Curious Kids هي سلسلة للأطفال من جميع الأعمار. إذا كان لديك سؤال تريد أن يجيب عليه أحد الخبراء، فأرسله إلى [email protected].
لماذا يبدو كوكب المشتري وكأنه له سطح، على الرغم من أنه لا يملك سطحًا؟ – سيجال، 7 سنوات، بنغالور، الهند
ليس لكوكب المشتري أرض صلبة، ولا سطح مثل العشب أو التراب الذي تطأه هنا على الأرض. لا يوجد شيء للمشي عليه، ولا مكان لهبوط مركبة فضائية.
ولكن كيف يمكن أن يكون ذلك؟ إذا لم يكن لكوكب المشتري سطح، فماذا سيكون له؟ كيف يمكن أن تتماسك؟
حتى كوني أستاذًا للفيزياء يدرس جميع أنواع الظواهر غير العادية، فإنني أدرك أن مفهوم عالم بلا سطح يصعب فهمه. ومع ذلك، لا يزال الكثير حول كوكب المشتري لغزًا، حتى مع بدء المسبار الآلي جونو التابع لناسا عامه التاسع في الدوران حول هذا الكوكب الغريب.
أولا، بعض الحقائق
كوكب المشتري، الكوكب الخامس من الشمس، يقع بين المريخ وزحل. إنه أكبر كوكب في النظام الشمسي، وهو كبير بما يكفي لاستيعاب أكثر من 1000 كوكب أرضي، مع وجود مساحة إضافية.
في حين أن الكواكب الداخلية الأربعة للنظام الشمسي – عطارد والزهرة والأرض والمريخ – كلها مصنوعة من مواد صخرية صلبة، فإن كوكب المشتري هو عملاق غازي ذو تركيب مشابه للشمس؛ إنها كرة غاز متقلبة وعاصفة ومضطربة للغاية. تتمتع بعض الأماكن على كوكب المشتري برياح تزيد سرعتها عن 400 ميل في الساعة (حوالي 640 كيلومترًا في الساعة)، أي أسرع بثلاث مرات تقريبًا من إعصار من الفئة الخامسة على الأرض.
البحث عن أرض صلبة
ابدأ من أعلى الغلاف الجوي للأرض، ثم اهبط حوالي 60 ميلاً (100 كيلومتر تقريبًا)، فيزداد الضغط الجوي بشكل مستمر. وفي النهاية تصطدم بسطح الأرض، سواء الأرض أو الماء.
قارن ذلك بكوكب المشتري: ابدأ بالقرب من قمة غلافه الجوي الذي يتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم، وكما هو الحال على الأرض، يزداد الضغط كلما تعمقت أكثر. لكن الضغط على كوكب المشتري هائل.
مع ضغط طبقات الغاز فوقك للأسفل أكثر فأكثر، يبدو الأمر وكأنك في قاع المحيط – ولكن بدلاً من الماء، أنت محاط بالغاز. يصبح الضغط شديدًا لدرجة أن جسم الإنسان قد ينفجر؛ سوف يتم سحقك.
انزل مسافة 1000 ميل (1600 كيلومتر) وسيبدأ الغاز الساخن الكثيف في التصرف بشكل غريب. وفي نهاية المطاف، يتحول الغاز إلى شكل من أشكال الهيدروجين السائل، مما يخلق ما يمكن اعتباره أكبر محيط في النظام الشمسي، وإن كان محيطًا بدون ماء.
وإذا قطعنا مسافة 20 ألف ميل أخرى (حوالي 32 ألف كيلومتر)، فسيصبح الهيدروجين أشبه بمعدن سائل متدفق، وهي مادة غريبة جدًا لدرجة أن العلماء لم يتمكنوا من إعادة إنتاجها في المختبر إلا مؤخرًا، وبصعوبة كبيرة. يتم ضغط الذرات الموجودة في هذا الهيدروجين المعدني السائل بإحكام شديد بحيث تكون إلكتروناته حرة في التجول.
ضع في اعتبارك أن انتقالات الطبقة هذه تدريجية وليست مفاجئة؛ ويحدث التحول من غاز الهيدروجين العادي إلى الهيدروجين السائل ومن ثم إلى الهيدروجين المعدني ببطء وسلاسة. لا يوجد في أي وقت حدود حادة أو مادة صلبة أو سطح.
مخيف حتى النخاع
في النهاية، ستصل إلى قلب المشتري. هذه هي المنطقة الوسطى من باطن المشتري، ويجب عدم الخلط بينها وبين السطح.
لا يزال العلماء يناقشون الطبيعة الدقيقة للمادة الأساسية. النموذج الأكثر تفضيلاً: إنه ليس صلبًا مثل الصخور، ولكنه أشبه بخليط ساخن وكثيف وربما معدني من السائل والصلب.
إن الضغط في قلب المشتري هائل للغاية لدرجة أنه سيكون مثل 100 مليون ضغط جوي للأرض يضغط عليك – أو مبنيين من طراز إمباير ستيت فوق كل بوصة مربعة من جسمك.
لكن الضغط لن يكون مشكلتك الوحيدة. سوف تذوب المركبة الفضائية التي تحاول الوصول إلى قلب المشتري بسبب الحرارة الشديدة – 35000 درجة فهرنهايت (20000 درجة مئوية). وهذا أكثر سخونة بثلاث مرات من سطح الشمس.
كوكب المشتري يساعد الأرض
كوكب المشتري مكان غريب وممنوع. ولكن إذا لم يكن كوكب المشتري موجودا، فمن المحتمل أن البشر قد لا يكونون موجودين.
وذلك لأن كوكب المشتري يعمل بمثابة درع للكواكب الداخلية للنظام الشمسي، بما في ذلك الأرض. بفضل جاذبيته الهائلة، غيّر كوكب المشتري مدار الكويكبات والمذنبات لمليارات السنين.
وبدون تدخل المشتري، كان من الممكن أن يصطدم بعض هذا الحطام الفضائي بالأرض؛ ولو كان أحدها بمثابة تصادم كارثي، لكان من الممكن أن يتسبب في حدث على مستوى الانقراض. انظر فقط إلى ما حدث للديناصورات.
ربما ساعد كوكب المشتري وجودنا، لكن الكوكب نفسه غير مضياف على الإطلاق للحياة – على الأقل الحياة كما نعرفها.
ليس الأمر نفسه مع قمر المشتري، أوروبا، الذي ربما يكون أفضل فرصة لدينا للعثور على حياة في مكان آخر في النظام الشمسي.
ومن المقرر أن يقوم مسبار يوروبا كليبر التابع لناسا، وهو مسبار آلي سيتم إطلاقه في أكتوبر 2024، بحوالي 50 رحلة جوية فوق هذا القمر لدراسة محيطه الهائل تحت الأرض.
هل يمكن أن يعيش شيء ما في مياه أوروبا؟ لن يعرف العلماء لفترة من الوقت. ونظرًا لبعد المشتري عن الأرض، فلن يصل المسبار حتى أبريل 2030.
مرحبًا أيها الأطفال الفضوليون! هل لديك سؤال تود أن يجيب عليه أحد الخبراء؟ اطلب من شخص بالغ أن يرسل سؤالك إلى [email protected]. من فضلك أخبرنا باسمك وعمرك والمدينة التي تعيش فيها.
وبما أن الفضول ليس له حد عمري – أيها البالغون، أخبرنا بما تتساءل عنه أيضًا. لن نتمكن من الإجابة على كل الأسئلة، لكننا سنبذل قصارى جهدنا.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: بنجامين رولستون، جامعة كلاركسون
اقرأ المزيد:
لا يعمل بنجامين رولستون لدى أي شركة أو مؤسسة، أو يستشيرها، أو يمتلك أسهمًا فيها أو يتلقى تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم يكشف عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينه الأكاديمي.