به نقل از «آنا»

چرخش اقیانوس‌های پنهان به دور سیاره اورانوس

تاریخ انتشار: ۷ فروردین ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۴۰۴۲۴۲

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، شواهد جدید حاکی از آن است که ۲ قمر از ۲۷ قمر شناخته شده سیاره اورانوس ممکن است در بر دارنده اقیانوس‌های مایع در زیر سطح سنگی و یخی خود باشند که به دور اورانوس می‌چرخند. دو قمر موسوم به «میراندا» و «آریل» دو مظنون اصلی در خصوص پراکندن پلاسما در فضای پیرامون اورانوس هستند که این قمر‌ها ممکن است صحنه فوران ستون‌های اقیانوسی باشند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

فضاپیمای «وویجر۲» تنها فضاپیمایی است که تاکنون از کنار سیاره اورانوس رد شده است و داده‌های به دست آمده از این ماموریت فضایی که در مسیر خود حدود ۴۰ سال پیش از کنار اورانوس عبور کرده است، دلایل کافی برای دانشمندان ایجاد کرده تا یک ماموریت دیگر به سمت اورانوس ترتیب دهند.

به گفته «ایان کوهن»، ستاره شناس از لابراتوار فیزیک کاربردی جانز هاپکینز «اکنون چند سال است که بر این نکته تاکید کرده‌ایم که سنجش ذرات پرانرژی و میدان الکترومغناطیسی نه تنها برای شناخت محیط فضا بلکه همچنین برای کمک به تحقیقات علوم سیارات حائز اهمیت است. این مسئله حتی در مورد داده‌هایی که قدمتشان از عمر من بیشتر است نیز صادق است.» کوهن و تیم تحقیقاتی او یافته‌های خود را روز ۱۶ مارس در پنجاه و چهارمین کنفرانس علوم سیارت و قمری ارائه کرده‌اند.

هنگامی که وویجر۲ در سال ۱۹۸۶ در سفر خود از کنار سیاره اورانوس عبور کرد، ابزار سنجش ذرات انرژی پایین آن داده‌های عجیبی را ثبت کرد. ذرات بارداری که به نظر می‌رسید در مناطق خاصی از میدان مغناطیسی اورانوس محبوس شده‌اند. آن‌ها باید به سمت بیرون گسترش پیدا کرده باشند، اما محدود به منطقه استوایی اورانوس در نزدیکی مدار‌های دو قمر میراندا و آریل باقی مانده بودند.

در آن زمان، دانشمندان اعتقاد داشتند که این وضعیت عجیب حاکی از تزریق الکترون‌های پرانرژی از منبعی مانند یک خُردطوفان (substorm) در میدان مغناطیسی اورانوس است. اما کوهن و همکارانش با بررسی‌های دقیق‌تر دریافتند که این الکترون‌ها خصوصیات مورد انتظار از یک تزریق خردطوفان را نشان نمی‌دهد. این موجب شد که احتمالات زیادی مطرح شود. زیرا اکنون دانشمندان به پله اول برگشته و تلاش داشتند تا بفهمند که این الکترون‌ها از کجا آمده‌اند.

یک نکته جالب برای دانشمندان زاویه بُردار سرعت الکترون‌ها نسبت به میدان مغناطیسی بود. به منظور حفظ این زاویه مشاهده شده توسط وویجر-۲ یک منبع مداوم از الکترون‌ها مورد نیاز بوده است. یعنی منبعی که آن‌قدر قابل ملاحظه بوده باشد که بتواند بر پراکنده شدن‌ها و از دست رفتن‌های روی داده به علت امواج پلاسما در میدان مغناطیسی سیاره غلبه کرده باشد. این گروه تحقیقاتی از طریق مدل سازی مشخص کرد که بدون وجود منبعی با چنین ماهیتی، در نقطه مناسب و در زاویه درست، زاویه توزیع الکترون‌ها تنها ظرف مدت چند ساعت یک شکل می‌شد.

