قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
تظهر الملاحظات الجديدة للبقعة الحمراء العظيمة على كوكب المشتري والتي التقطها تلسكوب هابل الفضائي أن العاصفة البالغة من العمر 190 عامًا تهتز مثل الجيلاتين وتتغير شكلها مثل كرة الضغط المضغوطة.
تظهر الملاحظات غير المتوقعة، التي استغرقها هابل على مدار 90 يومًا من ديسمبر إلى مارس، أن البقعة الحمراء العظيمة ليست مستقرة كما تبدو، وفقًا لعلماء الفلك.
البقعة الحمراء الكبرى، أو GRS، عبارة عن إعصار مضاد، أو دوران كبير للرياح في الغلاف الجوي لكوكب المشتري والذي يدور حول منطقة مركزية ذات ضغط مرتفع على طول حزام السحب عند خطوط العرض الوسطى الجنوبية للكوكب. والعاصفة الطويلة الأمد ضخمة جدًا – وهي الأكبر في النظام الشمسي – بحيث يمكن للأرض أن تتسع بداخلها.
على الرغم من أن العواصف تعتبر غير مستقرة بشكل عام، إلا أن البقعة الحمراء الكبرى استمرت لما يقرب من قرنين من الزمان. لكن يبدو أن التغيرات الملحوظة في العاصفة مرتبطة بحركتها وحجمها.
يُظهر الفاصل الزمني للصور أن الدوامة “تهتز” مثل الجيلاتين وتتوسع وتنكمش بمرور الوقت.
ووصف الباحثون هذه الملاحظة في تحليل نُشر في مجلة Planetary Science Journal، وتم تقديمه يوم الأربعاء في الاجتماع السنوي السادس والخمسين لقسم علوم الكواكب التابع للجمعية الفلكية الأمريكية في بويز، أيداهو.
“على الرغم من أننا نعلم أن حركته تختلف قليلاً في خط الطول، إلا أننا لم نتوقع رؤية الحجم يتأرجح أيضًا. وقالت مؤلفة الدراسة الرئيسية إيمي سيمون، عالمة الكواكب في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند، في بيان لها: “على حد علمنا، لم يتم التعرف عليه من قبل”.
قال سايمون: “هذه هي المرة الأولى التي نحصل فيها على إيقاع التصوير المناسب لـ GRS”. “بفضل دقة هابل العالية، يمكننا القول أن GRS تضغط بشكل قاطع للداخل والخارج في نفس الوقت الذي تتحرك فيه بشكل أسرع وأبطأ. كان ذلك غير متوقع للغاية.”
عاصفة خارج كوكب الأرض المتغيرة
وقد لاحظ علماء الفلك الميزة القرمزية الشهيرة لمدة 150 عامًا على الأقل، وفي بعض الأحيان، تؤدي الملاحظات إلى مفاجآت، بما في ذلك الكشف الأخير عن أن الشكل البيضاوي للعاصفة يمكن أن يغير أبعاده ويبدو أكثر نحافة أو سمنة في بعض الأحيان.
في الآونة الأخيرة، قام فريق منفصل من علماء الفلك بالبحث في قلب البقعة الحمراء العظيمة باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لالتقاط تفاصيل جديدة في ضوء الأشعة تحت الحمراء. تم إجراء ملاحظات هابل في الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية.
وكشفت الدراسة، التي نشرت في 27 سبتمبر في مجلة الأبحاث الجيوفيزيائية: الكواكب، أن البقعة الحمراء الكبرى باردة في المركز، مما يتسبب في تكثيف الأمونيا والماء داخل الدوامة وتكوين سحب كثيفة. اكتشف فريق البحث أيضًا غاز الفوسفين داخل العاصفة، والذي يمكن أن يلعب “دورًا في توليد تلك الألوان الحمراء الغامضة” التي تجعل البقعة الحمراء العظيمة مميزة للغاية، كما قال المؤلف المشارك في الدراسة، لي فليتشر، أستاذ علوم الكواكب في جامعة المملكة المتحدة. ليستر سيتي في بيان.
يستخدم علماء ناسا عين هابل الحادة لتتبع سلوك العاصفة مرة واحدة سنويًا من خلال برنامج Outer Planet Atmospheres Legacy، أو OPAL، الذي يقوده سايمون. يستخدم العلماء هذا البرنامج لمراقبة الكواكب الخارجية في نظامنا الشمسي ومراقبة كيفية تغيرها مع مرور الوقت.
لكن الملاحظات الجديدة تم أخذها بشكل منفصل من خلال برنامج مخصص لدراسة البقعة الحمراء العظيمة بمزيد من التفصيل من خلال مراقبة كيفية تغير العاصفة على مدى أشهر، بدلا من لقطة سنوية واحدة.
وقال فليتشر: “بالنسبة للعين غير المدربة، قد تبدو السحب المخططة لكوكب المشتري والعاصفة الحمراء الشهيرة ثابتة ومستقرة وطويلة الأمد على مدار سنوات عديدة”. “لكن الفحص الدقيق يظهر تقلبًا لا يصدق، مع أنماط مناخية فوضوية معقدة مثل أي شيء لدينا هنا على الأرض. لقد سعى علماء الكواكب لسنوات جاهدين لرؤية أنماط في هذا الاختلاف، وأي شيء قد يمنحنا القدرة على التعامل مع الفيزياء التي يقوم عليها هذا النظام المعقد.
ولم يشارك فليتشر في الدراسة الجديدة.
يمكن للأفكار التي تم جمعها من خلال ملاحظات البرنامج لأكبر العواصف في نظامنا الشمسي أن تساعد العلماء على فهم ما قد يكون عليه الطقس على الكواكب الخارجية التي تدور حول نجوم أخرى. ويمكن لهذه المعرفة أن توسع نطاق فهمهم لعمليات الأرصاد الجوية بما يتجاوز العمليات التي نشهدها على الأرض.
استخدم فريق سيمون صور هابل عالية الدقة لإلقاء نظرة تفصيلية على حجم وشكل وتغيرات اللون في البقعة الحمراء العظيمة.
وقال سايمون: “عندما ننظر عن كثب، نرى أن الكثير من الأشياء تتغير من يوم لآخر”.
وشملت التغييرات سطوع قلب العاصفة عندما تكون البقعة الحمراء الكبرى في أكبر حجم لها أثناء تأرجحها.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة مايك وونغ، عالم الكواكب في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، في بيان: “مع تسارعها وتباطؤها، تضغط GRS ضد التيارات النفاثة العاصفة إلى الشمال والجنوب منها”. “إنه مشابه للساندويتش حيث تضطر شرائح الخبز إلى الانتفاخ عندما يكون هناك الكثير من الحشو في المنتصف.”
وقال وونغ إن البقع الداكنة على نبتون يمكن أن تنجرف عبر الكوكب، حيث لا توجد تيارات نفاثة قوية تثبتها في مكانها، في حين أن البقعة الحمراء العظيمة محاصرة بين التيارات النفاثة عند خط العرض الجنوبي لكوكب المشتري.
بقعة تقلص
وقد لاحظ علماء الفلك تقلص البقعة الحمراء العظيمة منذ بدء برنامج أوبال قبل عقد من الزمن، ويتوقعون أنها ستستمر في الانكماش حتى تصل إلى شكل مستقر وأقل استطالة، مما قد يقلل من التذبذب.
“في الوقت الحالي، يقوم بملء نطاق خط العرض الخاص به بشكل زائد بالنسبة إلى مجال الرياح. وقال سايمون: “بمجرد أن يتقلص داخل هذا النطاق، فإن الرياح ستثبته في مكانه”.
وقال فليتشر إن دراسة هابل الجديدة تملأ المزيد من أجزاء اللغز حول البقعة الحمراء العظيمة. وقال إنه في حين أن العلماء يعرفون أن انجراف العاصفة غربًا له تذبذب غير مبرر لمدة 90 يومًا، إلا أن النمط المتسارع والتباطؤ لا يبدو أنه يتغير على الرغم من تقلص العاصفة.
وقال فليتشر: “من خلال مراقبة GRS على مدى بضعة أشهر، أظهر هابل أن الإعصار المضاد نفسه يغير شكله مع هذا التذبذب”. “إن تغيير الشكل مهم، لأنه قد يؤثر على كيفية تفاعل حافة الدوامة مع العواصف المارة الأخرى. إلى جانب صور هابل الرائعة، تُظهر هذه الدراسة قوة مراقبة أنظمة الغلاف الجوي على مدى فترات طويلة من الزمن. أنت بحاجة إلى هذا النوع من المراقبة لاكتشاف هذه الأنماط، ومن الواضح أنه كلما راقبت لفترة أطول، كلما رأيت المزيد من التنظيم في الطقس الفوضوي.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com