حلقات زحل تختفي ، ولا نعرف كم من الوقت ستبقى.
لقد عرف علماء الفلك ذلك منذ الثمانينيات زحلتتآكل الحلقات الجليدية الداخلية بشكل مطرد في الغلاف الجوي العلوي. يحدث هطول الأمطار الغزيرة بمعدل مرتفع مثل حوض السباحة الأولمبي من الماء تمطر على عملاق الغاز يوميا. ومع ذلك ، ما مدى سرعة ملف نظام الحلقة الأيقونية يتقلص – وهو ما يحدد متى سيختفي – يظل سؤالًا مفتوحًا.
لحسن الحظ ، ناسا الأقوياء تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST أو Webb) ، التي أطلقت أجهزتها القوية حتى الآن المجرات البعيدة من الكون المبكر ، ستتحقق قريبًا في هذه الظاهرة المثيرة للاهتمام التي وجدت أقرب بكثير إلى الوطن.
قال جيمس أودونوغو ، عالم الكواكب في وكالة استكشاف الفضاء اليابانية الذي سيقود الجهود الجديدة لتحديد المدة التي ستستمر فيها حلقات زحل ، “ما زلنا نحاول معرفة مدى سرعة تآكلها بالضبط”. إفادة (يفتح في علامة تبويب جديدة) نُشر يوم الإثنين (17 أبريل). “حاليًا ، تشير الأبحاث إلى أن الحلقات ستكون جزءًا فقط من زحل لبضع مئات الملايين من السنين الأخرى.”
متعلق ب: زحل: كل ما تريد معرفته عن الكوكب السادس من الشمس
لتقدير عمر الحلقات الأيقونية لزحل بشكل أفضل ، سيكون JWST ومرصد Keck في هاواي جزءًا من حملة مراقبة طويلة المدى لدراسة الكوكب. ستساعد التلسكوبات في رصد كيفية تذبذب ظاهرة “المطر الدائري” خلال موسم كامل واحد على العملاق الغازي ، والذي يدوم حوالي سبع سنوات أرضية بفضل مداره بعيدًا عن الشمس.
يتوقع علماء الفلك بيانات مثيرة للاهتمام من الحملة ، حيث أظهرت الأبحاث السابقة أن كميات هائلة من المواد الحلقية تتساقط باستمرار على زحل. على سبيل المثال ، البيانات المرسلة إلى الوطن من وكالة ناسا كاسيني كشفت المركبة الفضائية – التي طافت مباشرة عبر الفجوة بين زحل وحلقاته 22 مرة أثناء غطسها في الكوكب في عام 2017 – أن ما بين 880 رطلاً (400 كجم) و 6000 رطل (2800 كجم) من الأمطار الجليدية تتدفق على الأرض. كوكب كل ثانية و تسخين الغلاف الجوي العلوي.
على هذا المعدل ، قد تكون الحلقات تلاشى في حوالي 300 مليون سنة. على الرغم من أن هذا قد يبدو بعيدًا ، إلا أن الطوفان يقود نظام الحلقة الرمزية إلى “موت سريع نسبيًا“في النطاقات الزمنية الكونية. لكن معدل تساقط المادة الحلقية على الكوكب لا يزال غير مؤكد إلى حد كبير ؛ يمكن أن تختفي الحلقات بسرعة تصل إلى 100 مليون سنة ، أو قد تظل معلقة لمدة 1.1 مليار سنة ، كما يقول علماء الفلك.
قال أودونوغو لموقع ProfoundSpace.org يوم الأربعاء (26 أبريل): “في الوقت الحالي لدينا تقدير واحد فقط واسع للغاية”. “نريد تقديم المزيد من الملاحظات التي تضيق نطاق هذا التدفق”.
وفقًا للبحث الحالي ، صخور الفضاء والشمس إشعاع تشوش جزيئات الحلقة قليلاً وتعطيها شحنة كهربائية بحيث ترتبط بخطوط المجال المغناطيسي للعملاق الغازي. ثم تسحب جاذبية زحل الجسيمات الجليدية إلى الداخل ، والتي يتم توجيهها بواسطة الحقول المغناطيسية لتتدفق إلى الغلاف الجوي العلوي للكوكب ، ولكن ليس دائمًا بنفس الوتيرة.
