وأظهرت الصور التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي عام 2014، أن البقعة الحمراء العظيمة، كما تُعرف، تقلصت من حجمها عندما زارتها المركبة الفضائية فوييجر في الثمانينيات.
أَجواء
على الأرض، الهيدروجين هو غاز شفاف عديم اللون. وفي كوكب المشتري يصبح الأمر أكثر غرابة بسبب الظروف الخاصة لهذا الكوكب. كوكب المشتري هو كوكب غازي في الغالب. وكلما تعمقت في الغلاف الجوي، ترتفع الضغوط الجوية ودرجات الحرارة. ومع النزول إلى أعماق كبيرة يصبح الهيدروجين سائلاً ثم صلباً. ولا يوجد تمييز واضح كما هو الحال على الأرض، بين بخار الماء والمسطحات المائية والثلج. ووفقا لأحد التقديرات، على عمق يتراوح بين 10,000 آلاف و13,000 ألف كيلومتر، تصل درجة الحرارة إلى 5000 درجة، ويصل الضغط الجوي إلى 2-1 مليون مرة من الضغط الجوي على الأرض. يأخذ الهيدروجين في هذه الظروف خصائص معدنية ويصبح معدنًا موصلًا. وفي أجزاء كبيرة في هذه الأعماق، تخلق خصائصه المعدنية وسرعة الدوران الذاتي لكوكب المشتري (10 ساعات) مجالا مغناطيسيا حول المشتري يبلغ طوله 720 مليون كيلومتر، وهو الأكبر في النظام الشمسي. ويخلق مجالا كهربائيا قوته 10 مليون أمبير ويتوهج عند القطبين (1).
وبسبب ظروف كوكب المشتري هذه، فقد اقترح أن الهيليوم يتكثف في قطرات ويتصرف مثل المطر. شيء غريب جدًا بالفعل، وابل من الهيليوم. في البداية يتكثف الهيليوم في شكل ضباب في الطبقات العليا من الغلاف الجوي مثل السحابة، وعندما تكبر القطرات تنزل إلى أعماق أكبر مثل سحابة المطر. تتشكل قطرات الهيليوم على عمق 13 - 000 كيلومتر تحت قمة سحب الهيدروجين. وفي ظل ظروف الضغوط الجوية ودرجات الحرارة الهائلة، يكون الهيدروجين أيضًا في حالة تراكم سائل أو في حالة انتقال بين الغاز والسائل. ويمتزج مطر الهيليوم بالنيون وهذا ما يفسر إزالة الهيليوم من طبقات الجو العليا (10,000).
تم العثور على جزيئات الأسيتيلين في القطبين. إن اكتشاف هذه الجزيئات يتيح فهم التفاعلات الكيميائية بينها وبين ضوء الشمس (3). أما بالنسبة لمصدر المياه في الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري، فقد كانت هناك خلافات قليلة بين الباحثين بسبب نقص المعرفة. مصدر المياه في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي يقع في عمق كوكب المشتري. مصدر المياه في الطبقات العليا هو خارج كوكب المشتري. تم فحص عدة مصادر محتملة. وأظهرت الملاحظات أن توزيعها في الغلاف الجوي ليس متجانسا، وتتركز بشكل رئيسي في نصف الكرة الجنوبي. وأظهرت الملاحظات التي أجراها التلسكوب الفضائي أن أصلها هو اصطدام مذنب شوميكر ليفي في Zedekb-1994 وأن 95% من الماء هو من هذا المذنب،(4).
أظهرت ملاحظات عام 2010 أن الشريط المظلم قد اختفى. هذا هو الحزام الاستوائي الجنوبي. في عام 2009 شوهدت. هذا الاختفاء له تاريخ. وقد لوحظ اختفاء واحد في عام 1973 عندما تم تصويره لأول مرة بواسطة المركبة الفضائية بايونير 10. وكان الاختفاء الثاني، وهو مؤقت أيضًا، في أوائل التسعينيات. وتشكلت فوقهم سحب بيضاء في نصف الكرة الجنوبي. في الوقت نفسه، حدثت تغييرات عالمية في كوكب المشتري (90). وبعد اختفاء الطبقة وعودتها، تقرر التحقيق في ظاهرة مشابهة حدثت في الشريط الاستوائي الشمالي. بين عامي 5 و2011، كان اللون أبيض للغاية، وهو سطوع لم نشهده منذ 2010 عام. وفي مارس من هذا العام بدأ الظلام مرة أخرى. أظهرت ملاحظات الأشعة تحت الحمراء سماكة الطبقات السفلية. أظهرت عمليات الرصد بالأشعة تحت الحمراء تكوينات مستطيلة في السحب البيضاء في المنطقة المضيئة وتم تسميتها بالصنادل البنية.
كما تم رصد سلسلة من التكوينات ذات اللون الأزرق الرمادي على طول الحافة الجنوبية للشريط الشمالي، وكانت تبدو الأكثر سطوعًا وجفافًا على الكوكب. وفي ضوء الأشعة تحت الحمراء، كان يُنظر إليها على أنها نقاط ساخنة. حيث كشفوا عن خروج الإشعاع من طبقة عميقة في الغلاف الجوي. وقد اختفوا بين عامي 2011-2010 وعادوا للظهور في يونيو 2011 (6).
اكتشف فيلم تم إنتاجه من سلسلة صور التقطتها المركبة الفضائية كاسيني وهي في طريقها إلى زحل عام 2000، موجات في التيارات النفاثة في الغلاف الجوي لكوكب المشتري. كما هو الحال مع الأرض، يمتلك كوكب المشتري أيضًا تيارات نفاثة، إلا أنها مستقيمة وضيقة. ما فعلته المركبة الفضائية في تصويرها هو التركيز على تيار نفاث واحد في نصف الكرة الجنوبي. عند فحص الفيلم لاحظوا وجود خط داكن من تشكيلات شيفرون على شكل حرف V تتشكل عند نهاية التيار النفاث الذي يتحرك في اتجاه الغرب والشرق وفي مرحلة لاحقة أصبح هذا التشكيل تموجات عندما تتحرك كل شيفرون للأعلى وما فوق - الشمال والجنوب. هذا هو في الواقع ختم موجة روسبي. تتلامس الشفرات الموجودة في التيار النفاث السريع مع موجة روزبي البطيئة وتتأرجح هنا. وتبين أيضًا أن الشيفرونات مرتبطة بنوع آخر من الموجات في الغلاف الجوي (موجات القصور الذاتي الجاذبية). إن دراسة هذه الموجات يمكن أن تعلمنا عن الطبقات العميقة للغلاف الجوي (7).
وتبين أن موجة روزبي هي التي تخلق النقاط الساخنة، التي يعادل حجم كل منها حجم أمريكا الشمالية. ترتفع هذه الموجة وتهبط في الجو مثل حصان في لعبة دوّامة. ويغطي نفس الفيلم المنتج من سلسلة الصور فترة شهرين، بحيث أمكن متابعة التغيرات اليومية والأسبوعية في مسار الظواهر الجوية. وبما أن النقاط الساخنة تخلق "فواصل" في السحب، فمن الممكن مراقبتها بشكل أعمق في الغلاف الجوي، وهو أمر مستحيل في الظروف العادية. وبما أنها أكثر سخونة من البيئة المحيطة بها، فهي مشرقة في الأشعة تحت الحمراء، ومن هنا اسمها (8).
البقعة الحمراء
وأظهرت الملاحظات الحرارية التي تم إجراؤها باستخدام التلسكوبات القوية في البقعة الحمراء دوامات من الهواء الدافئ ومناطق باردة لم يسبق لها مثيل في البقعة الحمراء، مما يجعل من الممكن رسم خريطة للطقس بشكل أعمق في الغلاف الجوي. وتبين أن ظلمة البقعة مصدرها نواة ساخنة بداخلها. كما أظهرت الصور "ممرات" عند أطراف البقعة، وهي الأماكن التي تنحدر فيها الغازات إلى مناطق أعمق في الغلاف الجوي. إحدى النتائج الأكثر إثارة للاهتمام هي أن المنطقة الحمراء البرتقالية في وسط البقعة الحمراء هي الأكثر سخونة في البقعة. 4-3 درجات أعلى من محيطها، وهو ما يكفي للسماح للعاصفة بالدوران بشكل عام عكس اتجاه عقارب الساعة. ولأول مرة يمكن القول أن هناك علاقة وثيقة بين الظروف البيئية ودرجات الحرارة - الرياح والضغط الجوي والتركيب الكيميائي - ولون البقعة. وفي الوقت نفسه تجدر الإشارة إلى أنه لا يزال من غير الواضح ما هي المواد الكيميائية التي تخلق اللون الأحمر الداكن للبقعة (9).
