تصاویر با کیفیت مشتری ، راز طوفان های مهیب سیاره سرخ را برملا کردند

اخیرا دانشمندان به کمک تصاویر با کیفیت مشتری اطلاعات مهم و ارزشمندی را در مورد طوفان‌های شگفت‌انگیز و مهیب این سیاره عظیم به دست آورده‌اند.

اخیرا انتشار تصاویر با کیفیت مشتری توجه زیادی را به خود جلب کرده است؛ علاوه بر زیبایی خیره کننده این عکس‌ها، دانشمندان توانسته‌اند با داده‌های بصری تهیه شده پرده از راز طوفان‌های شدید این غول گازی بردارند و به اکتشافات مهمی در مورد اتمسفر سیاره مشتری برسند. در ادامه با ما همراه باشید.

این تصاویر وضوح‌بالا که از نوع نزدیک به مادون قرمز و نور مرئی هستند، توسط رصدخانه جمینی (Gemini Observatory) و تلسکوپ فضایی هابل به ثبت رسیده‌اند. در سیاره مشتری محیط گازی سطح سیاره و طوفان‌های عظیم و عمیق موجود به حدی بزرگ هستند که گاهی تمام محیط این غول گازی را در برمی‌گیرند و قطر آن‌ها از اتمسفر زمین هم بیشتر می‌شود. چنین ویژگی‌هایی مدت‌ها دانشمندان را در فهمیدن شرایط سیستم‌های طوفانی سطح سیاره به چالش کشیده، اما این‌طور که به نظر می‌رسد، تصاویر جدید منتشر شده از مشتری کمک بزرگی به تلاش‌های دانشمندان کرده‌اند.

در تحقیقات اخیر، دانشمندان عکس‌های نزدیک به مادون قرمز را به کمک رصدخانه جمینی ثبت کردند و این تصاویر با کیفیت مشتری گرمای منتشر شده از داخل سیاره که به طرف مقابل ابرهای سطحی نفوذ می‌کند را نشان می‌دهند. از طرف دیگر تصاویر نور مرئی تلسکوپ هابل هم که تنها چند ساعت بعد از عکس‌های جمینی به ثبت رسیدند، توانایی مقایسه و ادغام اطلاعات موجود از اتفاقاتی هم‌زمان در سطح مشتری را فراهم کردند.

بررسی تصاویر با کیفیت مشتری

از این طریق دانشمندان شرایط درونی غول گازی مورد نظر را با وضعیت ظاهری آن مقایسه کردند. تصاویر با وضوح بالای ثبت شده نشان دادند که مناطق تیره رنگ در عکس‌های نور مرئی همان نقاطی هستند که بیشترین درخشش و حرارت را در عکس‌های مادون قرمز دارند؛ به این ترتیب می‌توان گفت که مناطق مورد نظر مقدار بسیار کمی ابر را بر روی خود داشته و به نسبت نقاط کم حرارت‌تر، اتمسفر رقیقی آن‌ها را پوشانده است.

تصویر نزدیک مادون قرمز ثبت شده به کمک رصدخانه جمینی

لکه سرخ بزرگ (Great Red Spot) در سطح مشتری هم موضوع دیگری بود که با ترکیب تصاویر مادون قرمز و عکس‌های تلسکوپ هابل مورد توجه قرار گرفت؛ این قسمت از جو مشتری شامل منطقه‌ای به بزرگی کل سیاره زمین بوده که در آن طوفان‌هایی دائمی وجود دارند. عکس‌های جدید نشان دادند که اطراف لکه سرخ بزرگ حلقه‌ای نورانی وجود دارد و خود منطقه دایره‌ای لکه کاملا تیره است.

گلن اورتون (Glenn Orton) از آزمایشگاه پیش‌رانش جت (JPL) ناسا می‌گوید که تا پیش از انتشار تصاویر با کیفیت مشتری دلیل تیره و روشن بودن ابرهای این غول گازی مشخص نبود؛ اما مقایسه عکس‌های مادون قرمز و نور مرئی به راحتی نشان می‌دهد که چرا بخش‌هایی از ابرها تیره رنگ بوده و بخش‌های دیگر روشن به نظر می‌رسند. به عنوان مثال در تصویر زیر از لکه سرخ بزرگ می‌بینیم که منحنی نورانی قسمتی از تصویر مادون قرمز دقیقا با رگه‌ای تیره رنگ در تصویر نور مرئی مطابقت دارد:

داده‌های فضاپیمای جونو

با این تفاسیر هنگامی که مایکل وانگ (Michael Wong)، نویسنده تحقیق تازه منتشر شده از دانشگاه کالیفرنیا و همکارانش داده‌های فضاپیمای جونو (Juno) را با عکس‌های اخیر تطابق دادند، نتایج تحقیقات جالب‌تر شد؛ در پرواز مداری جونو به دور این غول گازی، اطلاعات مهمی در مورد سیگنال‌های رادیویی گوناگون منتشر شده از نزدیکی قطب‌های مشتری به دست آمده است.

