اكتشف فريق بحثي من جامعة مينيسوتا توين سيتيز نوعًا جديدًا من موجات البلازما في شفق كوكب المشتري، وهو اكتشاف يوسع آفاق فهمنا للبيئات المغناطيسية الكوكبية، ويستند هذا الاكتشاف إلى بيانات من مركبة جونو الفضائية التابعة لناسا، ولا يعزز فقط معرفة النشاط القطبي لكوكب المشتري، بل يقدم أيضًا رؤى حول “الشفق القطبي الغريب” على الكواكب الأخرى، مما يفتح نافذة جديدة على الظواهر الكونية المشابهة.
يعتقد العلماء أن هذه الاكتشافات تساهم بشكل كبير في فهم كيفية حماية المجالات المغناطيسية للأغلفة الجوية من القصف المدمر للجسيمات الشمسية، فشفق الأرض يمثل نموذجًا طبيعيًا لنظام المشتري الأكثر تعقيدًا، مما يساعد في فك رموز العمليات الديناميكية التي تحدث في الفضاء.
اكتشافات جونو القريبة من المشتري
وفقًا لتقرير نشر في مجلة “فيزيكال ريفيو ليترز”، تحقق هذا الاختراق بعد تحليق جونو بالقرب من القطب الشمالي للمشتري في مدار منخفض، وهي أقرب مسافة تصل إليها مركبة فضائية من المنطقة القطبية للكوكب الغازي العملاق، ونتيجة لذلك، تمكن العلماء للمرة الأولى من دراسة ظروف البلازما القطبية عن كثب.
رصد الشفق القطبي بالأشعة تحت الحمراء
رغم أن تلسكوبات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي قد التقطت صورًا شفقية بالأشعة تحت الحمراء، إلا أن مدار جونو القطبي سمح للمركبة بالاقتراب من الكوكب أكثر من أي وقت مضى، مما مكنها من جمع بيانات حول البلازما لم يكن من الممكن الحصول عليها سابقًا، وهذا يفتح الباب أمام فهم أعمق لتركيبة الشفق القطبي وتفاعلاته.
البلازما ودورها في الشفق القطبي
البلازما، وهي حالة فائقة الحرارة للمادة تتكون من أيونات وإلكترونات، تنتشر في الفضاء المحيط بالكواكب الممغنطة، وتتحرك هذه الجسيمات المشحونة بسرعة كبيرة في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى ظهور أضواء غازية على شكل شفق قطبي، وعلى الأرض، يمكن رؤية هذه الأضواء باللونين الأخضر والأزرق، بينما يظل شفق المشتري القطبي غير مرئي للعين المجردة، ويتطلب رصده أجهزة تعمل بالأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.
خصائص البلازما القطبية للمشتري
أظهر التحليل أن البلازما القطبية لكوكب المشتري متفرقة بشكل غير عادي، وعند دمجها مع المجال المغناطيسي الهائل للكوكب، فإنها تنتج موجات بلازما بترددات منخفضة للغاية، على عكس أي شيء يُرصد على الأرض، وعلى الرغم من أن البلازما تتصرف كسائل، إلا أنها تستجيب أيضًا للمجالات المغناطيسية، مما يسهل هذه الأنواع من التفاعلات الموجية المعقدة، وذلك وفقًا لروبرت ليساك، خبير ديناميكيات البلازما في جامعة مينيسوتا.
آلية حركة الجسيمات المشحونة
تشير نتائج باحثي جامعة أيوا ومعهد ساوث ويست للأبحاث إلى أن الجسيمات المشحونة في الغطاء القطبي للمشتري تُدفع إلى المنطقة بواسطة المجال المغناطيسي الدوار للكوكب نفسه، مما يقدم تفسيرًا بديلًا لكيفية تشكل هذه الظواهر الشفقية.