وأظهرت الصور التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي في عام 2014 أن البقعة أصغر مما كان يعتقد. ويبلغ قطرها 16,000 ألف كيلومتر وهي دائرية. وأظهرت صور المركبة الفضائية فوييجر قطرًا يبلغ 25,000 ألف كيلومتر سنويًا وليس من الواضح سبب ذلك. ويكون الانكماش بمعدل 1000 كيلومتر في السنة(10).
في تجربة مخبرية، تم قصف مزيج من الأمونيا والغازات النبيلة (من المعروف أن هذه الغازات موجودة في الغلاف الجوي) بالأشعة فوق البنفسجية وذلك لتقليد تأثير حرارة الشمس على هذه المواد الموجودة في الأماكن المرتفعة، في الغيوم الموجودة داخل البقعة الحمراء. وتشكلت مادة حمراء تشبه البقعة الحمراء كما لاحظتها المركبة الفضائية كاسيني. وفي الضوء المرئي وفي الأشعة تحت الحمراء تبين أن خاصية تشتت الضوء تتوافق مع النموذج الذي بموجبه يقتصر على الأجزاء المرتفعة من البقعة. والنتيجة التي توصلوا إليها هي أن أصل لون البقعة هو مركبات كيميائية تتحلل بواسطة أشعة الشمس وليس من مصادر داخلية كما كان يعتقد حتى الآن.
وتشير التقديرات إلى أن الارتفاع العالي حيث توجد البقعة الحمراء يسمح بزيادة اللون الأحمر وتغميقه. تقوم الرياح في مكانها بتحريك جليد الأمونيا عاليا جدا في الغلاف الجوي، حيث يتعرض لأشعة الشمس الفائقة. إضافة إلى ذلك فإن دوامية البقعة تمنع هروب هذه الجسيمات من الجو (11).
מקורות
1. داونا كولتر - "سائل غريب داخل كوكب المشتري" 10. 8. 2011
http://www. spacedaily. com/reports/A_Freaky_Fluid_Inside_Jupiter_999. html
2. "أمطار الهيليوم على كوكب المشتري تفسر قلة النيون في الغلاف الجوي" 23. 2. 2010
http://www. spacedaily. com/reports/Helium_Rain_On_Jupiter_Explains_Lack_Of Neon_ In_ Atmosphere_999. html
3. PIA13699: "الأسيتيلين حول قطبي المشتري"
http://photojournal. jpl. nasa. gov/catalogPIA13699
4. "هيرشل يحل لغز أصل الماء في الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري"
23. 4. 2013
http://scitechdaily. com/herschel- solves- mystery-of- origin -of- water- in- the- upper -atmosphere-of-Jupiter
5. شيجا د. "المشتري يفقد شريطًا" 11. 5. 2010
http://www. newscientist/article/dn18889jupiter-loses-a-stripe. html
6. "المشتري: الاضطراب من الأسفل" الضرب من الأعلى" 18. 10. 2012
http://www. spacedaily. com/reports/Jupiter-Turmoil_From_Below_Battering_From _Above_999. html
7. "كاسيني تتجسس موجة من التيار النفاث على كوكب المشتري" 19. 3. 2012
http://www. spacedaily. com/reports/Cassini_Spies_Wave_Rattling_Jet_Stream_On _Jupiter_999. html
8. "النقاط الساخنة تتجول في رحلة ممتعة على كوكب المشتري" 14. 3. 2013
http://phys-org/news/2013-03-hot-spots-ride-a-merry-go-around-on-jupiter. html
9. "شاهد البقع على كوكب المشتري، شاهد التوهج البقعي" 17. 3. 2010
http://www. spacedaily. com/reports/See_Spots_On_Jupiter_See_Spot_Glow_999. html
10. "كلوتز إيرين - "بقعة المشتري العملاقة تتقلص في صور هابل" 15. 5. 2014
http://uk. reuters. com/article/2014/05/15/us-space-jupiter- idUKKBNODV1620140515
11. "البقعة الحمراء على كوكب المشتري من المحتمل أن تكون حروق الشمس ليست احمراراً" 11. 11. 2014
http://saturn. jpl. nasa. gov/news/newsreleases/newsrelease20141111
تعليقات 9
حياة،
بدلا من التوجه مباشرة إلى موقف دفاعي، يجب أن تستمع إلى الانتقادات. كل ما قيل لك هنا صحيح - كلمة كم لم تكن ضرورية، الأمبير هو وحدة تيار وليس مجال (والمقالة الأصلية تقول أيضًا تيار كهربائي وليس مجال كهربائي) وطول المجال المغناطيسي غير واضح أيضًا ( ففي هذه الحالة الخطأ في المصدر، ولكن من المناسب أن تشرحها أو تتركها، فنقل جملة غير واضحة أو حتى مغلقة إلى حد ما لا يفيد أحداً).
