السداسي القطبي الغريب لزحل ضبابي حقًا

كرة أرضية رمادية عليها مسدس في أعلاها وقوس من العديد من الخطوط الدقيقة فوقه ، على خلفية سوداء.

منظر لزحل وحلقاته ومسدسه القطبي الشمالي ، كما التقطته كاسيني في 27 نوفمبر 2013. الصورة عبر NASA / JPL / SSI /أضواء في الظلام.

هل تعلم أن زحل لديه تكوين سحابة ضخمة ومستمرة سداسية الأضلاع (سداسية الجوانب) في قطبه الشمالي؟ زحلسداسي الزواياهي واحدة من أكثر الميزات غير العادية والتي يسهل التعرف عليها في النظام الشمسي. الآن ، دراسة جديدة من الباحثين في جامعة إقليم الباسك في إسبانيا لديهاكشفت التفاصيلحول ضباب متعدد الطبقات يشبه الساندويتش يتدلى فوق الشكل السداسي نفسه. النتائج تأتي من فحص الصور التي التقطتهاتلسكوب هابل الفضائيفضلا عن أولئك الذين أعادهمكاسينيالمركبة الفضائية ، التي دارت حول زحل من عام 2004 إلى عام 2017.

كانت النتائجنشرتبشكل جديدمراجعة الأقرانالورق فيهااتصالات الطبيعةفي 8 مايو 2020.

شوهدت الضباب فوق سداسي زحل لأول مرة بواسطة كاسيني في يونيو 2015 في صور عالية الدقة لأطراف الكوكب التقطتها الكاميرا الرئيسية للمركبة الفضائية. التقطت هذه الصور تفاصيل صغيرة بحجم 0.6 إلى 1.2 ميل (1-2 كم). تمكنت كاسيني من رؤية الضباب وكذلك تحليل تكوينها ، باستخدام مرشحات الألوان من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة.

الضبابفوقالغيوم التي تشكل الشكل السداسي. حدد العلماء ما لا يقل عن سبع طبقات ضباب مميزة.

شكل سداسي مع مربعات داخلية تظهر طبقات متوازية ، مع تعليقات توضيحية نصية.

نظرة فاحصة على الشكل السداسي القطبي الشمالي لزحل ، الذي استولت عليه كاسيني ؛ يُظهر الشكل الداخلي صورة مقربة لطبقات الضباب فوق السداسي. صورة عبر UPV / EHU /EurekAlert!.

أوجستين سانشيز لافيجا، الذي قاد الدراسة ، قال:



مكنتنا صور كاسيني من اكتشاف أنه ، تمامًا كما لو تم تشكيل شطيرة ، فإن الشكل السداسي له نظام متعدد الطبقات يتكون من سبعة ضباب على الأقل تمتد من قمة غيومها إلى ارتفاع يزيد عن 300 كيلومتر (186). أميال) فوقهم. عوالم باردة أخرى ، مثل القمر الصناعي تيتان التابع لزحل أو الكوكب القزم بلوتو ، لديها أيضًا طبقات من الضباب ، ولكن ليس بهذه الأعداد ولا متباعدة بشكل منتظم.

منورق:

في يونيو 2015 ، كشفت صور كاسيني عالية الدقة لأطراف زحل جنوب الموجة السداسية للكوكب عن نظام مكون من ست طبقات ضباب مكدسة على الأقل فوق سطح السحب العلوي. هنا ، نميز طبقات الضباب هذه ونناقش طبيعتها. تراوحت السماكة الرأسية للطبقات من 7 إلى 18 كم [4-11 ميل] ، وامتدت على ارتفاع حوالي 130 كم [80 ميل] ، من مستوى الضغط 0.5 بار إلى 0.01 بار. وفوقهم ، وصلت طبقة ضباب رفيعة ولكنها ممتدة إلى ارتفاع حوالي 340 كم [211 ميل] (0.4 ملي بار). تظهر نمذجة التحويل الإشعاعي للانعكاسية الطيفية أن خصائص الضباب متسقة مع جسيمات قطرها 0.07-1.4 ميكرومتر وكثافة العدد 100-500 سم -3. تتوافق طبيعة الأخطار مع تكوينها عن طريق تكثيف جليد الهيدروكربون ، بما في ذلك الأسيتيلين والبنزين على ارتفاعات أعلى. يمكن أن يكون توزيعها الرأسي ناتجًا عن انتشار موجات الجاذبية المتولدة عن التأثير الديناميكي بواسطة السداسي والنفاث المرتبط به باتجاه الشرق.

طبقات ملونة مختلفة في مستطيل عمودي مع تعليقات توضيحية نصية.

رسم توضيحي للطبقات في الغلاف الجوي لكوكب زحل ، بما في ذلك الضباب في الأعلى. صورة عبرKHadley.com.

تمكن هابل أيضًا من رؤية الشكل السداسي من الأعلى ، وليس فقط على طرف زحل ، كما هو الحال مع كاسيني.

تُظهر الدراسة الجديدة للشكل السداسي وضباباته مدى تعقيد نظام الطقس هذا وظواهر الأرصاد الجوية الأخرى في جو الهيدروجين العميق والمضطرب لكوكب زحل.

