تلسكوب جيمس ويب يحل لغزا دام عقودا حول سبب تغيير زحل دورانه

تمكن فريق من جامعة نورثمبريا من حل لغز حير علماء الفلك، وذلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي أقوى تلسكوب بناه الإنسان على الإطلاق.

ومنذ سنوات، لاحظ العلماء أن قياسات سرعة دوران كوكب زحل تختلف باختلاف الطريقة المستخدمة، إذ أشارت بيانات مسبار "كاسيني" التابع لناسا إلى أن معدل دوران الكوكب يتغير ببطء مع الوقت، وهو أمر مستحيل فيزيائيا، فلا يمكن لكوكب أن يسرع أو يبطئ دورانه بهذه الطريقة.

وفي عام 2021، كشفت دراسة أن المشكلة ليست في دوران زحل نفسه بل في غلافه الجوي العلوي، حيث تولد الرياح هناك تيارات كهربائية تصدر إشارات شفقية مضللة جعلت العلماء يعتقدون أن السرعة تتغير. لكن السؤال بقي: ما الذي يسبب هذه الرياح؟.

وهنا جاء دور تلسكوب جيمس ويب، حيث رصد العلماء منطقة الشفق القطبي الشمالي لزحل، وهي الظاهرة نفسها التي تعرف على الأرض بالشفق القطبي، طوال يوم كامل على الكوكب، مستخدمين جزيئا طبيعيا يعمل كمقياس حرارة، ما مكنهم من رسم أول خرائط دقيقة لدرجات الحرارة وكثافة الجسيمات في تلك المنطقة.

وكانت المفاجأة أن هذه الخرائط تطابقت تماما مع نماذج حاسوبية قديمة، بشرط أن يكون مصدر الحرارة موجودا بالضبط في المكان الذي تخترق فيه الانبعاثات الصادرة من الشفق القطبي الغلاف الجوي لزحل.

وهذا يعني أن الشفق القطبي لزحل ليس مجرد أضواء جميلة، بل هو في الأساس مضخة حرارية كوكبية. فالشفق القطبي يسخن الغلاف الجوي في منطقة محددة، وهذا التسخين يولد رياحا قوية، وهذه الرياح تنتج تيارات كهربائية، والتي بدورها تغذي الشفق القطبي، ليعيد الشفق تسخين الغلاف الجوي مجددا في دورة مستمرة لا تتوقف. وببساطة، النظام يغذي نفسه بنفسه في حلقة مغلقة.

وأوضح البروفيسور توم ستالارد، الباحث الرئيسي من جامعة نورثمبريا، أن العلماء ظلوا لعقود يعرفون أن شيئا غريبا يحدث مع زحل لكنهم لم يستطيعوا تفسيره، ثم أظهرت الدراسات أن الأمر مدفوع بالرياح الجوية دون معرفة سبب وجود هذه الرياح، والآن وبفضل دقة تلسكوب جيمس ويب، حصلوا أخيرا على الدليل الذي أغلق الدائرة.

وأضاف أن هذه النتيجة تغير طريقة فهمنا للأغلفة الجوية للكواكب عموما، فقد تبين أن ما يحدث في غلاف زحل الجوي يؤثر مباشرة على البيئة المحيطة به في الفضاء، ما يفتح الباب لاكتشاف تفاعلات جديدة في عوالم أخرى لم نكن نتخيلها من قبل.

المصدر: eurekalert