مشتری پنج برابر زمین از خورشید فاصله دارد. پس چرا جو فوقانی آن بسیار گرمتر از ماست؟ این مسئله بحران انرژی مشتری است که دانشمندان بیش از 50 سال در تلاش بوده اند به آن پاسخ دهند. در 4 اوت 2021 ، تیمی از دانشمندان به رهبری جیمز اودونوگه از JAXA اعلام کردند که این معما را حل کرده اند. اودونوگه گفت:
بحران انرژی مشتری: منشاء
به مدت 50 سال ، دانشمندان می پرسیدند چرا جو فوقانی مشتری بسیار داغ است ، حتی با این که از خورشید بسیار دور است. از این معمای اساسی به عنوان بحران انرژی مشتری یاد می شود. سایر سیاره های غول پیکر – زحل ، اورانوس و نپتون – به طور مشابه داغ تر از حد انتظار هستند. بنابراین دانشمندان گاهی اوقات این مشکل را بحران عظیم انرژی سیاره می نامند.
جو فوقانی مشتری کمی گرمتر از حد انتظار نیست. خیلی گرمتر است بر اساس فاصله مشتری از خورشید ، جو فوقانی آن باید حدود -100 فارنهایت (-73 درجه سانتی گراد) باشد. اما مشاهدات نشان می دهد که جو فوقانی مشتری در عوض تا دمای 800 فارنهایت (426 درجه سانتی گراد) افزایش می یابد.
در حالی که شفق قطبی یک مظنون اصلی در مورد گرم شدن جو فوقانی بر روی مشتری بزرگ بود ، دانشمندان مطمئن نبودند که اثر شفق قطبی در پرتو بادهای شدید مشتری و چرخش سریع چگونه عمل می کند. مشتری دارای بادهای فوق العاده سریعی است که از شرق به غرب در نزدیکی خط استوا می وزد ، بعلاوه سریعتر از هر سیاره دیگری در منظومه شمسی می چرخد.
همچنین مطالعه کنید : ستون های نوری مرموز کانادا
مدل سازی رایانه ای نشان داد که بادهای استوایی شرق به غرب که با چرخش سریع مشتری رانده می شوند ، بادهای شفق قطبی داغ را که به سمت خط استوا حرکت می کنند ، تحت فشار قرار داده و آنها را به سمت غرب هدایت می کند. در اصل ، آنها معتقد بودند که چرخش سریع سیاره و بادهای سریع برای جلوگیری از گسترش حرارت شفق قطبی در سراسر جهان جمع می شود.
اما این چیزی نیست که دانشمندان پیدا کردند.
شفق قطبی بالاترین سطح مشتری را گرم میکند
دانشمندان از داده های سه رصدخانه استفاده کردند: فضاپیمای جونو ناسا در مدار اطراف مشتری ، ماهواره هیساکی JAXA و رصدخانه کک در هاوایی.
این رصدخانه ها اطلاعاتی درباره مشتری ، شفق قطبی و میدان مغناطیسی آن (محرک تولید کننده شفق قطبی) جمع آوری کردند که دانشمندان سپس آنها را تجزیه و تحلیل کردند. مشاهدات کک ، که در دو شب در آوریل 2016 و ژانویه 2017 انجام شد ، به دانشمندان اجازه داد تا ذرات باردار الکتریکی را از قطب تا خط استوا ردیابی کنند. دانشمندان نقشه ای از درجه حرارت در جو فوقانی مشتری تهیه کردند که شامل 10 هزار نقطه داده جداگانه است. این نقشه های با وضوح بالا از جو فوقانی نشان می دهد که گرما به طور گسترده توزیع شده است ، و دمای هوا به آرامی از قطب ها به سمت خط استوا کاهش می یابد. تام استالارد از دانشگاه لستر گفت:
مهمتر از همه ، مشاهدات تیم از ژانویه 2017 نشان داد که موج گرما از یکی از حلقه های شفق قطبی منتشر می شود ، که همزمان با یک جیب با فشار قوی خورشیدی است که با مشتری برخورد می کند. اودونوگه افزود:
ماهواره هیساکی در مدار زمین از سال 2013 میدان مغناطیسی مشتری و تأثیرات خورشید را زیر نظر دارد. هیساکی خاطرنشان کرد که در طول مشاهدات کک ، باد خورشیدی زیاد بوده و شفق های قطبی را ایجاد کرده است. سرانجام ، نقش جونو این بود که به مکان دقیق شفق قطبی کمک کند. همانطور که O’Donoghue توصیف کرده است:
این را مانند یک ساحل تصور کنید: اگر جو گرم آب باشد ، میدان مغناطیسی ترسیم شده توسط جونو خط ساحلی است و شفق قطبی اقیانوس است ، ما متوجه شدیم که آب از اقیانوس خارج شده و سرزمین را غرق کرده است ، و جونو فاش کرد که خط ساحلی غرق شده به ما در درک درجه کمک میکند .
انتشار اخبار در توییتر
O’Donoghue در توییتر خود به هیجان کشف و توضیح بیشتر در مورد یافته های خود پرداخت.
مطالب مرتبط : منطقه زمانی خاصی در قطب جنوب وجود ندارد
– دکتر جیمز اودونوگ (physicsJ) 4 اوت 2021
ما کمی تحقیق کردیم و متوجه شدیم که طی مشاهدات ژانویه 2017 ، یک جیب با فشار قوی خورشیدی به تازگی با میدان مغناطیسی مشتری برخورد کرده ، آن را فشرده کرده و احتمالاً باعث قدرت بیشتر شفق قطبی شده است. ما فکر می کنیم این منجر به یک رویداد گرمایش در سراسر سیاره شد!
– دکتر جیمز اودونوگ (physicsJ) 4 اوت 2021
خط پایانی: شفق قطبی سطح بالایی مشتری را گرم کرده است و دمای بسیار گرمتر از آنچه در سیاره انتظار می رود ایجاد می کند.
منبع : earthsky
