وجدت دراسة جديدة أن البرق على كوكب المشتري قد يحزم أكثر من 100 مرة من قوة البرق على الأرض، وربما يكون أقوى بمليون مرة.
كوكب المشتري، وهو أكبر كوكب في النظام الشمسي، لديه عواصف عملاقة، وبعضها يستمر لعدة قرون. تقريبًا كل المركبات الفضائية التي مرت بكوكب المشتري حتى الآن تم الكشف عن البرقمع ومضات مرئية على الجانب الليلي للكوكب.
استنادًا إلى المهام التي لم تتمكن إلا من اكتشاف أقوى ومضات الجانب المظلم، أشارت الأبحاث السابقة إلى أن برق المشتري كان مشابهًا لمضات البرق ذات الطاقة الأعلى على الأرض، والمعروفة باسم “الصواعق الفائقة”. ومع ذلك، عندما بدأت مركبة الفضاء جونو التابعة لناسا بالدوران حول الكوكب العملاق في عام 2016، كانت كاميرا تتبع النجوم الخاصة بها حساسة بما يكفي لرصدها. اكتشف ما يبدو أنه العديد من الومضات الأضعف الشبيهة بالأرض.
يستمر المقال أدناه
المشكلة في التصوير الليلي لكوكب المشتري هي أن سحبه يمكن أن تحجب رؤية ومضات البرق. وأوضح المؤلف الرئيسي للدراسة مايكل وونغ، عالم الكواكب في جامعة كاليفورنيا في بيركلي، أن هذا يمكن أن يجعل من الصعب تقدير قوتها الحقيقية.
في الدراسة الجديدة، قام وونغ وزملاؤه بتحليل البيانات من أداة جونو الأساسية، والتي يمكنها اكتشاف الانبعاثات الراديوية الصادرة عن برق المشتري. يمكن أن تسفر مثل هذه البيانات عن طريقة أكثر دقة لقياس قوة البرق دون أن تتأثر بالغيوم المعتمة.
وكان التحدي الذي واجهه الباحثون هو كيف غالبًا ما يتعرض كوكب المشتري لعواصف متعددة في نفس الوقت عبر الأحزمة التي تحيط بالكوكب. وهذا يمكن أن يجعل من الصعب تحديد العاصفة التي أنتجت أي برق اكتشفه جونو. قارن وونغ هذه المشكلة بسماع سلسلة من الفرقعة في موكب رأس السنة الصينية وعدم معرفة ما إذا كانت تنفجر الفشار على بعد بضعة أقدام أو الألعاب النارية على بعد مبنى واحد.
ومع ذلك، في عامي 2021 و2022، كان هناك هدوء في العواصف في الحزام الاستوائي الشمالي لكوكب المشتري. وهذا يتيح للعلماء التركيز على عاصفة كبيرة واحدة فقط في كل مرة، وتحديد موقعها باستخدام وكالة ناسا تلسكوب هابل الفضائيجونو وصور من علماء الفلك الهواة. أطلق وونغ على هذه “العواصف الخارقة الخفية”. على غرار العواصف الخارقة الحقيقية لكوكب المشتري، استمر نشاطها لعدة أشهر، ولكن على عكس العواصف الخارقة الحقيقية، وصلت أبراجها السحابية إلى ارتفاعات متواضعة فقط.
كانت جونو قريبة بما يكفي من أربعة من هذه العواصف الخارقة الخفية لتحليل الموجات الدقيقة الصادرة عن البرق.
قال وونغ لموقع Space.com: “لقد كان من دواعي سرورنا العمل على الإحصائيات ورؤية أنه باستخدام بيانات جونو الخاصة بنا، تمكنا بالفعل من التقاط غالبية نبضات البرق عند الأطوال الموجية الراديوية”. “في السابق، كانت هناك بعض التساؤلات حول ما إذا كان بإمكاننا التقاط أقوى النبضات فقط وتجاهل النبضات الأضعف.”
بلغ متوسط الومضات التي اكتشفها الباحثون ثلاثة في الثانية خلال هذه التحليقات. ومن بين 613 نبضة تم قياسها، حسبوا أن قوتها تراوحت من قوة صاعقة أرضية إلى 100 مرة أو أكثر أقوى.
وحذر العلماء من وجود شكوك في تقديراتهم لأنهم قارنوا انبعاثات البرق الأرضية عند طول موجة راديوية معينة بانبعاثات المشتري عند طول موجي مختلف. وقالوا إن مسامير المشتري قد تكون في الواقع أقوى بمليون مرة من مسامير الأرض.
يمكن أن يساعد برق كوكب المشتري في تفسير كيفية عمل الغلاف الجوي والعواصف. تشبه الأرض، كوكب المشتري يختبر الحمل الحراري – الاهتزاز الذي ينقل الحرارة من الأسفل.
وأوضح وونغ أن الحمل الحراري على كوكب المشتري يعمل بشكل مختلف عما هو عليه على الأرض، لأن الهواء الموجود على الأرض يتكون في الغالب من النيتروجين، وهو أثقل من الماء، لذا فإن الهواء الرطب أكثر قدرة على الطفو من الهواء الأكثر جفافًا. في المقابل، جو كوكب المشتري يهيمن الهيدروجين على الهواء، لذلك يكون الهواء الرطب أثقل ويصعب رفعه إلى الأعلى. وهذا بدوره يعني أن حدوث عاصفة على كوكب المشتري يتطلب الكثير من الطاقة، وأنها تطلق العنان لمزيد من الطاقة إذا وصلت إلى قمة الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى سرعة رياح عالية وبرق شديد.
اقترح الباحثون أن البرق على كوكب المشتري من المحتمل أن يتولد مثلما هو الحال على الأرض، حيث يتكثف بخار الماء المتصاعد في الارتفاعات الأعلى والأكثر برودة إلى قطرات سائلة وبلورات ثلجية مشحونة كهربائيًا. ومع ذلك، أشار وونغ إلى أنه لا يزال من غير المؤكد سبب كون برق المشتري أكثر قوة.
“هل يمكن أن يكون الاختلاف الرئيسي هو الغلاف الجوي للهيدروجين مقابل النيتروجين، أو يمكن أن تكون العواصف أطول على كوكب المشتري وبالتالي هناك مسافات أكبر؟” وقال وونغ في أ إفادة. يبلغ طول عواصف المشتري أكثر من 62 ميلاً (100 كيلومتر)، مقارنة بـ 6.2 ميل (10 كيلومترات) على الأرض. “أو هل يمكن أن تكون هناك طاقة أكبر متاحة لأنه مع الحمل الحراري الرطب على كوكب المشتري، يكون لديك تراكم أكبر للحرارة اللازمة قبل أن تتمكن من توليد العاصفة لإحداث البرق؟”
وتفصيل العلماء النتائج التي توصلوا إليها 20 مارس في مجلة AGU Advances.
التعليقات