این محققان با بررسی دقیق‌تر داده‌های وویجر۲ درصدد یافتن چنین منبعی بر آمد. مدل‌سازی آن‌ها یک حداکثر (ماکزیمم) روشن و غیر قابل انکار را در فضای بین قمر‌های میراندا و آریل نشان داد که حاکی از وجود یک منبع از یون‌های پرانرژی در آن منطقه بود. در مورد اینکه چه چیزی ممکن است تولید کننده این یون‌ها بوده باشد، در ۳۷ سالی که از عبور وویجر۲ از اورانوس گذشته است، دانشمندان به پیشرفت‌هایی در این زمینه رسیده‌اند.

بیشتر بخوانید:

دلیل تفاوت رنگ اورانوس و نپتون مشخص شد

تلاش برای شناخت سیاره‌های غول‌پیکر منظومه شمسی/ مهم‌ترین چالش‌ در مسیر شناخت اورانوس و نپتون چیست؟

وویجر۲ در فضای اطراف سیاره زحل نیز پدیده مشابهی ردیابی کرده بود که سال‌ها بعد کشف و مشخص شد توسط آب‌فشان‌های یخی (icy geysers) در یک قمر اقیانوسی با نام «انکلادوس» تولید شده است و مشاهدات مشابه دیگری نیز به کشف قمر اقیانوسی اروپا در پیرامون سیاره مشتری منجر شد. به گفته کوهن، این امر نامعمولی نیست که سنجش‌های ذرات پرانرژی مقدمه‌ای بر کشف جهان‌های اقیانوسی باشد.

اینکه کدام قمر اورانوس منبع این پدیده و جهان اقیانوسی جدید بوده، (قمر میراندا کوچکترین در میان پنج قمر بزرگ اورانوس یا آریل روشن‌ترین قمر این سیاره) ۵۰-۵۰ است و ممکن است هر کدام از آن‌ها یا حتی هر دوی آن‌ها باشند. هر دوی این قمر‌ها به تازگی علائمی از تجدیدسطح زمین‌شناختی نشان داده‌اند که می‌تواند مطابق با وجود فوران مواد مایع از درون آن‌ها باشد.

اما تاکنون تنها یک مجموعه از داده‌ها مربوط به ماموریت وویجر۲ در اختیار دانشمندان قرار دارد. آن‌ها موافق اجرای یک ماموریت دیگر مختص بررسی اورانوس و سیاره نپتون هستند. پدیده‌های عجیبی در دنیای این سیارات در انتظار دانشمندان و علاقه‌مندان علوم فضایی است.

لازم به ذکر است؛ اورانوس از سیارات موسوم به «غول گازی» منظومه خورشیدی است. غول گازی به سیاره‌های بزرگی گفته می‌شود که عمدتا از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده و به آن‌ها «ستاره‌های ناکام» هم گفته می‌شود. زیرا دارای عناصر بنیادین همانند ستاره‌ها هستند. در دهه ۱۹۹۰ میلادی مشخص شد که دو سیاره اورانوس و نپتون در واقع کلاس متمایزی از سیاره‌های بزرگ هستند که عمدتا از مواد سنگین و فرار تشکیل شده‌اند که به این مواد اصطلاحا «یخ» گفته می‌شود.

انتهای پیام/۱۱۰/

انتهای پیام/

منبع: آنا

کلیدواژه: اقیانوس وویجر اورانوس سیاره نپتون میدان مغناطیسی سیاره اورانوس الکترون ها داده ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۴۰۴۲۴۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

نقشه‌ تلسکوپ فضایی «جیمز وب» از آب‌وهوای یک سیاره فراخورشیدی

«تلسکوپ فضایی جیمز وب» به پژوهشگران در نقشه‌برداری از آب‌وهوای یک سیاره فراخورشیدی کمک کرد.

به گزارش ایسنا، یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران با موفقیت از «تلسکوپ فضایی جیمز وب» برای ترسیم نقشه آب‌وهوایی یک سیاره فراخورشیدی غول‌پیکر گازی داغ استفاده کردند.