در هشت مرتبه از پروازهای نزدیک قطب، جونو نزدیک 400 مورد سیگنال‌های ناشی از رعد و برق را به ثبت رساند و در مقایسه با وضعیت سیاره ما که بیشتر فعالیت‌های الکتریکی ابرها نزدیک به خط استوا هستند، این مسئله جای تأمل داشت. دانشمندان این مسئله را به نحوه گرم شدن سیاره‌های زمین و مشتری توسط نور خورشید ارتباط داده‌اند. به این معنا که نزدیکی زمین به خورشید باعث می‌شود تا گرمای اطراف استوا بیشتر بوده و در نتیجه فعالیت‌های ابری انتقال حرارت به صورت همرفتی افزایش یابد و شاهد رعد و برق‌های بیشتری باشیم.

با این وجود در مشتری نور رسیده به استوا به اندازه زمین حرارت ایجاد نمی‌کند و به همین دلیل جریان‌های گازی و همرفتی حرارت را به صورت همگن‌تر در سطح سیاره پخش می‌کنند. با این حال محققان قبل از انتشار این تصاویر با کیفیت مشتری گفته بودند که تاثیر همگن‌سازی حرارتی به قطب‌های غول گازی مورد نظر نمی‌رسد و به همین دلیل ابرهای قطبی مشتری مهیب‌تر و پر رعد و برق‌تر هستند.

اما ترکیب داده‌های رصدخانه جمینی، تلسکوپ هابل و فضاپیمای جونو باعث شد تا دانشمندان دیدی عمیق‌تر و دقیق‌تر به شرایط اتمسفری مشتری داشته باشند و ساختارهای ابری و وضعیت شکل‌گیری رعد و برق در مناطق مختلف این غول گازی را با جزئیات بهتر آنالیز کنند.

هواشناسی مشتری

وانگ می‌گوید که پدیده‌هایی مانند تا خوردن و کشیدگی ابرها به واسطه طوفان‌های مهیب مشتری هم‌اکنون بهتر قابل درک هستند و با در نظر گرفتن جریان‌های حرارتی و همرفتی سطح سیاره مورد نظر می‌توان فعالیت‌های اتمسفری مشتری را آنالیز و حتی پیش‌بینی کرد.

فضاپیمای جونو هم اکنون به دور مشتری گردش می‌کند و گفته شده که در جولای سال آینده ماموریت آن به پایان می‌رسد. با این حال اطلاعات به دست آمده از آنالیز تصاویر با کیفیت مشتری به ما نشان می‌دهند که داده‌های جونو و تصاویر رصدخانه‌ها و تلسکوپ‌های گوناگون می‌توانند به صورت ترکیبی مورد استفاده قرار بگیرند؛ به این ترتیب که با مقایسه اطلاعات هر منبع امکان به دست آوردن اطلاعاتی گسترده‌تر و دقیق‌تر در مورد وضعیت مشتری فراهم می‌شود.

ایمی سایمون (Amy Simon)، سیاره شناس از ناسا می‌گوید که در اختیار داشتن تصاویر وضوح‌بالا در طول موج‌های گوناگون در کنار داده‌هایی که یک فضاپیما از مشتری جمع‌آوری می‌کند، اطلاعات بسیار ارزشمندی را در مورد این غول گازی به ما می‌دهد؛ بنابراین شرایط حال حاضر مانند وضعیتی است که ماهواره‌های هواشناسی مجهزی را در اطراف مشتری داشته باشیم و از طریق آن‌ها وضعیت اتمسفری یکی از همسایه‌های خود در منظومه شمسی را مورد بررسی قرار دهیم.

مقاله تیم وانگ در ژورنال “The Astrophysical Journal Supplement Series” منتشر شده است.