليات محاكاة لمعرفة ما إذا كانت البقعة الحمراء الكبرى قد تشكلت من عاصفة عملاقة عملاقة، أو من اندماج دوامات أصغر تنتجها رياح المشتري الشديدة والمتناوبة، أو من عدم استقرار الرياح التي يمكن أن تنتج خلية عاصفة جوية. خلية العاصفة عبارة عن كتلة هوائية منحوتة بواسطة التيارات الهوائية الصاعدة والهابطة التي تتحرك ككيان واحد.
وبينما أدى السيناريوان الأولان إلى حدوث أعاصير، إلا أنهما اختلفا في الشكل والخصائص الأخرى التي شهدتها البقعة الحمراء الكبرى.
وقال سانشيز لافيجا: “نعتقد أيضًا أنه إذا حدثت إحدى هذه الظواهر غير العادية، فلا بد أن علماء الفلك قد لاحظوها أو عواقبها في الغلاف الجوي في ذلك الوقت”.
لكن الباحثين يعتقدون أن خلية العاصفة الجوية المستمرة، والتي نتجت عن عدم استقرار الرياح الشديدة، أنتجت البقعة الحمراء الكبرى.
بلغ طول العاصفة حوالي 24200 ميل (حوالي 39000 كيلومتر) في أطول نقطة لها، وفقًا لبيانات من عام 1879، لكنها تتقلص وتصبح أكثر استدارة بمرور الوقت، ويبلغ طولها الآن حوالي 8700 ميل (14000 كيلومتر).
أظهرت الأبحاث السابقة، التي نُشرت في مارس 2018، أن البقعة الحمراء الكبرى تنمو بشكل أطول مع تقلص حجمها بشكل عام. استخدمت دراسة 2018 أيضًا البيانات الأرشيفية لدراسة كيفية تغير العاصفة بمرور الوقت.
أعطت البيانات المستمدة من البعثات الفضائية الحديثة، مثل مركبة الفضاء جونو التابعة لناسا، لعلماء الفلك نظرة غير مسبوقة على شكل العاصفة.
وقال سانشيز لافيجا: “أظهرت أدوات مختلفة على متن مهمة جونو في مدار حول كوكب المشتري أن (البقعة الحمراء العظيمة) ضحلة ورقيقة بالمقارنة مع بعدها الأفقي، حيث يبلغ طولها عموديا حوالي 500 كيلومتر (310.7 ميلا)”. .
من الآن فصاعدا، سيحاول الباحثون إعادة إنشاء معدل انكماش العاصفة مع مرور الوقت لفهم العمليات التي تحافظ على استقرار العاصفة، وكذلك تحديد ما إذا كانت ستستمر لسنوات قادمة أو تختفي عندما تصل إلى حجم معين – وهو ما قد يكون السبب. مصير بقعة كاسيني الدائمة.
قال مايكل وونغ، عالم الأبحاث في جامعة كاليفورنيا، بيركلي والمؤلف المشارك في بحث عام 2018، بعد قراءة بحث سانشيز لافيجا: “أحب المقالات مثل هذه التي تتعمق في ملاحظات ما قبل التصوير الفوتوغرافي”. “لقد استخدمت ورقتنا بيانات تتبع تعود إلى عام 1880، لكن ورقة سانشيز لافيجا الجديدة ذهبت إلى أبعد من ذلك واستخدمت بيانات من الرسومات اليدوية. المواد التكميلية لهذه المقالة رائعة أيضًا.
ولم يشارك وونغ في الدراسة الجديدة.
“لدينا الكثير لنتعلمه عن هذه الكواكب من خلال إجراء ملاحظات مستمرة طويلة المدى لطقسها ومناخها.”
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com