شفق‌های شمال و جنوب مشتری مستقل از هم رفتار می‌کنند

* شفق‌های قطبی نیرومند شمال و جنوب سیاره‌ی مشتری رفتاری مستقل از یکدیگر دارند. این کشف تازه‌ایست که بر پایه‌ی داده‌های تلسکوپ پرتو X چاندرای ناسا و رصدخانه‌ی فضایی ایکس‌ام‌ام-نیوتون سارمان فضایی اروپا انجام گرفته.

گروهی از پژوهشگران با بهره از این داده‌ها که در ماه مارس ۲۰۰۷ و می و ژوئن ۲۰۱۶ گردآوری شده بود، نفشه‌هایی از تابش‌های پرتو ایکس مشتری به دست آورده و یک کانون پرتو ایکس در هر دو قطب را شناسایی کردند. هر یک از این کانون‌ها (لکه‌های داغ) ناحیه‌ای هم‌ارز نصف سطح زمین را می‌پوشانند.
دانشمندان پی بردند که این کانون‌ها ویژگی‌هایی بسیار متفاوت با هم دارند. تابش پرتو ایکس قطب جنوب مشتری به گونه‌ای منظم، هر ۱۱ دقیقه یک بار می‌تپد، ولی پرتوهای ایکس قطب شمال نظمی ندارند، و به شیوه‌ای که به نظر مستقل از پرتوهای جنوبی می‌آید کم و زیاد می‌شوند.

این از سیاره‌ی مشتری یک چیستان ویژه می‌سازد. شفق‌های پرتو ایکس از هیچ یک از غول‌های گازی سامانه‌ی خورشیدی، از جمله کیوان دیده نشده. مشتری همچنین با سیاره‌ی خودمان هم تفاوت دارد که در آن، شفق‌های شمال و جنوب آینه‌ی یکدیگرند زیرا میدان‌های مغناطیسی در دو سو یکسانند.

این پژهشگران برای شناخت چگونگی تولید شفق‌های پرتو ایکس مشتری بر آنند تا داده‌های تازه و آینده‌ی چاندرا و ایکس‌ام‌ام-نیوتن را با داده‌های فضاپیمای جونوی ناسا که اکنون در مدار مشتریست بیامیزند. اگر دانشمندان بتوانند ارتباطی میان فعالیت‌های پرتو ایکس که این دو رصدخانه می‌بینند، و دگرگونی‌های فیزیکی که همزمان توسط جونو دیده می‌شود بیابند شاید بتوانند فرآیندی که شفق‌های مشتری و همچنین شفق پرتو ایکس دیگر سیاره‌ها را پدید می‌آورد را بشناسند.

یک نظریه که داده‌های جونو و داده‌های پرتو ایکس می‌توانند آن را تایید یا رد کند اینست که شفق‌های "پرتو ایکس" مشتری در اثر برهم‌کنش‌هایی پدید می‌آید که در مرز میان میدان مغناطیسی مشتری و باد خورشیدی رخ می‌دهد- میدان مغناطیسی مشتری توسط جریان‌های الکتریکی در دل سیاره پدید می‌آید و باد خورشیدی هم جریانی از ذرات باردار پرسرعت است که از خورشید به فضا دمیده می‌شود. [بخشی از شفق‌های مشتری زیر سر "آیو" ماه آتشفشانی آنست ولی اینجا پرسش ما تنها درباره‌ی شفق‌های "پرتو ایکس" است- م]

برهم‌کنش‌های میان باد خورشیدی و میدان مغناطیسی مشتری می‌تواند باعث شود میدان مغناطیسی نوسان کرده و موج‌های مغناطیسی پدید بیاورد. ذرات باردار می‌توانند سوار این موج‌ها شده و انرژی [سرعت] بگیرند. برخورد این ذرات با جو مشتری درخشش‌های نیرومندی از پرتوی ایکس تولید می‌کند که چاندرا و ایکس‌ام‌ام-نیوتون می‌بینند. در این نظریه، بازه‌ی ۱۱ دقیقه‌ای نمایانگر زمانیست که یک موج در راستای یکی از خطوط میدان مغناطیسی مشتری جابجا می‌شود.

تفاوت رفتاری قطب‌های شمال و جنوب مشتری می‌توانند به دلیل تفاوت در دید ما از آنها باشد. میدان مغناطیسی مشتری کج است (انحراف دارد)، از همین رو ما بخش بزرگ‌تری از شفق‌های شمالی را می‌توانیم ببینیم تا شفق‌های جنوبی. بنابراین ما شاید در مورد قطب شمال، می‌توانیم مناطقی را ببینیم که در آنها این میدان با بیش از یک نقطه‌ی سیاره، که زمان‌های جابجایی متفاوتی دارند تماس دارد، ولی در قطب جنوب، تنها جاهایی را می‌بینیم که میدان مغناطیسی در آنها با یک نقطه تماس پیدا می‌کند. این باعث می‌شود رفتار قطب شمال از دید ما بی‌نظم‌تر از قطب جنوب به نظر بیاید.

پرسش بزرگ‌تر اینست که مشتری چگونه به ذرات درون مغناطکره‌اش (قلمروی نفوذ میدان مغناطیسی‌اش) انرژی‌ای به این شدت می‌دهد که می‌توانند پرتوی ایکس بگسیلند؟

برخی از تابش‌های ایکسی که چاندرا دیده تنها می‌توانند زمانی پدید آمده باشند که مشتری با دادن انرژی‌های سهمگین به یون‌های اکسیژن، آنها را شتابی می‌دهد که با برخورد شدید به جو، هر هشت الکترونشان از آنها جدا می‌شود. دانشمندان امیدوارند تاثیر این ذرات (که با سرعت چند هزار کیلومتر بر ثانیه به جو کوبیده می‌شوند) را بر خود سیاره بفهمند- این که "آیا برخورد این ذرات پرانرژی می‌تواند بر هوا و همنهش شیمیایی جو این سیاره اثری بگذارد؟ آیا می‌تواند دلیل دماهای بی‌اندازه بالایی که در بخش‌هایی از جو مشتری دیده شده را توضیح دهد؟" اینها پرسش‌هایی هستند که شاید چاندرا، ایکس‌ام‌ام-نیوتون و جونو بتواند در آینده با یافتن پاسخشان به ما کمک کنند.


-------------------------------------------
کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه‌نامه:
Jupiter - aurora - NASA - Chandra X-ray - ESA - XMM-Newton - X-ray - pole - Earth - Solar System - gas giant - Saturn - magnetic field - Juno - planet - Jovian - electrical current - Sun - solar wind - magnetosphere - oxygen - ion - electron - Nature Astronomy - William Dunn - University College London

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه