منوعات

اكتشافات جديدة حول الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري

يمكن أن تؤدي الاكتشافات الجديدة حول كوكب المشتري إلى فهم أفضل للبيئة الفضائية للأرض وتؤثر على نقاش علمي طويل الأمد حول أكبر كوكب في النظام الشمسي.

وقال بيتر ديلامير، الأستاذ في معهد UAF الجيوفيزيائي وكلية العلوم في UAF: “من خلال استكشاف مساحة أكبر مثل كوكب المشتري، يمكننا أن نفهم بشكل أفضل الفيزياء الأساسية التي تحكم الغلاف المغناطيسي للأرض وبالتالي تحسين توقعاتنا للطقس الفضائي”. .

وقال: “إننا نواجه حدثًا كبيرًا في مجال الطقس الفضائي بسبب فقدان أقمار الاتصالات الصناعية أو أصول شبكة الطاقة لدينا أو كليهما”.

يشير الطقس الفضائي إلى الاضطرابات في الغلاف المغناطيسي للأرض الناتجة عن التفاعلات بين الرياح الشمسية والمجال المغناطيسي للأرض. وترتبط هذه عادةً بالعواصف الشمسية وانبعاثات الكتل الإكليلية من الشمس، والتي يمكن أن تسبب تقلبات مغناطيسية واضطرابات في شبكات الطاقة وخطوط الأنابيب وأنظمة الاتصالات.

قام ديلامير وفريق من المؤلفين المشاركين بتفصيل النتائج التي توصلوا إليها حول الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري في ورقة بحثية حديثة نشرت في تقدم AGU. بيتر داميانو، أستاذ مشارك في معهد الجيوفيزياء، وأوستن سميث وشينا سبيتلر، طلاب الدراسات العليا في UAF، وبليك مينو، الخريجون، هم من بين المؤلفين المشاركين.

ويظهر بحث ديلامير أن أكبر كوكب في نظامنا الشمسي له غلاف مغناطيسي يتكون من خطوط مجال مغناطيسي مغلقة إلى حد كبير في مناطقه القطبية، ولكنه يتضمن مساحة على شكل هلال من خطوط المجال المفتوح. الغلاف المغناطيسي هو الدرع الذي تمتلكه بعض الكواكب والذي يحرف جزءًا كبيرًا من الرياح الشمسية.

ويحتدم الجدل بين الافتتاح والإغلاق عند القطبين منذ أكثر من 40 عاما.

يشير الغلاف المغناطيسي المفتوح إلى كوكب به خطوط مجال مغناطيسي مفتوحة بالقرب من قطبيه. وهي عبارة عن خطوط مغلقة سابقًا كسرتها الرياح الشمسية وتركتها لتمتد إلى الفضاء دون العودة إلى الكوكب.

وهذا يخلق مناطق على كوكب المشتري حيث تتفاعل الرياح الشمسية، التي تحمل خطوط معينة من المجال المغناطيسي الشمسي، مباشرة مع الغلاف الجوي الأيوني والغلاف الجوي للكوكب.

الجسيمات الشمسية التي تتحرك نحو الكوكب على خطوط المجال المفتوح لا تسبب الشفق القطبي، والذي يحدث إلى حد كبير على خطوط المجال المغلقة. ومع ذلك، فإن طاقة وزخم جزيئات الرياح الشمسية الموجودة على خطوط المجال المفتوح يتم نقلها إلى النظام المغلق.

تتمتع الأرض بغلاف مغناطيسي مفتوح على نطاق واسع في قطبيها، مع حدوث الشفق القطبي على خطوط المجال المغلقة. إن الطاقة المنقولة عبر هذه الخطوط المفتوحة هي التي يمكن أن تعطل شبكات الطاقة والاتصالات.

لدراسة الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري، أجرى ديلامير نماذج مختلفة باستخدام البيانات التي حصلت عليها مركبة جونو الفضائية التابعة لناسا، والتي دخلت مدار المشتري في عام 2016 ولها مدار قطبي بيضاوي الشكل.