به نقل از ناسا، بررسی‌های دقیق در طیف گسترده‌ای از نور فروسرخ میانی، همراه با مدل‌های سه‌بعدی آب‌وهوا و مشاهدات پیشین تلسکوپ‌های دیگر، وجود ابرهای متراکم و مرتفع را نشان می‌دهند که آسمان را هنگام روز و شب می‌پوشانند و همچنین، بادهای استوایی را به نمایش می‌گذارند که گازهای جوی را با سرعت ۵۰۰۰ مایل در ساعت در اطراف سیاره فراخورشیدی «WASP-43 b» ادغام می‌کنند.

این جدیدترین نمایش علم سیارات فراخورشیدی به شمار می‌رود که اکنون با توانایی خارق‌العاده جیمز وب برای بررسی تغییرات دما و تشخیص گازهای اتمسفر در تریلیون‌ها مایل دورتر امکان‌پذیر شده است.

سیاره فراخورشیدی WASP-43 b یک نوع «مشتری داغ»(Hot Jupiter) است. این سیاره هم‌اندازه مشتری عمدتا از هیدروژن و هلیوم ساخته شده و بسیار داغ‌تر از سایر سیارات غول‌پیکر منظومه شمسی است. اگرچه ستاره آن کوچک‌تر و سردتر از خورشید است اما WASP-43 b در فاصله ۱.۳ میلیون مایلی می‌چرخد که کمتر از یک بیست و پنجم فاصله بین عطارد و خورشید است.

با چنین مداری، سیاره از نظر جزر و مدی قفل می‌شود؛ به این معنی که یک طرف آن به طور مداوم روشن است و طرف دیگر در تاریکی دائمی قرار دارد. اگرچه طرف شب هرگز هیچ تابش مستقیمی را از ستاره دریافت نمی‌کند اما بادهای شدید در حال وزش به سمت شرق، گرما را از طرف روز به اطراف انتقال می‌دهند.

از زمان کشف سیاره WASP-43 b در سال ۲۰۱۱، تلسکوپ‌های متعددی از جمله «تلسکوپ فضایی هابل» و «تلسکوپ فضایی اسپیتزر» آن را رصد کرده‌اند. «تیلور بل»(Taylor Bell) پژوهشگر «مؤسسه تحقیقات محیطی منطقه خلیج»(BAERI) و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: با تلسکوپ فضایی هابل، به وضوح می‌توانیم ببینیم که بخار آب در طرف روز سیاره وجود دارد. هابل و اسپیتزر هر دو نشان دادند که ممکن است ابرهایی در سمت شب وجود داشته باشند اما ما به بررسی‌های دقیق‌تر با تلسکوپ فضایی جیمز وب نیاز داشتیم تا نقشه‌برداری را از دما، پوشش ابر، بادها و ترکیب دقیق‌تر اتمسفر در سراسر سیاره آغاز کنیم.

اگرچه WASP-43 b آن قدر کوچک، کم‌نور و نزدیک به ستاره خود است که تلسکوپ نمی‌تواند مستقیما آن را ببیند اما دوره مداری کوتاه سیاره که تنها ۱۹.۵ ساعت است، آن را برای «طیف‌سنجی منحنی فاز» ایده‌آل می‌کند. روش طیف‌سنجی منحنی فاز شامل بررسی تغییرات کوچک در روشنایی منظومه ستاره-سیاره در حالی است که سیاره به دور ستاره می‌چرخد.

از آنجا که مقدار نور فروسرخ میانی منتشرشده از یک جرم تا حد زیادی به گرمای آن بستگی دارد، داده‌های روشنایی جیمز وب را می‌توان برای محاسبه دمای سیاره مورد استفاده قرار داد.

این گروه پژوهشی به مدت بیش از ۲۴ ساعت از «دستگاه فروسرخ میانی»(MIRI) جیمز وب برای اندازه‌گیری نور منظومه WASP-43 در هر ۱۰ ثانیه استفاده کردند. بل توضیح داد: ما با مشاهده کل یک مدار توانستیم دمای طرف‌های متفاوت سیاره را هنگام چرخش در دید محاسبه کنیم. براساس این محاسبات، ما توانستیم نقشه‌ای را از دمای سراسر سیاره بسازیم.

اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهند که دمای هوای طرف روز سیاره به طور میانگین ​​نزدیک به ۱۲۵۰ درجه سلسیوس است؛ در حالی که دمای طرف شب به ۶۰۰ درجه سلسیوس می‌رسد و به طور قابل توجهی خنک‌تر است. این داده‌ها به یافتن داغ‌ترین نقطه روی سیاره کمک می‌کنند که از نقطه‌ دریافت‌کننده بیشترین تشعشعات ستاره‌ای، کمی به سمت شرق جابه‌جا می‌شود. این تغییر به دلیل وزش بادهایی رخ می‌دهد که هوای گرم را به سمت شرق حرکت می‌دهند.

«مایکل رومن»(Michael Roman) پژوهشگر «دانشگاه لستر»(University of Leicester) و از پژوهشگران این پروژه گفت: این واقعیت که ما می‌توانیم دما را به این روش ترسیم کنیم، گواه واقعی بر حساسیت و ثبات جیمز وب است.

پژوهشگران برای تفسیر نقشه، از مدل‌های جوی سه‌بعدی پیچیده مانند مدل‌هایی استفاده کردند که برای درک آب‌وهوا و اقلیم روی زمین به کار می‌روند. تحلیل‌ها نشان می‌دهند که طرف شب سیاره احتمالا در یک لایه متراکم و مرتفع از ابرها پوشیده شده است و این لایه، مانع راه یافتن بخشی از نور فروسرخ به فضا می‌شود. در نتیجه، اگرچه طرف شب بسیار گرم است اما نسبت به زمانی که ابری در آن وجود نداشته، کم‌نورتر و خنک‌تر به نظر می‌رسد.

طیف گسترده نور فروسرخ میانی که توسط جیمز وب گرفته شده است، اندازه‌گیری میزان بخار آب و متان اطراف سیاره را ممکن می‌سازد. «جوآنا بارستو»(Joanna Barstow) پژوهشگر «دانشگاه آزاد انگلستان»(The Open University of UK) و از پژوهشگران این پروژه گفت: جیمز وب به ما فرصت داده است تا دقیقا متوجه شویم کدام مولکول‌ها را می‌بینیم و محدودیت‌هایی را برای فراوانی آنها قائل شویم.

طیف‌های بررسی‌شده نور، نشانه‌های آشکاری را از بخار آب در طرف شب و طرف روز سیاره نشان می‌دهند که اطلاعات بیشتری را درباره تراکم ابرها و ارتفاع آنها در جو ارائه می‌کنند.

همچنین، پژوهشگران با کمال تعجب دریافتند که داده‌ها کمبود متان را در همه نقاط جو نشان می‌دهند. از آنجا که روز برای وجود متان خیلی گرم است، متان باید هنگام شب خنک‌تر، پایدار و قابل تشخیص باشد.

بارستو توضیح داد: این واقعیت که ما متان نمی‌بینیم، به ما می‌گوید که سرعت باد در سیاره WASP-43 b باید به حدود ۵۰۰۰ مایل در ساعت برسد. اگر بادها گاز را از طرف روز به طرف شب سیاره حرکت دهند و دوباره به سرعت بازگردند، زمان کافی برای بروز واکنش‌های شیمیایی تولیدکننده مقادیر قابل تشخیص متان در سمت شب وجود نخواهد داشت.

پژوهشگران معتقدند که به دلیل این اختلاط ناشی از باد، شیمی اتمسفر در سراسر سیاره یکسان است. این نتیجه در پژوهش‌های پیشین که با تلسکوپ‌های هابل و اسپیتزر انجام شدند، مشخص نبود.

این پژوهش در مجله «Nature Astronomy» به چاپ رسید.

در انیمیشن زیر می‌توانید نقشه دمای سیاره WASP-43 b را ببینید.

انتهای پیام