يُظهر تحليل بيانات كاسيني أن الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل لا يتصرف مثل الغلاف المغناطيسي للأرض. فبدلاً من أن يبقى قرب وقت الظهيرة المحلي، ينزاح طرف الغلاف المغناطيسي إلى ساعات ما بعد الظهر، وهي نتيجة قد تُغير فهمنا للاندماج المغناطيسي، وتسارع الجسيمات، والهالات القطبية للكوكب.
يتصرف المجال المغناطيسي لكوكب زحل بطريقة تخالف التوقعات على الأرض. وقد رصد العلماء الذين يحللون بيانات مهمة كاسيني-هويجنز سمة غير متوقعة في المجال المغناطيسي لكوكب زحل.
ووفقاً للفريق، تُظهر النتائج أن الكواكب العملاقة تتصرف وفق قواعد مختلفة عن الأرض عندما يتعلق الأمر بغلافها المغناطيسي.
أُطلق مسبار كاسيني لدراسة كوكب زحل ونظامه، بما في ذلك حلقاته وأقماره والفضاء المحيط به. دار المسبار حول زحل من عام 2004 إلى عام 2017.
تدعم النتائج الجديدة فكرة راسخة مفادها أن الدوران السريع للكواكب الكبيرة مثل زحل يمكن أن يتغلب على تأثير الرياح الشمسية، وهي تيار الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس، في تشكيل "غلافها المغناطيسي".
الغلاف المغناطيسي هو المنطقة المحيطة بالكوكب حيث يحميه مجاله المغناطيسي من الرياح الشمسية. ومع ذلك، بالقرب من القطبين، تسمح فتحات على شكل قمع تسمى "أطراف الغلاف المغناطيسي" بدخول الجسيمات المشحونة من الشمس إلى الغلاف الجوي.
تحول مفاجئ في المجال المغناطيسي لكوكب زحل
قام الباحثون بفحص بيانات مركبة كاسيني التي جُمعت بين عامي 2004 و2010 لتحديد موقع طرف الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل. ووجدوا تبايناً واضحاً مع قياسات مماثلة في إسرائيل.
يبدو أن دوران زحل القوي "يسحب" طرفه بعيدًا عن وقت الظهيرة، مُزيحًا إياه نحو الجانب بعد الظهر. في المتوسط، يحدث ذلك بين الساعة الواحدة والثالثة مساءً بالتوقيت المحلي، وقد يمتد حتى الساعة الثامنة مساءً. يُظهر هذا التحول مع حلول الغسق أن معدل دوران الكوكب قادر على إعادة تشكيل الفضاء المحيط به بشكل ملحوظ.
يؤدي هذا النسخ إلى تغيير نماذج العمليات المهمة التي ابتكرها العلماء، مثل الاندماج المغناطيسي، وتسارع الجسيمات عالية الطاقة، وتكوين هالات زحل.
وقالت الدكتورة ليشا راي: "تتيح لنا هذه النتائج المضي قدماً بنظريات جديدة ومحسّنة حول كيفية تفاعل الغلاف المغناطيسي للكواكب مع الرياح الشمسية".
لماذا يتصرف كوكب زحل بشكل مختلف عن الأرض؟
تدور الأرض ببطء شديد مقارنةً بالكواكب الغازية العملاقة مثل زحل. وعلى مدار 24 ساعة، يخضع غلافها المغناطيسي بشكل أساسي للتوازن بين ضغط الرياح الشمسية والمجال المغناطيسي. ويحافظ هذا التوازن على طرف الغلاف المغناطيسي قريبًا من وقت الظهيرة المحلي.
من ناحية أخرى، يُكمل زحل دورة كاملة حول محوره كل 10.7 ساعات تقريبًا. كما يحتوي غلافه المغناطيسي على كميات كبيرة من المواد المتأينة من قمره إنسيلادوس. وتعني هذه العوامل مجتمعةً أن المجال المغناطيسي لزحل وبلازماه سريعة الدوران يجب أن يقاوما الرياح الشمسية.
قال الدكتور راي: "على وجه الخصوص، فإن موقع الارتفاعات المفاجئة، بعد الظهر، له دلالات مهمة على تفسيرنا لهالة زحل الساطعة، وعلى المكان الذي نتوقع فيه حدوث الاندماج المغناطيسي، وهي عملية انفجارية تُسرّع الجسيمات إلى طاقات عالية جدًا تصل إلى كيلو إلكترون فولت وما فوق. كما أنه يُسلّط الضوء على العلم الغني الذي لا يزال من الممكن إجراؤه باستخدام بيانات كاسيني بعد أكثر من ثماني سنوات على انتهاء المهمة."
بالنسبة للمقال العلمي: DOI: 10.1038/s41467-026-69666-9
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
لا أفهم. ففي النهاية، تقع الأقطاب المغناطيسية للأرض بالقرب من القطبين الجغرافيين، فكيف يرتبط هذا بوقت الظهيرة، أي الجانب المواجه للشمس في أي لحظة؟ إذا لم تشرح الظاهرة على الأرض شرحًا وافيًا، فكيف لنا أن نفهم ما يحدث على زحل؟