مثل المصباح الكهربائي الذي يتحول بين وضعي الطاقة العالية والمنخفضة، يضخ زحل إلى الفضاء كميات متفاوتة من الحرارة بناءً على مواسمه، كما يكشف تحليل جديد للبيانات الواردة من مركبة كاسيني الفضائية التابعة لناسا.
ومن الآثار الملحوظة لهذا التدفق هو الاضطراب زحلالجو الذي يثير العواصف عبر نصفي الكرة الشمالي والجنوبي قوية بما يكفي للالتفاف حول الكوكب، حسبما أفاد العلماء في تقرير ورق نُشر يوم الثلاثاء (18 يونيو) في مجلة Nature Communications.
مثل هذه التغيرات الموسمية في الحرارة المنبعثة من زحل والعمالقة الغازية الأخرى لم يتم تضمينها بعد في النماذج التي تصف مناخاتها وتطوراتها، والتي تفترض أن الكواكب تبعث الحرارة بالتساوي في جميع الاتجاهات وبمعدل ثابت، كما يقول ليمنج لي، أستاذ الفيزياء في الجامعة. من هيوستن، الذي اكتشف زحل قبل عقد من الزمن لا تنبعث منها الطاقة بالتساوي وهو مؤلف مشارك في الدراسة الجديدة، صرح سابقًا لموقع Space.com.
وقال شينيو وانغ من جامعة هيوستن في تكساس، الذي قاد الدراسة الجديدة، في بيان صدر مؤخراً: “نعتقد أن اكتشافنا لهذا الخلل الموسمي في توازن الطاقة يستلزم إعادة تقييم تلك النماذج والنظريات”.
لقد عرف علماء الفلك منذ فترة طويلة أن زحل يعود إلى الفضاء بضعف الطاقة التي يمتصها الشمس. تأتي الطاقة الإضافية من أعماق زحل، حيث تبقى الحرارة منه ولادة يدفع درجات الحرارة إلى حوالي 15000 درجة فهرنهايت (8300 درجة مئوية) – أكثر سخونة من سطح الشمس. الكثير من هذه الحرارة الداخلية هي نتيجة ثانوية لضغط الكوكب ببطء بسبب جاذبيته، وبعضها قد تنشأ من الاحتكاك الناجم عن غرق الكثير من الهيليوم نحو قلب الكوكب.
عندما وصلت المركبة الفضائية كاسيني التابعة لناسا إلى زحل في عام 2004، كان العملاق الغازي في منتصف صيف جنوبي وكان قطبه الجنوبي متجهًا نحو الشمس، بينما كان نصف الكرة الشمالي مغطى بظلام الشتاء. أدت كميات متساوية من ضوء الشمس إلى تسخين نصفي الكوكب في عام 2009، عندما وصل الاعتدال. شهدت كاسيني ثلاثة فصول في نصف الكرة الشمالي لزحل قبل بدء المسبار الموت عمدا يغرق إلى الغلاف الجوي للعملاق الغازي في سبتمبر 2017: الربيع والصيف والشتاء، ويستمر كل منها حوالي سبع سنوات أرضية.
قصص ذات الصلة:
– يبدو كوكب زحل مذهلاً في هذه الصور الأولية لتلسكوب جيمس ويب الفضائي (صور)
— زحل: كل ما تريد معرفته عن الكوكب السادس من الشمس
— كاسيني-هويجنز: استكشاف نظام زحل
في حين كانت الأبحاث السابقة التي قادها لي قد أظهرت أن الحرارة التي يشعها زحل تتناسب مع فصولهاوجدت الدراسة الجديدة أن هذه التغيرات الدورية ترجع أيضًا إلى تغير كميات ضوء الشمس الممتص بينما يتأرجح العملاق الغازي على نطاق واسع بين أقرب وأبعد نقطة في مداره على شكل بيضة والذي يبلغ طوله 30 عامًا حول الشمس.
وقال لي في البيان: “لا يمنحنا هذا رؤية جديدة حول تكوين وتطور الكواكب فحسب، بل يغير أيضًا الطريقة التي يجب أن نفكر بها في علوم الكواكب والغلاف الجوي”.