اكتشاف بقعة مظلمة غامضة على كوكب نبتون

وقال مؤلف الدراسة الرئيسي باتريك إيروين، أستاذ فيزياء الكواكب في جامعة أكسفورد، في بيان: “منذ الاكتشاف الأول للبقعة المظلمة، كنت أتساءل دائمًا ما هي هذه الميزات المظلمة قصيرة العمر والمراوغة”.

عمالقة الغاز والبقع الداكنة

وتشتهر الكواكب الغازية العملاقة في نظامنا الشمسي، بما في ذلك نبتون، بالبقع الداكنة التي تظهر في أغلفتها الجوية، مثل البقعة الحمراء العظيمة لكوكب المشتري، وهي عاصفة عمرها قرون.

تعرض نبتون، وهو عملاق جليدي، لعواصف متعددة لاحظها هابل على مر السنين. يبدو أن جميع العواصف تتبع نمطًا من الظهور والاختفاء على مدار عامين، مما يجعل دراستها صعبة. كما لمح فوييجر 2، وهو مسبار ناسا تم إطلاقه في السبعينيات، عاصفتين داكنتين على نبتون أثناء تحليقه حول الكوكب عام 1989، لكنهما اختفتا قبل أن يتمكن هابل من رصدهما عندما التقط صورًا لنبتون في عام 1994. ، اللقب الذي أُطلق على أكبر عاصفة شهدتها فوييجر 2، كانت كبيرة جدًا لدرجة أنها يمكن أن تحتوي على الأرض.

تتصرف عواصف نبتون بشكل مختلف عن الأعاصير على الأرض. البقع الداكنة هي أنظمة الضغط العالي التي تبدأ بشكل مستقر وتدور في اتجاه عقارب الساعة، في حين أن الأعاصير في نصف الكرة الشمالي للأرض هي أنظمة الضغط المنخفض التي تدور عكس اتجاه عقارب الساعة.

ما سعى إيروين وفريقه إلى اكتشافه هو كيفية تشكل هذه العواصف الضخمة على نبتون في المقام الأول.

نبتون، ذو اللون الأزرق بسبب غاز الميثان الموجود في غلافه الجوي، هو عالم متجمد يبلغ متوسط ​​درجة حرارته 392 درجة فهرنهايت (235 درجة مئوية تحت الصفر) ورياح صاخبة ترسل سحب الميثان المتجمدة عبر الكوكب بسرعة 1200 ميل في الساعة. (1,931 كيلومترًا في الساعة). إنه أبعد كوكب في نظامنا الشمسي، فهو أب للشمس بحوالي 30 مرة عن الأرض، وهذه المسافة تجعل الظهر على نبتون يبدو مثل الشفق على الأرض.

عندما اكتشف هابل بقعًا مظلمة جديدة على نبتون في عام 2018، انتهز فريق إيروين فرصته لإجراء عمليات رصد على الأرض باستخدام التلسكوب الكبير جدًا وأداة المستكشف الطيفي متعدد الوحدات، أو MUSE. تسمح الأداة لعلماء الفلك بمراقبة الجسم الفلكي بأكمله مرة واحدة بأطوال موجية مختلفة من الضوء، وفقًا للمرصد الأوروبي الجنوبي.

يميل الغلاف الجوي للأرض إلى خلق تأثير مشوه للتلسكوبات الأرضية، لكن MUSE يعتمد على تقنية تسمى البصريات التكيفية لالتقاط صور واضحة. ويمكن لمرايا التلسكوب، التي يتم التحكم فيها عن طريق أجهزة الكمبيوتر، إجراء تعديلات في الوقت الفعلي لتصحيح أي تشوهات يسببها الغلاف الجوي للأرض والحفاظ على التفاصيل الدقيقة للأجرام السماوية.

ساعدت البيانات التي تم التقاطها بواسطة التلسكوب الكبير جدًا علماء الفلك على تحديد أن البقع الداكنة ليست ناجمة عن فجوات أو فجوات في السحب. بدلًا من ذلك، تشير الملاحظات إلى أن البقع تظهر عندما تتجمع جزيئات الهواء الداكنة تحت الطبقة البارزة من الغلاف الجوي لنبتون، حيث يمتزج الضباب والجليد معًا.

التقطت أداة MUSE طيفًا ثلاثي الأبعاد من الضوء لنبتون وبقعته المظلمة، مما سمح لعلماء الفلك بدراسة العاصفة بالتفصيل وحتى إجراء ملاحظة مفاجئة.

وقال المؤلف المشارك في الدراسة مايكل وونغ، عالم الكواكب في جامعة كاليفورنيا في بيركلي، في بيان: “اكتشفنا في هذه العملية نوعًا نادرًا من السحابة الساطعة العميقة التي لم يتم تحديدها من قبل، حتى من الفضاء”.

وظهرت السحابة غير العادية في الرصد كنقطة مضيئة أصغر بجوار البقعة المظلمة الأكبر، وكلاهما على نفس المستوى الجوي. وقال علماء الفلك إنهم مفتونون بالميزة المكتشفة حديثًا ويأملون في معرفة المزيد من خلال الملاحظات المستقبلية التي يمكن إجراؤها من الأرض.

وقال وونغ: “هذه زيادة مذهلة في قدرة البشرية على مراقبة الكون”. “في البداية، لم نتمكن من اكتشاف هذه البقع إلا عن طريق إرسال مركبة فضائية هناك، مثل فوييجر. ثم اكتسبنا القدرة على رصدها عن بعد باستخدام هابل. وأخيرًا، تطورت التكنولوجيا لتمكين ذلك من الأرض.