حل معمای تغییرات رنگ خیره کننده مشتری!!!

تصاویری از یک تلسکوپ فروسرخ زمینی که مشتری را در تابش طول موج 5 میکرون نشان می‌دهد. تغییر قابل توجه بین می 2001 و دسامبر 2011 در کمربند استوایی شمالی (که بین خطوط آبی مشخص شده است) قابل مشاهده است.

اعتبار: Arrate Antuñano/NASA/IRTF/NSFCam/SpeX

دانشگاهیان دانشگاه لیدز معتقدند که می‌توانستند پاسخ یک معمای طولانی را در پشت «راه راه‌های» معروف مشتری پیدا کنند.

تصاویر این سیاره با نوارهای رنگی و همچنین لکه قرمز بزرگ مشخص می‌شوند، اما این نوارها اغلب در حال حرکت و تغییر دیده می‌شوند – چیزی که دانشمندان تاکنون قادر به توضیح آن نبوده‌اند.

اکنون به لطف یک کشف جدید – که توسط ماموریت جونو ناسا امکان ارائه اطلاعات جدید باورنکردنی درباره میدان مغناطیسی مشتری فراهم شده است – دکتر. کومیکو هوری و پروفسور کریس جونز از دانشکده ریاضی دانشگاه بر این باورند که می‌توانند پاسخ را پیدا کنند.

پروفسور جونز گفت: “اگر توسط تلسکوپ به مشتری نگاه کنید، نوارهایی را می بینید که در طول خطوط عرض جغرافیایی به دور استوا می‌روند. کمربندهای تاریک و روشن وجود دارند و اگر کمی دقیق‌تر نگاه کنید، می‌توانید ابرهایی را ببینید که توسط بادهای خارق‌العاده قوی شرقی و غربی حمل می‌شوند. در نزدیکی خط استوا، باد به سمت شرق می‌وزد اما با تغییر عرض جغرافیایی، شمالی یا جنوبی، به سمت غرب می‌رود و سپس اگر کمی دورتر حرکت کنید، باد دوباره به سمت شرق می‌رود. این الگوی متناوب بادهای شرق و غرب کاملاً متفاوت از آب و هوای روی زمین است.

“هر چهار یا پنج سال، همه چیز تغییر می‌کند. رنگ کمربندها می‌تواند تغییر کند و گاهی اوقات شما شاهد تحولات جهانی هستید و این زمانی است که کل الگوی آب و هوا برای مدتی کمی آشفته می‌شود و این که چرا این اتفاق می‌افتد به صورت یک معما بوده است.”

دانشمندان قبلاً می‌دانند که تغییر ظاهر مشتری به نوعی با تغییرات فروسرخ در حدود 50 کیلومتری زیر سطح غول گازی مرتبط است و این تحقیقات جدید نشان داده است که این تغییرات به نوبه خود می‌تواند ناشی از امواج تولید شده توسط میدان مغناطیسی سیاره در اعماق درون آن باشد.

تیم تحقیقاتی آنها با استفاده از داده‌های جمع آوری شده توسط ماموریت جونو ناسا به مشتری، که از سال 2016 به دور این سیاره می‌چرخد، توانست تغییرات میدان مغناطیسی آن را رصد و محاسبه کند.

پروفسور جونز افزود: “در یک میدان مغناطیسی سیاره‌ای می‌توان حرکات موجی را دریافت کرد که به آنها نوسانات پیچشی می‌گویند. نکته جالب این است که وقتی دوره‌های این نوسانات پیچشی روی مشتری را محاسبه کردیم، آنها با دوره هایی که در تابش فروسرخ می بینید مطابقت دارند“.

طول عمر شگفت‌انگیز جونو در محیط پرتوهای خشن مشتری باعث شده است که کاوشگر برای مدت طولانی‌تر از برنامه‌ریزی اولیه در مدار بماند. این باعث شده است که محققان لیدز داده‌های میدان مغناطیسی را در مدت زمان طولانی‌تری دریافت کنند که برای کار آنها بسیار مفیدتر است.

آنها با نگاه کردن به میدان مغناطیسی طی چندین سال، توانسته‌اند امواج و نوسانات آن را ردیابی کنند و حتی توانسته‌اند نقطه خاصی از میدان مغناطیسی مشتری به نام نقطه آبی بزرگ را دنبال کنند. این نقطه به سمت شرق در حال حرکت است، اما آخرین داده‌ها نشان می‌دهد که حرکت در حال کند شدن است – تیم جونو را به این باور رساند که این آغاز یک نوسان است، با حرکت کند می‌شود قبل از اینکه معکوس شود و شروع به حرکت به سمت غرب کند.

این کار توسط دکتر هوری که با پروفسور جونز در لیدز کار می‌کرد، پیش از انتقال به پست جدید در دانشگاه کوبه در ژاپن، همراه با پروفسور استیو توبیاس در لیدز، پروفسور لی فلچر در دانشگاه لستر و دکتر آراته آنتونانو در لیدز،. Universidad del País Vasco در اسپانیا رهبری می‌شد.

آنها توضیحی برای رمز و راز طولانی مدت نوارها و نوارهای در حال تغییر مشتری ارائه کرده و حلقه گمشده بین دو منطقه بزرگ مطالعه مشتری را پر می‌کنند – دانشمندان علاقه مند به آب و هوای سیاره و آنچه روی سطح اتفاق می‌افتد و کسانی که در حال کار در عمق داخلی هستند.

دکتر هوری گفت: “ابهامات و سوالاتی وجود دارد، به ویژه اینکه نوسانات پیچشی دقیقاً چگونه تغییرات فروسرخ مشاهده شده را ایجاد می کند، که احتمالاً منعکس کننده دینامیک پیچیده و واکنش‌های ابر/آئروسل است. این موارد به تحقیقات بیشتری نیاز دارند. با این وجود، امیدوارم مقاله ما نیز بتواند باز شود. پنجره‌ای برای کاوش در اعماق پنهان مشتری، درست مانند زلزله‌شناسی برای زمین و هلیوسیسم شناسی برای خورشید.

برای پروفسور جونز، این پیشرفت، اوج اشتیاق مادام العمر برای مشتری است. او گفت: “بسیار خوشحالم که ناسا بالاخره موفق شد میدان مغناطیسی مشتری را با جزئیات ببیند. من مدت زیادی است که مشتری را مطالعه می‌کنم و در کودکی به آنچه در زیر سطح مشتری نهفته است علاقه‌مند شدم. این یک پیشرفت 60 ساله بوده است.”

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Research ‘solves’ mystery of Jupiter’s stunning color changes

by University of Leeds MAY 22, 2023

https://phys.org/news/2023-05-mystery-jupiter-stunning.html