قال ديلامير: “لم تكن لدينا بيانات من المناطق القطبية مطلقًا، لذا أحدثت جونو تحولًا في فيزياء الشفق القطبي للكوكب وساعدت في دفع النقاش حول خطوط المجال المغناطيسي للكوكب”.

بدأ النقاش مع التحليق حول كوكب المشتري عام 1979 بواسطة فوييجر 1 وفوييجر 2 التابعتين لناسا. دفعت هذه البيانات الكثير من الناس إلى الاعتقاد بأن الكوكب لديه غلاف مغناطيسي مفتوح بشكل عام عند قطبيه. جادل علماء آخرون بأن النشاط الشفقي لكوكب المشتري، والذي يختلف تمامًا عن نشاط الأرض، يشير إلى أن الكوكب لديه غلاف مغناطيسي مغلق فعليًا عند القطبين. ديلامير، وهو باحث قديم في المجال المغناطيسي لكوكب المشتري، نشر ورقة بحثية تدعم هذا الرأي في عام 2010.

في عام 2021، شارك في تأليف ورقة بحثية كتبها Binzheng Zhang من جامعة هونغ كونغ والتي اقترحت، من خلال النمذجة، أن الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري يحتوي على منطقتين من خطوط المجال المغناطيسي المفتوحة في قطبيه. يُظهر النموذج مجموعة من خطوط المجال المفتوح الخارجة من القطبين وتمتد إلى الخارج خلف الكوكب في الذيل المغناطيسي، وهو الجزء الضيق على شكل دمعة من الغلاف المغناطيسي الذي يشير إلى الخارج من الشمس. أما المجموعة الأخرى فتخرج من قطبي المشتري وتتحرك جانبيا في الفضاء، تحملها الرياح الشمسية.

وقال ديلامير “إن نتيجة تشانغ قدمت تفسيرا معقولا لمناطق خط المجال المفتوح”. “وهذا العام، قدمنا ​​أدلة دامغة في بيانات جونو لدعم نتيجة النموذج.

وقال: “هذا تأكيد كبير على ورقة تشانغ”.

وقال ديلامير إنه من المهم دراسة كوكب المشتري لفهم الأرض بشكل أفضل.

وقال: “بشكل عام، يمثل كوكب المشتري والأرض طرفي نقيض من الطيف: خطوط المجال المفتوحة والمغلقة”. “لكي نفهم فيزياء الغلاف المغناطيسي بشكل كامل، نحتاج إلى فهم كلا الحدين.”

وجاء دليل ديلامير عبر أداة على متن المركبة الفضائية جونو كشفت عن منطقة قطبية تتدفق فيها الأيونات في اتجاه معاكس لدوران المشتري.

أظهرت النمذجة اللاحقة تدفقًا أيونيًا مشابهًا في نفس المنطقة – وبالقرب من خطوط المجال المفتوح المقترحة في ورقة تشانغ وديلامير لعام 2021.

ويخلص بحث ديلامير الجديد إلى أن “الغاز المتأين الموجود على خطوط المجال المغناطيسي (المغلقة) المتصلة بنصفي الكرة الشمالي والجنوبي لكوكب المشتري يدور مع الكوكب، بينما يتحرك الغاز المتأين الموجود على خطوط المجال المغناطيسي (المفتوحة) المتصلة بالرياح الشمسية مع الرياح الشمسية.

كتب ديلامير أن الموقع القطبي لخطوط المجال المغناطيسي المفتوحة “قد يمثل سمة من سمات الأغلفة المغناطيسية الدوارة العملاقة للاستكشاف المستقبلي”.

والمساهمون الآخرون هم من جامعة كولورادو في بولدر، وجامعة جونز هوبكنز، وجامعة أندروز، وجامعة إمبري ريدل للطيران، وجامعة هونج كونج، وجامعة تكساس في سان أنطونيو، ومعهد ساوثويست للأبحاث، وأو جي برامبلز للاستشارات في المملكة المتحدة.

سيقدم ديلامير بحثه في يوليو في مؤتمر الغلاف المغناطيسي للكوكب الخارجي في جامعة مينيسوتا.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى