جو كوكب المشتري فاجأ العلماء كثيرا

لقد تجاوزت مهمة ناسا جونو كل شيءالتوقعات الممكنة. عندما وصلت إلى كوكب المشتري في يوليو الماضي بعد رحلة استغرقت خمس سنوات ، أصبح هذا المسبار أبعد جسم يعمل بالطاقة الشمسية على الأرض كما طار بشكل أسرع من أي جسم آخر من صنع الإنسان. يمر مسار رحلة المسبار أقرب إلى عملاق غاز العواصف الرعدية من أي أجهزة كانت موجودة من قبل. وهذه هي أول مركبة فضائية تمر عبر أعمدة كوكب المشتري الغامضة واكتشف ، على عكس معظم الافتراضات ، أنها زرقاء وليست لها فرق مميزة للكوكب.

في أغسطس الماضي ، طار جونو على كوكب المشتريوجمع البيانات التي قام العلماء بفك تشفيرها منذ ذلك الحين. اليوم ، تم نشر عملين حول موضوع الشفق القطبي ، الغلاف الجوي ، المجالات المغناطيسية والجاذبية. ديناميات الغلاف الجوي لكوكب المشتري ليست فقط أصغر مما كان من المفترض ، إنها تشبه الأرض - إنها أكثر تعقيدًا وتغييرًا. لفهم كوكب المشتري تمامًا ، قد يكون التحقيق الفردي غير كافٍ للغاية. لحسن الحظ ، جونو يقوم بعمل جيد.

إنه يستحق أن نبدأ بالأجواء العليا والقطبيةوهج كوكب المشتري. لقد عرف العلماء بالفعل أن الأضواء القطبية لكوكب المشتري تجعل الأنوار الشمالية مألوفة لنا وميضًا: فهي أكثر نشاطًا بمئات المرات وتغطي مساحة أكبر من كوكب الأرض بأكمله. يستخدم Juno عدة أدوات لدراسة جزيئات الطاقة في هذه الشفق والفيزياء التي تتحكم في دينامياتها. وإذا سمحت لنا البيانات من اللقاء الأول باستخلاص بعض الاستنتاجات ، فإن شفق كوكب المشتري يختلف تمامًا عن تلك الأرضية.

"أريد حقًا أن أفسر ما رأيتهيقول جاك كونيرني ، عالم الفيزياء الفلكية في مركز الفضاء ، إلى كوكب آخر ، قائم على الأرض. غودارد في ناسا. "حتى الأسبوع الماضي ، في نماذج أورورا كوكب المشتري ، ذهبت الإلكترونات في الاتجاه الخاطئ."

على الأرض ، إلكترونات المجال المغناطيسي للكوكبمتحمسًا بالرياح الشمسية ، ثم يتم إرسالها إلى القطبين ، حيث تطير إلى ذرات وجزيئات أخرى ، بينما تنبعث منها توهج مميز. على كوكب المشتري ، كما اكتشفت أدوات جونو ، فإن الإلكترونات متحمسة بالفعل ، تاركة المناطق القطبية.

بالإضافة إلى ذلك ، يشير كل شيء إلى أن علماء الكواكب بشكل عام أساءوا تقدير ديناميات الغلاف الجوي لكوكب المشتري.

"يعتقد العلماء أن المصدر الرئيسي للطاقةيقول سكوت بولتون ، الباحث الرئيسي في جونو والمؤلف الرئيسي لأعمال أخرى: "ستكون هناك شمس في الجو". "لذلك ، اقترحوا أنه بمجرد هبوطنا تحت أشعة الشمس ، ستكون الجسيمات بسيطة ويمكن تمييزها جيدًا."

ولكن تبين أن كل شيء خاطئ: جزيئات الغلاف الجوي لكوكب المشتري متنوعة ومبطنة بنفس الشكل الخارجي المخطط لهذا الكوكب. هناك أهمية خاصة لحزام الأمونيا الاستوائي ، الذي يمتد مئات الكيلومترات إلى قلب الكوكب - بقدر ما ترى أداة جونو. بناءً على أحدث طرازات جو كوكب المشتري ، لا ينبغي أن يكون هذا على الإطلاق.

تميز النشاط الكبير بشكل خاص بالطبقات العميقة لجو كوكب المشتري: الحقول المغناطيسية والجاذبية التي يخطط المسبار لتعيينها.

"إذا كان كوكب المشتري كبيرًا وغزلًايقول كونيرني: "مع كرة الغاز ، يجب ألا يكون هناك أي تناغم غريب في مجال الجاذبية". ولكن جاذبية كوكب المشتري غير متجانسة ، مما قد يشير إلى الحمل الحراري العميق - يمكن أن تؤدي القطرات العميقة في كوكب المشتري إلى تقلبات الجاذبية بالطريقة نفسها التي تؤدي إلى انخفاض الضغط الجوي وتغير الطقس على الأرض. اتضح أن المجال المغناطيسي لكوكب المشتري أيضًا متغير جغرافيًا أكثر مما توقعه العلماء.

فريق جونو لا يزال لا يفهم السببجو كوكب المشتري غير منظم إلى حد كبير ، على الرغم من أن كونيرني يجرؤ على الإشارة إلى أن جميع التقلبات قد تكون بسبب الحمل الحراري العميق ، المعبر عنه في مجال الجاذبية ، والذي يؤدي أيضًا إلى مجال مغناطيسي غير متساوٍ. يقول بولتون: "بالنظر إلى الوراء ، نتساءل لماذا اعتقدنا أن كل شيء سيكون بسيطًا ومملًا".

فهم مفصل لجو كوكب المشتري قدساعد العلماء على فهم بعض أغرب ملامح الأرض. يقارن بولتون الأمونيا الاستوائية لكوكب المشتري بالمنطقة المدارية حول خط الاستواء الخاص بالأرض. يقول بولتون: "إن مفهومنا على الأرض هو أن الشريط يتطور لأن الهواء يحتوي على محيط يمكن ارتداده". "لكن كوكب المشتري لا ، فلماذا يبدو كل شيء كما هو هناك؟ ربما لا نفهم شيئًا أساسيًا في الجو. ربما كانت افتراضاتنا حول الأرض خاطئة. "

يمكن تطبيق نفس نقل المعلومات علىالمجال المغنطيسي للأرض ، والذي يصعب دراسته لأنه يتولد بعمق تحت قشرة الأرض ويغطي جزئيًا رواسب عشوائية من الحديد. كوكب المشتري لا يوجد لديه قشرة ولا مغناطيس إضافي لجمع البيانات. لأول مرة لدينا الفرصة للنظر في دينامو مغناطيسي حقيقي. ربما يجب أن نبدأ مع كوكب المشتري.

كل هذه الاكتشافات تتحدى فهمنا.الفضاء - وليس فقط بسبب النتائج. عادةً ما يرسل العلماء أولاً مسبارًا إلى الكوكب ، وبعد ذلك - مدار مجهز بجميع الأدوات اللازمة للبيانات التي سيجمعها المسبار. كانت فكرتنا حول كيفية هيكلة كوكب المشتري والكواكب العملاقة على مدى العقود القليلة الماضية بسيطة للغاية.

وهذا يعني أننا نحتاج إلى مزيد من المهام بأسلوب "Juno" - مع عدد كبير من المدارات التي سوف تسمح لنا بعمل خريطة كاملة للكوكب. من حسن الحظ أن هذا التحقيق تعامل مع مهمته. وإلا سيكون كذلك.