قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
عندما أصبحت المركبة الفضائية فوييجر 2 هي المهمة الأولى والوحيدة التي تطير بالقرب من أورانوس في عام 1986، فقد حددت الطريقة التي يفهم بها علماء الفلك العملاق الجليدي. لكن البيانات التي جمعها المسبار قدمت أيضًا ألغازًا جديدة ظلت تحير العلماء في العقود التي تلت التحليق التاريخي.
الآن، كشفت نظرة جديدة على البيانات أن فوييجر 2 قد اقتربت من الكوكب البعيد خلال حدث نادر، مما يشير إلى أن فهم العلماء الحالي للكوكب ربما قد تم تشكيله – وانحرافه – من خلال مصادفة نجمية غير عادية.
ربما تكون نتائج الدراسة، التي نشرت يوم الاثنين في مجلة Nature Astronomy، قد حلت بعض الألغاز التي خلقتها قراءات فوييجر 2 الغريبة لأورانوس.
وقال مؤلف الدراسة الرئيسي جيمي جاسينسكي، عالم فيزياء البلازما الفضائية في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا، في بيان: “لقد شاهدت المركبة الفضائية أورانوس في ظروف لا تحدث إلا في حوالي 4% من الحالات”.
يمكن لنتائج الدراسة أيضًا أن تعزز فكرة أن أورانوس لا يزال عالمًا يساء فهمه إلى حد كبير، نظرًا لأن معرفة علماء الفلك الأساسية بالكوكب تنبع من شذوذ غير عادي.
كوكب الشذوذ
كشف تحليق فوييجر 2 بالقرب من أورانوس الذي يدور جانبيًا عن حلقات وأقمار لم تكن معروفة سابقًا حول الكوكب.
لكن ملاحظات المركبة الفضائية للغلاف المغناطيسي لأورانوس كانت مختلفة تمامًا عن توقعات علماء الفلك، واعتبر العلماء الكوكب غريبًا عن الكواكب الكبيرة الأخرى في نظامنا الشمسي، مثل كوكب المشتري وزحل ونبتون.
الأغلفة المغناطيسية هي الفقاعات الواقية حول الكواكب مثل الأرض التي لها نوى مغناطيسية ومجالات مغناطيسية، ويحركها المجال المغناطيسي للكوكب. تحمي هذه الفقاعات المغناطيسية الكواكب من الرياح الشمسية، وهي تيار من الجسيمات النشطة والغاز الذي يتدفق باستمرار من الشمس.
إن فهم كيفية عمل الغلاف المغناطيسي حول الكواكب الأخرى لا يساعد العلماء في التخطيط للبعثات الاستكشافية فحسب، بل يوفر أيضًا نظرة ثاقبة حول كيفية عمل الغلاف المغناطيسي للأرض.
أظهرت بيانات فوييجر 2 أن الغلاف المغناطيسي لأورانوس كان موطنًا لأحزمة إشعاع إلكترونية قوية بشكل غير متوقع. وكانت شدتها مماثلة لنطاقات الإشعاع الضخمة الموجودة حول كوكب المشتري.
باعتباره أكبر كوكب في نظامنا الشمسي، يتمتع كوكب المشتري بمجال مغناطيسي أقوى بـ 20 ألف مرة من المجال المغناطيسي للأرض، وفقًا لوكالة ناسا. يحبس المجال المغناطيسي الجسيمات المشحونة ويسرعها إلى سرعات عالية. تطلق الجسيمات سريعة الحركة الطاقة على شكل إشعاع مكثف يقصف أقرب أقمار المشتري.
ومع ذلك، لم يكن هناك مصدر واضح للجسيمات النشطة لدفع وتعزيز كثافة الأحزمة التي شوهدت حول أورانوس لأنه يبدو أنه كان هناك نقص في البلازما، أو الغاز المتأين، وهو أمر غريب لأن البلازما عنصر شائع في الأغلفة المغناطيسية حول الكواكب الأخرى. .
تحدت ملاحظات فوييجر 2 للغلاف المغناطيسي لأورانوس الطريقة التي يفهم بها علماء الفلك كيف تحبس المجالات المغناطيسية الجسيمات النشطة وإشعاعاتها.
كان علماء الفلك في حيرة من عدم وجود البلازما لأن خمسة من أقمار أورانوس الجليدية موجودة داخل الغلاف المغناطيسي، وكان من المفترض أن تنتج أيونات داخل الفقاعة المغناطيسية المحيطة بأورانوس وبعض أقماره. أدى هذا الاكتشاف الغريب إلى استنتاج علماء فوييجر أن الأقمار يجب أن تكون غير نشطة تمامًا.
