قاد علماء معهد وايزمان للعلوم إحدى التجارب الأخيرة للمهمة الرئيسية لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية
مثل بطلة الأوبرا، التي تصدر أجمل أصواتها قبل أن تودع الجمهور للمرة الأخيرة، شرعت المركبة الفضائية كاسيني أيضًا في "الخاتمة الكبرى" - الاسم الرسمي لمهمة البحث التي غطست بعدها في الغلاف الجوي من كوكب زحل واشتعلت فيها النيران. كانت أغنية البجعة للمسبار البحثي من مبتكر ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية، والتي سميت على اسم جيوفاني دومينيكو كاسيني - عالم فلك من القرن السابع عشر من موطن الأوبرا - موهوبة بشكل خاص: مثل خيط ملولب بمهارة إلى إبرة من مسافة بعيدة تم إدخاله لمسافة مليار ونصف المليار كيلومتر، وسافر المسبار عبر الفضاء بين زحل ونظامه الحلقي، وقام بالدوران حول الكوكب 17 مرة من القطب إلى القطب. قاد البروفيسور يوهاي كاسبي من قسم علوم الأرض والكواكب وشريكه في المجموعة البحثية العالم الطاقم الدكتور إيلي جالانتي إحدى تجارب مهمة الانفصال وقاموا لأول مرة بحساب عمق الغلاف الجوي للثانية. أكبر كوكب في النظام الشمسي. ووجد العلماء أن التيارات النفاثة على كوكب زحل، وهي الأقوى في النظام الشمسي، حيث تصل سرعة الرياح إلى حوالي 22 كيلومتر في الساعة، وتخترق عمق 1,500 كيلومتر تحت الغطاء السحابي للكوكب. اكتشف شركاؤهم البحثيون من إيطاليا والولايات المتحدة أن الحلقات المرتبطة بكوكب زحل حديثة للغاية - يبلغ عمرها 9,000 مليون سنة على الأكثر. يتم نشر هذه النتائج اليوم في المجلات العلمية Science و Geophysical Research Letters.
في الأشهر التي سبقت "الخاتمة الكبرى"، انقسمت الآراء حول كيفية إنهاء مهمة كاسيني بعد 20 عامًا في الفضاء. كان هناك شيء واحد واضح: لا يمكن للمركبة الفضائية البقاء في نظام زحل خوفا من السقوط على أحد الأقمار والتسبب في تلوثه. وكان أحد الخيارات البارزة التي تم أخذها في الاعتبار هو السماح للمسبار بالتحرك خارج النظام الشمسي على غرار مركبة فوييجر الفضائية التي تواصل تجولها حول الكون بعد 40 عامًا من إطلاقها لأول مرة. على الرغم من الإغراء، فإن القياسات الأولى التي أجراها مسبار آخر - جونو، الذي يدور حول كوكب المشتري منذ يوليو 2016 - قلبت الموازين. أدت قياسات جونو الناجحة إلى اتخاذ قرار بإرسال كاسيني في مهمة أخيرة وجريئة مستوحاة منها. تم استدعاء البروفيسور كاسبي والدكتور جالانتي، اللذين قادا إحدى التجارب الرئيسية في مهمة جونو الفضائية، إلى العلم من أجل معرفة مدى عمق التيارات النفاثة القوية التي تميز زحل. يقول البروفيسور كاسبي: "كانت وكالة ناسا حريصة على تكرار نجاح تسيدك. لقد كان تحديًا كبيرًا - أن تتوصل إلى طريقة نجحت معك في مكان ما، وعليك اختبارها في وقت قصير في مكان آخر أكثر تعقيدًا؛ إنه معقد بسبب خصائص زحل الفريدة - على سبيل المثال درجة تسطيحه - وأيضًا لأن القياسات كانت أقل نجاحًا، لأنه على عكس جونو، لم تكن الأدوات الموجودة على كاسيني مصممة لهذا الغرض.
على غرار جونو والمشتري، أصبح حساب عمق رياح زحل وأبعاد الغلاف الجوي لزحل ممكنًا بفضل الجمع بين قياس مجال الجاذبية من خلال إزاحة دوبلر لموجة راديو مرسلة من كاسيني إلى الأرض، و النموذج النظري للعلماء الذي يربط مجال الجاذبية بمجال الرياح. "على عكس كوكب المشتري، كان علينا أن نتعاون مع المجموعات التي درست البنية الداخلية لزحل. اكتشفنا معًا أن الغلاف الجوي يصل إلى عمق 9,000 كيلومتر، أي ثلاثة أضعاف عمق كوكب المشتري. يقول الدكتور جالانتي: "على كلا الكوكبين، يتزامن هذا الرقم مع العمق الذي يصبح فيه المجال المغناطيسي مهمًا". "وبعبارة أخرى، لم نكتشف عمق الرياح فحسب، بل توصلنا أيضًا إلى فهم أهمية المجال المغناطيسي في إيقافها. "نجحت" نظريتنا مرتين، مما يجعلها أقوى بكثير: في كلتا الحالتين أخذنا الرياح على السطح، وقذفناها إلى الداخل في اتجاه موازٍ لمحور الدوران - ووجدنا أنها تتلاشى عند النقطة التي يوجد فيها المجال المغناطيسي. قوية بما يكفي لوقف التدفق."
حلقات الذاكرة
السمة الأكثر شهرة لزحل هي بلا شك الحلقات التي تحيط به، والتي يبلغ سمكها في المتوسط حوالي 20 مترا، وتتكون بشكل رئيسي من الماء في حالة من الجليد والغبار الكوني الذي تراكم عليها على مر السنين. لا يوجد حاليًا إجماع علمي حول كيفية تشكل هذه الحلقات، ولكن بعد أحدث قياسات كاسيني تم اكتشاف أن عمر الحلقات يتراوح بين 10 إلى 100 مليون سنة - في غمضة عين مقارنة بتكوين النظام الشمسي بحوالي 4.5 مليار سنة. منذ. يبدو أن الديناصورات التي ماتت على وجه الأرض قبل 65 مليون سنة "عرفت" نسخة مختلفة من زحل - بدون نظام الحلقة الشهير.
#منقول: تصل سرعة الرياح المشتعلة في الغلاف الجوي لكوكب زحل إلى 450 مترًا في الثانية، أي أسرع بسبع مرات من سرعة إعصار قوي على الأرض.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