عندما يدور زحل حول الشمس في مداره البالغ 29.5 سنة ، فإنه يتحول نحو الشمس وبعيدًا عنها ، وحلقاته تفعل الشيء نفسه. يقول علماء الفلك إن هذا الميل يحدد مدى تأثير إشعاع الشمس على الطبقات الداخلية لنظام الحلقة – حيث يتم تشغيل الكثير من الأمطار الجليدية – وقد يلعب أيضًا دورًا في تحديد كمية المواد التي تسقط على زحل.
قال أودونوغو لموقع ProfoundSpace.org: “نشك في أنه عندما تكون الحلقات على حافة الشمس ، فإن المطر الدائري سيتباطأ”. “وعندما يميلون لمواجهة الشمس ، سيزداد تدفق المطر الدائري.”
لذلك سيستخدم فريقه مرصد ويب وهاواي كيك لقياس الانبعاثات المنبعثة من جزيء هيدروجين معين في الغلاف الجوي العلوي لكوكب زحل. ترتفع قياسات هذا الجزيء عندما تتساقط كمية صغيرة من المواد من حلقات زحل الجليدية في غلافه الجوي ، لكنها تتضاءل أثناء هطول أمطار غزيرة ، حسبما قال أودونوغو لموقع ProfoundSpace.org. يمكن أن تساعد مراقبة هذه التحولات في انبعاثات الهيدروجين هذه خلال موسم كامل واحد على زحل الفريق في تحديد كمية المواد الحلقية التي يجب أن تمطر على الكوكب.
وقال: “لقد تمت ترقية الأداة الموجودة على Keck التي استخدمناها لهذا من قبل ، ولم نستخدم JWST لهذا من قبل”. “لذا سنكون قادرين على تقدير تدفق الحلقات بشكل أفضل من أي وقت مضى.”
بينما سيساعد البحث الجديد في التنبؤ بمصير الحلقات ، يواصل علماء الفلك الذين يدرسون عالم زحل النقاش المستمر منذ عقود حول كيف ومتى ولدت حلقات الكوكب في المقام الأول. أظهرت نماذج مختلفة أن الحلقات كانت عبارة عن هيكل دائم حول زحل منذ 4.5 مليار سنة – عندما كان النظام الشمسي نفسه يتشكل ، لكن البيانات من المركبة الفضائية كاسيني رسمت صورة أكثر شبابًا ، مما جعلها تتقدم في العمر من 10 إلى 100 مليون سنة فقط. قديم.
نشأ التناقض لأن الحلقات القديمة غالبًا ما تكون أغمق ، لكن كاسيني التقطت حلقات زحل لتكون ساطعة ، مما يشير إلى شبابها. في عام 2019 ، علماء الفلك الذين أعاد النظر في النقاش (يفتح في علامة تبويب جديدة) اقترح أن المطر الدائري الغزير قد يكون مسؤولًا عن ظهور الحلقات في سن مبكرة ، وتعود إلى الفكرة الأصلية القائلة بأن الحلقات قديمة قدم النظام الشمسي بعد كل شيء.
قال أودونوغو لموقع ProfoundSpace.org: “أعتقد أنه سيكون من الرائع أن يكون عمر الحلقات 100 مليون سنة فقط أو نحو ذلك وأن عمرهم كان بلايين السنين”. “لأنه يعني أننا تطورنا في الوقت المناسب لرؤيتهم قبل أن يختفوا.”
تابعوا شارميلا كوثونور على تويتر تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة). تابعنا تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة)أو في فيسبوك (يفتح في علامة تبويب جديدة) و انستغرام (يفتح في علامة تبويب جديدة).
More Stories
صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس يتوقف قبل إطلاقه ملياردير في مهمة خاصة
بقرة بحرية ما قبل التاريخ أكلها تمساح وسمكة قرش، بحسب حفريات
إدارة الطيران الفيدرالية تطلب التحقيق في فشل هبوط صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس