عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.
استحوذت مركبة الفضاء Juno's Juno من ناسا على هذا المنظر لكوكب المشتري خلال المباراة الـ 54 من Flyby من الكوكب العملاق في 7 سبتمبر 2023. | الائتمان: بيانات الصورة: NASA/JPL-Caltech/SWRI/MSSS. معالجة الصور بواسطة Tanya Oleksuik CC بواسطة NC SA 3.0
يبدو أن العاصفة الكبيرة حقًا على كوكب المشتري يمكن أن تترك علامة ملحوظة في جو الكوكب.
دراسة حديثة تم استغلالها في البيانات التي تم جمعها من قبل مركبة الفضاء التي تحملها كوكب المشتري ، وتلسكوب هابل للفضاء لبدء تجميع كيفية قيام عواصف عملاق الغاز هذه بتفكيك الغلاف الجوي في العالم-بل بشكل مدهش أقل بكثير من السحب. يتضمن هذا الانقطاع العواصف التي تجرّب الأمونيا في بعض الأماكن وإلقاءها بعيدًا في أعماق Jovian كأحواض حجرية في غيرها.
والنتيجة ، كما يبدو ، هي أن بقع غاز الأمونيا في نهاية المطاف مدفونة بعمق في بعض أجزاء كوكب المشتري السفلي ، في حين أن المناطق الأخرى لديها أقل بكثير من الأمونيا مما كانت عليه عادة. وبعبارة أخرى ، يمكن أن تترك بعض العواصف على كوكب المشتري خلف بصمة بصمة ، وإعادة صياغة المكياج الكيميائي بأكمله لجو الكوكب.
تحذير العاصفة على كوكب المشتري
اندلعت عاصفة ضخمة على كوكب المشتري في ديسمبر 2016 ، جنوب خط استواء الكوكب وحوالي 60 درجة شرق البقعة الحمراء الشهيرة. كان عالم الفلك الهواة فيل مايلز أول من اكتشف هذه العاصفة في فبراير من عام 2017 – ولم يكن التوقيت أفضل.
كان جونو على وشك أن يصنع رابع Flyby من كوكب المشتري ، وتم توجيه مصفيف Atacama كبير المليمتر/sublimeter هنا على الأرض ، إلى جانب تلسكوب الفضاء Hubble في المدار ، في عملاق الغاز. هذا يعني أن علماء الفلك يمكن أن يروا كوكب المشتري في أطوال موجية مختلفة من الضوء في نفس الوقت.
إن المسلحة ببيانات من ثلاث مراقبة ، جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، عالم الكواكب كريس موكيل وزملاؤه بحاجة فقط إلى معرفة أنواع العواصف ، يمكن أن يفسر النقل الأسفل ونقل الحرارة على أفضل وجه ما رأى جونو وهابل وألما أثناء العاصفة وبعدها. قام الفريق بمحاكاة الأعمال الداخلية لجو كوكب المشتري ، والتي كشفت أن العاصفة الضخمة أثارت جو الكوكب العشرات من الأميال أسفل حتى الطوابق السحابية الأقل معلقة.
لفهم ما يعنيه ذلك بالضبط ، نحتاج أولاً إلى فهم أحد المراوغات لوصف الطقس على كوكب المشتري.
تشير الدراسات إلى أن نطاقات كوكب المشتري السحابية – التي شوهدت هنا في هذه الصورة التي أنشأها العلماء المواطنون جيرالد إيتشست وسين دوران ، باستخدام بيانات من مركبة الفضاء جونو في ناسا – تمتد أكثر من 1000 ميل (1600 كيلومتر) إلى الجزء الداخلي من الكوكب. | الائتمان: NASA/JPL-Caltech/SWRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran
من الصعب قياس ارتفاعات في جو كوكب المشتري ، لأن الكوكب لا يحتوي على سطح بالمعنى المعتاد (هناك سائل في مكان ما أسفل كل تلك الطبقات العميقة من الغاز ، ولكن لم يتم قياسه مباشرة) ، لذلك يعتمد العلماء على الضغط بدلاً من ذلك. هناك مستوى في الستراتوسفير الأوسط لكوكب المشتري يكون فيه الضغط الجوي هو نفسه كما هو الحال في مستوى سطح البحر هنا على الأرض ، وهذا يجعل خطًا أساسيًا مفيدًا لقول مدى عمق الأشياء في جو كوكب المشتري. تبلغ السحب الكثيفة والخسارة ذات الماء الثقيل حيث تبدأ عواصف جوفيان الضخمة على بعد حوالي 82 ميلًا (132 كيلومترًا) تحت هذا المستوى ، حيث يكون ضغط الهواء أعلى حوالي 10 مرات مما هو عليه في مستوى سطح البحر على الأرض.
علاوة على ذلك ، تشير بيانات Juno إلى أن السحب الأدنى الموجودة خلال أوائل عام 2017 تلوح في الأفق على بعد عدة أميال من هذا المستوى-وهكذا ، في أعقاب العاصفة ، تم تحريك الجو بعمق ، بعمق تحت الغيوم.
updrafts العنف والبرد الطري
أظهرت صور Juno و Hubble من عام 2017 مجموعة كبيرة من العاصفة بالقرب من قلب العاصفة ، حيث تضخ الأمونيا من أعماق جو كوكب المشتري وتسرعها إلى أعلى إلى قمم الغيوم العاصفة الشاهقة. أسفل ذلك عمود ، رأى جونو وهابل أن “updraft” قد جفت “معظم الأمونيا من رقعة من جو كوكب المشتري الممتدة لأسفل على الأقل عشرات الأميال تحت قاعدة السحب العاصفة.
ملفوفة حول البقع المشرقة من UPDRAFT ، بقع داكنة مبينة في علامة بيانات Juno حيث حملت Downtrafts مزيجًا من الأمونيا والماء إلى أعماق Jovian. والمثير للدهشة أن الأمونيا كانت تعمق أكثر في الجو مما كان متوقع موين وزملاؤه.
إذا كانت الغيوم في أوائل عام 2017 كانت تمطر للتو قطرات سائلة كبيرة من الأمونيا ، فلا ينبغي أن تكون قادرة على الوقوع في أعماق الغلاف الجوي قبل أن تبخر ارتفاع درجة الحرارة والضغط القطرات – ولن يستمر الغاز الناتج في الانخفاض. سوف تتسكع فقط ، وتشكيل طبقة غاز الأمونيا الجديدة. ولكن بدلاً من ذلك ، سقطت الأمونيا بشكل أعمق – وفقًا لمحاكاة Moeckel وزملاؤه ، وصولاً إلى عمق حيث يكون الضغط في جو كوكب المشتري أعلى بنحو 30 مرة من مستوى سطح البحر على الأرض. هذا يعني أن العاصفة كانت على الأرجح تنخفض كرات كبيرة من الماء المختلط والأمونيا.
كرات الهريسة هي ظاهرة الطقس الغريبة على كوكب المشتري الذي جمع علماء الفلك أولاً (من بيانات Juno) قبل بضع سنوات.
القصص ذات الصلة:
– يرى مسبار جونو في ناسا ثورات بركانية نشطة على قمر كوكب المشتري البركاني IO (الصور)
– ناسا جونيو برقوب يحتفل بركان جديد ضخم على كوكب المشتري القمر IO
– قمر كوكب المشتري البركاني IO قد ينشأ الكبريت إلى سطح الجوار الجليدي يوروبا
تبقى الأمونيا سائلة في درجات حرارة أقل بكثير من علبة الماء ، مما يعني أن قطرات الأمونيا السائلة يمكن أن تختلط مع بلورات جليدية من الماء في السحب العاصفة كوكب المشتري. المزيج الناتج عبارة عن كرة من الطين الصلبة بما يكفي للبقاء معًا ، ولكنها بالتأكيد أكثر دقة من ، على سبيل المثال ، حجرًا ؛ تصور كرة ثلجية مبللة. وقد تسقط كرات الهريسة التي تمطر من العاصفة بشكل أسرع بكثير من قطرات المطر ، لذلك فإنها تجعلها أبعد بكثير من الخضوع للتبخر.
والنتيجة هي أنه في أعماق جو كوكب المشتري ، هناك بقع من الأمونيا التي سقطت عندما تراجعت كرات من العواصف العشرات من الأميال أعلاه – وأن الأمونيا ستبقى مدفونة هناك حتى تتجنب العاصفة الكبيرة التالية.
نشر العلماء عملهم في 28 مارس في مجلة Science Advances.