لا أحد هنا يريد أن يخرج أيها الأحمق. إذا قمت بنشر شيء كتبته في منتدى مفتوح، فيجب أن تكون منفتحًا على التعليقات التي تتلقاها.
متشكك
سأحاول أن أشرح بطريقة أخرى. ويعتبر الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر 1 جو. هذه وحدة قياس، عندما تذهب إلى قمة إيفرست يكون الهواء أرق، لذلك سيغلي الماء عند 96 درجة، وليس 100 درجة. عند الغوص، كلما تعمقت في الغوص، زاد الضغط الجوي. ويمارس ضغطاً أكبر على الجسم، لأنه مع التعمق تزداد كمية الماء في الجسم. وبالتالي، كل 10 أمتار يزيد الضغط الجوي بمقدار 1 جوي. يمكن أن تصل الحيتان إلى عمق 900 متر، وضغط جوي يصل إلى 90 ضغطًا جويًا. أعمق مكان في المحيطات هو في المحيط الهادئ، بعمق 11 كم. الضغط الجوي 1100 ضغط جوي. الآن دعونا نعود إلى العدالة. كلما تعمقت أكثر، يزداد ضغط الهيدروجين حتى يأخذ خصائص المعدن. يبلغ قطر كوكب المشتري 140,000 ألف كيلومتر، ومن المحتمل أن يكون له نواة صلبة أكبر قليلاً من الأرض. ولهذا السبب، مع تعمق الغلاف الجوي، يزداد الضغط الجوي ويصل إلى أبعاد هائلة. لا أنت ولا أنا نريد أن نكون هناك. غير لطيف. الآن آمل أن تفهم. لا أستطيع أن أشرح أكثر من ذلك. إذا كنت لا تزال ترغب في التعمق قليلاً في الأرقام، خذ كتاب سيرز زيمانسكي "الميكانيكا". أما بالنسبة لكلمة كم هنا، فأنت على حق بالفعل. لا بد أنني فاتني ذلك في التدقيق اللغوي. لا مفر من هذا. اذهب إلى الموسوعة العبرية، وهناك ستجد أيضاً أخطاء من هذا النوع. يوجد في دور النشر محررون لغويون يقومون بمراجعة مخطوطات الكتّاب حتى بعد قيامهم بمراجعة كتاباتهم. وهذا نوع من الأخطاء التي لا يراها الكاتب دائمًا، ولهذا السبب هناك حاجة إلى محرر خارجي وأنا أفعل كل شيء بنفسي.
2 مرات - 1 مليون كم؟؟؟!!!! كم !!!!
كيف يمكن لشيء أن يبعد X مرات كيلومتر عن شيء آخر؟؟
التدقيق اللغوي…
عرض
في مهنتي أنا محرر لغوي للأدب التقني وأكتب منذ سنوات عديدة ولدي مئات المنشورات، فلا تحاول أن تعلمني كيفية الكتابة.
متشكك
وهذه ليست وحدة جديدة، ولكنها تقدير يعتمد على نماذج تتعلق بالضغط الجوي على أعماق كبيرة جدًا في الغلاف الجوي لكوكب المشتري.
"الضغط الجوي يعادل ضعف ضغط الأرض - مليون كيلومتر"
مثير للاهتمام
هذه بالتأكيد وحدة فيزيائية جديدة للضغط.
لماذا الذهاب إلى المصادر؟ انتقادي لا يتعلق بالمصدر بل بالعرض.
(أنا أقدر حقًا هذا الجهد، ولكن يجب تقديم الأمور بطريقة أكثر احترافية)
عرض
تريد التأكد، لديك مراجعة من فضلك، لكن اذهب أولاً إلى المصادر المرفقة.
أسئلة بلاغية:
يقاس المجال الكهربائي بالأمبير؟
هل المجال المغناطيسي له طول؟
مراجعة:
مراجعة محيرة ومربكة.