يتراوح سمك كل طبقة ضبابية ما بين 4.3 إلى 11 ميلاً (سبعة إلى 18 كيلومترًا) وتتكون من جزيئات صغيرة جدًا يبلغ حجمها حوالي ميكرومتر واحد (جزء من المليون من المتر). بناءً على بيانات كاسيني ، تتكون الجسيمات من بلورات هيدروكربونية جليدية ، مثل الأسيتيلين ،بروبينالبروبانثنائي الأسيتيلينوربما البيوتان. هذا لا يشبه أي شيء موجود على الأرض ، ولكن هذا ليس مفاجئًا للغاية ، نظرًا لأن الغلاف الجوي لكوكب زحل يتكون في الغالب من الهيدروجين وهو أبرد بكثير من الغلاف الجوي للأرض ، بين -184 و -292 درجة فهرنهايت (ناقص 120 و 180 درجة مئوية تحت الصفر).

وجد الباحثون أيضًا أن للضباب توزيعًا رأسيًا منتظمًا ، يُعتقد أنه ناتج عن الانتشار الرأسي لـموجات الجاذبيةالتي تنتج تذبذبات في كثافة ودرجة حرارة الغلاف الجوي. هذا أمر شائع ، وقد لوحظ على الكواكب الأخرى أيضًا ، بما في ذلك الأرض. وفقًا للباحثين ، قد تكون موجات الجاذبية ناتجة عن الشكل السداسي نفسه والقويطائرة نفاثةالذي يتسابق حوله. حتى على الأرض ، شوهدت موجات الجاذبية هذه ، التي تنتجها التيارات النفاثة التي تسافر بسرعة 62 ميلاً في الساعة (100 كيلومتر في الساعة) ، من الغرب إلى الشرق في خطوط العرض الوسطى. على الرغم من ذلك ، في كوكب زحل العملاق ، تكون موجات الجاذبية والتيارات النفاثة أسرع بكثير وأكثر قوة.

مسدس أزرق دوار مع نقاط مضيئة أخرى ، على خلفية سوداء.

منظر علوي عالي الدقة من كاسيني للسداسي الزحل في الحركة. يوجد إعصار هائل في وسط الشكل السداسي ويمكن أيضًا رؤية العديد من العواصف الأصغر الأخرى. الألوان من أطوال موجية مختلفة ، من الأشعة فوق البنفسجية إلى الضوء المرئي ، مجتمعة لصنع الفيلم. صورة عبرناسا للعلوم.

كان السداسي اكتشافًا مفاجئًا ورائعًا لكاسيني. عند مشاهدتها مباشرة من الأعلى ، تبدو مثالية تقريبًا ، مثل قطعة فنية عملاقة تطفو فوق القطب الشمالي لزحل. في وسط الشكل السداسي يوجد إعصار متماوج هائل ، مع عين أكبر 50 مرة من متوسط ​​عين الإعصار على الأرض. كثير أخرى أصغرالدواماتتُرى أيضًا داخل الشكل السداسي ، وبعضها يتم جرفه مع التيار النفاث.

يمكنك أن ترى حركة المعالم داخل الشكل السداسي في هذافيلم عالي الدقة. بينما تستمر الأعاصير على الأرض عمومًا لمدة أسبوع تقريبًا أو نحو ذلك ، يُعتقد أن هذا الإعصار السداسي والمركزي موجودان منذ عقود على الأقل ، إن لم يكن لقرون. كماأندرو انجرسولمن فريق تصوير كاسيني السابق قال:

الشكل السداسي هو مجرد تيار من الهواء ، وميزات الطقس التي تشترك في أوجه التشابه مع هذا تشتهر بأنها مضطربة وغير مستقرة. عادة ما يستمر إعصار على الأرض أسبوعًا ، لكن هذا كان موجودًا منذ عقود - ومن يدري - ربما قرون.

ثلاثة رجال وامرأة يرتدون سترات ويقفون مع الأشجار في الخلفية.

سانتياغو بيريز-هويوس ، أوجستين سانشيز-لافيجا ، وتيريزا ديل ريو-غازتيلوروتيا ، وريكاردو هويسو ، الذين شاركوا في الدراسة الجديدة. صورة عبر UPV / EHU /حرم الجامعة.

يُظهر الجمال المذهل للشكل السداسي ، وتعقيد الطبقات فوقه ، مدى تعقيد جو زحل وأنظمة الطقس. إنها تذكرنا في بعض النواحي بالعواصف والطقس على الأرض ، ولكن على نطاق أوسع بكثير ، وتتجلى بطرق تختلف عن أي شيء نراه على كوكبنا.

الخلاصة: كشفت دراسة جديدة عن تفاصيل ضباب متعدد الطبقات يشبه الساندويتش يتدلى فوق نمط سحابة سداسية ضخمة في القطب الشمالي لزحل.

المصدر: ضباب متعدد الطبقات فوق سداسي زحل من صور أطراف كاسيني ISS

عبر كامبوسا