نجح علماء الفلك الذين يستخدمون البيانات المؤرشفة من تلسكوب Keck II العملاق الموجود على مونا كيا في هاواي في إلقاء نظرة خاطفة على الشفق تحت الأحمر لأورانوس لأول مرة.
مثل الشفق على أرض، تلك على أورانوس تحدث عندما تركب الجزيئات المشحونة الرياح الشمسية تتفاعل مع المجال المغناطيسي للكوكب ويتم توجيهها على طول خطوط المجال المغناطيسي نحو القطبين المغناطيسيين. كما يدخلون الغلاف الجوي لأورانوس، تصطدم الجسيمات المشحونة بجزيئات الغلاف الجوي، مما يتسبب في توهج تلك الجزيئات.
على الأرض، يأتي الضوء الشفقي من الاصطدامات مع ذرات الأكسجين والنيتروجين الألوان في الغالب الأحمر والأخضر والأزرق. ومع ذلك، فإن الغازات الجوية السائدة على أورانوس هي الهيدروجين والهيليوم عند درجات حرارة أقل بكثير من تلك الموجودة على الأرض. وينتج عن ذلك أن التوهج الشفقي لأورانوس يكون في الغالب عند الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.
متعلق ب: الأضواء الشمالية (الشفق القطبي): ما هي وكيف نراها
شوهد الشفق فوق البنفسجي على أورانوس لأول مرة في عام 1986 من قبل وكالة ناسا فوييجر 2 المسبار الذي طار بالقرب من الكوكب في ذلك العام. لقد استغرق اكتشاف نظيرتها تحت الحمراء ما يقرب من 40 عامًا.
باستخدام بيانات من مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة من Keck II (NIRSPEC) المأخوذة في عام 2006، تمكن علماء الفلك بقيادة طالبة الدراسات العليا إيما توماس من جامعة ليستر في إنجلترا من تحديد خطوط الانبعاث من جزيء H3+. H3+ عبارة عن كاتيون ثلاثي هيدروجين يحتوي على ثلاثة بروتونات وإلكترونين فقط، مما يعني أنه موجب الشحنة.
كان انبعاث أورانوس نتيجة لتأين الهيدروجين الجزيئي وتكوين كاتيونات H3+ بعد الاصطدامات مع الجسيمات المشحونة، حيث أدى الانبعاث إلى خلق توهج شفقي بالأشعة تحت الحمراء فوق القطب المغناطيسي الشمالي. في جوهر الأمر، رأى فريق توماس أورانوس الاضواء الشمالية.
قصص ذات الصلة:
– أورانوس: كل ما تريد معرفته عن أبرد كوكب في النظام الشمسي
– أين ترى الأضواء الشمالية: دليل الشفق القطبي لعام 2023
— صور أورانوس الكوكب العملاق المائل
وقال: “إن درجة حرارة جميع الكواكب الغازية العملاقة، بما في ذلك أورانوس، أعلى بمئات الدرجات كلفن / مئوية مما تتنبأ به النماذج إذا ارتفعت درجة حرارتها فقط عن طريق الشمس، مما يتركنا مع السؤال الكبير حول كيفية كون هذه الكواكب أكثر سخونة بكثير مما كان متوقعا”. توماس في أ إفادة. “تشير إحدى النظريات إلى أن الشفق النشط هو السبب في ذلك، والذي يولد ويدفع الحرارة من الشفق إلى خط الاستواء المغناطيسي.”
لغز آخر يمكن أن تساعد الشفق القطبي في حله هو سبب وجود أورانوس (و نبتون‘s) الحقول المغناطيسية غير محاذية مع محاور الدوران بمقدار كبير – على أورانوس يبلغ الانحراف 59 درجة. نظرًا لأن الشفق القطبي يتتبع بنية المجال المغناطيسي للكوكب، والتي تقترن بالطبقات العليا (الغلاف الأيوني والغلاف الحراري) للغلاف الجوي، فإن إجراء المزيد من الدراسات يمكن أن يكشف عن أدلة مخفية حول أصل هذا الاختلال.
ونشرت النتائج في 23 أكتوبر في المجلة علم الفلك الطبيعة.