لكن تحليلًا جديدًا لبيانات فوييجر 2 أظهر أن أورانوس شهد حدثًا كونيًا نادرًا قبل التحليق مباشرة.
التدخل الشمسي
قبل أيام من التحليق، انطلقت رياح شمسية شديدة من الشمس، مما أدى إلى إثارة الطقس الفضائي في جميع أنحاء النظام الشمسي. ضربت الرياح الشمسية أورانوس وضغطت بشكل كبير على غلافه المغناطيسي، ومن المحتمل أن تدفع البلازما خارجه. لكن الرياح الشمسية جعلت الغلاف المغناطيسي لأورانوس أكثر ديناميكية من خلال تغذيته بالإلكترونات، مما عزز الأحزمة الإشعاعية للكوكب، وفقًا للدراسة الجديدة.
وقال جاسينسكي: “لو كانت فوييجر 2 قد وصلت قبل بضعة أيام فقط، لكانت قد لاحظت غلافًا مغناطيسيًا مختلفًا تمامًا في أورانوس”.
وقال مؤلفو الدراسة إنه من المحتمل أن يكون الغلاف المغناطيسي لأورانوس مشابهًا للفقاعات المغناطيسية حول الكواكب العملاقة الأخرى في نظامنا الشمسي دون أي شذوذ.
تشير النتائج أيضًا إلى أن بعض أقمار أورانوس يمكن أن تكون نشطة جيولوجيًا، حيث من المحتمل أنها كانت تطلق أيونات في الغلاف المغناطيسي قبل أن تقوم الرياح الشمسية بدفع الجسيمات بعيدًا مؤقتًا.
كتب المؤلفون في دراستهم: “نسلط الضوء على أن فهمنا لنظام أورانوس محدود للغاية، ويظهر تحليلنا أن أي استنتاجات تم التوصل إليها من تحليق فوييجر 2 هي استنتاجات مبدئية بالمثل”. “نقترح أن الاكتشافات التي تم إجراؤها بواسطة تحليق فوييجر 2 لا ينبغي أن يتم تخصيصها بأي شكل من الأشكال فيما يتعلق بالغلاف المغناطيسي لأورانوس.”
قالت ليندا سبيلكر، عالمة مشروع مسباري فوييجر التوأم في مختبر الدفع النفاث، والتي عملت كأحد علماء مهمة فوييجر 2 خلال ذلك الوقت. ولم يشارك سبيلكر في الدراسة الجديدة.
وقال سبيلكر في بيان: “لم يكن الغلاف المغناطيسي الذي تم قياسه بواسطة فوييجر 2 سوى لقطة زمنية”. “يشرح هذا العمل الجديد بعض التناقضات الواضحة، وسيغير نظرتنا إلى أورانوس مرة أخرى.”
إذا كانت معرفة علماء الفلك بأورانوس مبنية على تحليق تم إجراؤه في ظل ظروف نادرة، فهذا يشير إلى أنه قد يكون هناك سبب وجيه لإعادة زيارة العملاق الجليدي. وقد ساعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي بالفعل في الكشف عن معلومات جديدة حول أورانوس، بما في ذلك تسليط الضوء على حلقاته وأقماره وطقسه وغلافه الجوي المخفية عادةً.
ولحسن الحظ، أصبح إرسال مهمة مخصصة لدراسة أورانوس في المستقبل أولوية بالنسبة لناسا، وفقا لتقرير صدر في عام 2022.
أوصى المسح العقدي الكوكبي بأول مركبة أورانوس مدارية ومسبار مخصصين كمهمة ناسا الكبيرة التالية. بعد الإطلاق في أوائل ثلاثينيات القرن الحالي، ستجري المركبة الفضائية المقترحة جولة مدارية حول العملاق الجليدي أثناء عمليات الطيران، وسترسل مسبارًا لاستكشاف الغلاف الجوي.
وفي الوقت نفسه، واصلت مركبة Voyager 2 طويلة الأمد رحلتها وهي حاليًا على بعد حوالي 13 مليار ميل (21 مليار كيلومتر) من الأرض وتستكشف الفضاء بين النجوم، مما يساهم بمنظورها الفريد لمساعدة علماء الفلك على فهم المنطقة المجهولة خارج نظامنا الشمسي.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على موقع CNN.com