دنباله‌دارها نیز شفق قطبی دارند!!

مشاهدات فضاپیمای روزتا آژانس فضایی اروپا نشان می‌دهد که دنباله‌دار چوریوموف-گراسیمنکو شفق قطبی خود را دارد.

تصویر دنباله‌دار چوریوموف-گراسیمنکو که توسط مأموریت روزتای آژانس فضایی اروپا در 7 ژوئیه 2015 مشاهده شد.

ESA / Rosetta / NAVCAM

مشاهدات فضاپیمای روزتا آژانس فضایی اروپا نشان می‌دهد که دنباله‌دار 67P / چوریوموف-گراسیمنکو (به طور خلاصه دنباله‌دار 67P) شفق قطبی خود را دارد.

این دنیای اردک لاستیکی شکل کوچک، مانند زمین، هیچ میدان مغناطیسی ندارد که برای هدایت ذرات پرانرژی ارسالی از خورشید به بیرون، استفاده کند. از این رو “نورهای شمالی” به آن معنا ندارد که ما آنها را می‌شناسیم – آن نورهای پرده‌ای‌وار شبح‌مانند که بیشتر در منطقه‌ای دیده می‌شود که قطبهای زمین هستند. در عوض ، محقق مارینا گالاند (کالج امپریال لندن) می‌گوید  “آنها مبهم هستند و روشنایی آنها با طول و عرض جغرافیایی به آرامی تغییر می‌کند.”

به این معنا که اگر ما بتوانیم آنها را با چشمان خود، در طول موجهای قابل مشاهده ببینیم، چنین به نظر می‌رسند – روزتا شفق شگفت‌انگیز دنباله‌دار 67P را در طول موج ماوراء بنفش ثبت کرد.

این تیم با استفاده از طیف‌سنجی آلیس در داخل فضاپیما، انتشار اشعه ماوراء بنفش از اتمهای هیدروژن و اکسیژن را شناسایی می‌کند که احتمالاً از مولکولهای آب در جو گسترده دنباله‌دار یا کما نشأت گرفته‌اند.

تجزیه و تحلیل نشان داد که انتشار ناشی از فعل و انفعالات با الکترونهای پرسرعت در باد خورشیدی است که همیشه از خورشید ساطع می‌شود. (اگر الکترونهای متحرک سریع از خود  دنباله‌دار تولید شوند، هنگامی تولید می‌شوند که مولکولها فوتونهای خورشیدی را جذب می‌کنند، بنابراین نور حاصل “dayglow” است نه شفق.)

در یونکره تابش شدید خورشیدی به صورت پرتوهای ماوراءبنفش خورشیدی،‌ اشعه ایکس و ذرات پرانرژی به گازهای رقیق جو برخورد کرده و واکنش‌هایی ایجاد می‌کند که در ان اتم‌های خنثی و مولکولها به صورت یون (ذراتی که بار الکتریکی مثبت و یا منفی حمل می‌کنند) در می‌آیند. وقتی این اتم‌ها یونیده و مولکول‌ها ترکیب مجدد می‌شوند نوری تابش می‌کنند و این تابش حتی تا بعد از غروب خورشید هم ادامه پیدا می‌کند. این نور علاوه بر منطقه مرئی طیف مقداری هم به صورت تابش ماوراءبنفش می‌باشد که البته چشم انسان قادر به دیدن آن نیست. در روز نور ناشی از این پدیده day glow نامیده می‌شود.

دنباله‌دار 67P این انیمیشن را که شامل 24 مونتاژ بر اساس تصاویر بدست آمده توسط دوربین ناوبری در فضاپیمای روزتا تهیه کرده است که از 19 نوامبر تا 3 دسامبر 2014 به دور دنباله‌دار 67P / Churyumov-Gerasimenko می‌چرخید.

ESA / Rosetta / NAVCAM

نوع شفق قطبی در دنباله‌دار 67P ، جایی که الکترون اکسیژن را از مولکولها جدا میکند و اتمها را تحریک می‌کند ، شبیه نوعی شفق است که در قمرهای مشتری، گانیمید و اروپا دیده می‌شود. اما برخلاف قمرها، دنباله‌دار 67P هیچ میدان مغناطیسی ندارد.

گالاند توضیح می‌دهد: “در سیاره‌ای كه دارای میدان مغناطیسی است، تسریع ذرات باردار در محیط مغناطیسی آسان است.” “با این حال، تولید میدان مغناطیسی برای بدنه‌ای که میزبان شفق قطبی نیست، کار ساده‌ای نیست.” در مورد دنباله‌دار 67P ، الکترونها با تعامل کمای دنباله‌دار با باد خورشیدی شتاب می‌گیرند که در امتداد میدان مغناطیسی قرار دارد.

این امر یک نمایش کاملاً متفاوت را ایجاد می‌کند: میدانهای مغناطیسی زمین باعث میشود که نورهای شمالی برقص درآیند، اما شفق یک دنباله‌دار به سادگی می‌درخشد.

شفق قطبی جهانی

ستاره‌شناسان شفق‌های قطبی را در بسیاری از جهانها مشاهده کرده‌اند، از قمرها و سیارات منظومه شمسی گرفته تا کوتوله‌های قهوه‌ای سرکش که در فضای بین ستاره‌ای سرگردان هستند. اما شفقها به ندرت در دنباله‌دارها قابل مشاهده هستند.

کری لایسه (جان هاپکینز APL) می‌گوید: “ما قبلاً می‌دانستیم که دنباله‌دارها شفق‌های فوق اشعه‌ماورابنفش دارند.” لایسه و همکارانش بیش از 20 سال پیش چنین چیزی را از دنباله‌دار Hyakutake (C / 1996 B2) دیده بودند. یونهای سنگین ناشی از باد خورشیدی با اتمها و مولکولهای موجود در کمای دنباله‌دار برهم کنش دارند و این شفقها را ایجاد می‌کنند. وی می‌افزاید: “بنابراین قسمت شارژ شده دیگر باد خورشیدی، یعنی الکترونهای نور نیز باید با گازهای کما در تعامل باشند.”

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

COMETS HAVE (ULTRAVIOLET) AURORA, TOO

BY: MONICA YOUNG SEPTEMBER 22, 2020 

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/comets-ultraviolet-aurora/