نقش شفق قطبی در افزایش گرمای اتمسفر فوقانی سیاره مشتری

به گزارش خبرگزاری سینا پرس اصفهان به نقل از ساینس نیوز، جو فوقانی مشتری صد ها درجه گرم تر از حد انتظار می باشد. پژوهشگران پس از ده ها سال تحقیقات بلند مدت به منشا احتمالی گرمای غیر عادی سیاره مشتری پی بردند. تحقیقی جدید نشان می دهد که علت اصلی این گرما شفق قطبی شدید این سیاره می باشد.

از نظرجیمز ادانگ هو سیاره شناس سازمان علوم فضایی جاکسا ، دمای لایه های بالاتر جو مشتری می بایست حدود -73 درجه سلسیوس باشد که این دما تا حدود بسیار زیادی ناشی ازتابش ضعیف نور خورشید در آنجاست. با این وجود مشخص شده است که در ناحیه ی چند صد کیلومتری بر فراز قله ابرهای این سیاره میانگین دما حدود 426 درجه سلسیوس می باشد. از نخستین زمانی که دانشمندان به این عدم تطابق پی برده اند بیش از چهل سال می گذرد.

از آن زمان تا کنون در رابطه با منشا احتمالی افزایش گرما در جو فوقانی نظرات متعددی مطرح شده است از جمله اینکه عامل اصلی ممکن است امواج فشار یا همان امواج گرانش ناشی از آشفتگی در لایه های پایین تر جو باشند.

محققان در سال های 2016 و 2017  شب هنگام با استفاده از یک تلسکوپ ده متری به رصد مشتری پرداختند. این گروه تحقیق  به دنبال گسیل امواج مادون قرمز بودند که حضور مولکول های هیدروژن با بار مثبت را تایید می کرد. این مولکول ها زمانی ایجاد می شوند که ذرات دارای بار موجود در طوفان خورشیدی در کنار سایر عوامل با سرعت حدود صد ها تا هزاران کیلومتربر ثانیه به جو سیاره برخورد می کنند و شفق قطبی را ایجاد می نمایند.

سنجش شدت انتشار امواج مادون قرمز این مولکول ها به محققان این امکان را فراهم آورد تا  به میزان گرمای  شدید درارتفاع قله ابر پی ببرند. به گزارش این گروه، احتمالا در نواحی قطبی  دمای جو فوقانی به بالاترین حد می رسد که حدود 725 درجه سلسیوس می باشد. این در حالیست که نقشه ی حرارتی این گروه نشان می داد که در عرض جغرافیایی استوایی ، دما تا حدود 325 درجه سلسیوس کاهش می یابد.

الگوی کاهش و افزایش دما به سمت عرض جغرافیایی کمتر، این اندیشه را تقویت می کند که شفق های قطبی علت اصلی گرمای غیر عادی در جو فوقانی هستند و اینکه طوفان های خورشیدی گرما را در نواحی قطبی پراکنده می سازند. این داده ها علاوه بر شفق شدید  به وجود نوار وسیعی از گازهای  گرمتر از حد طبیعی در عرض جغرافیایی میانی اشاره داشت و محققان از آن به عنوان موج گرمایی یاد می کنند که به سمت جنوب در حال حرکت است. 

ادانگ هو شکاراین لحظه از رویداد انتشار بالقوه گرما را موفقیتی محض میداند. تامی کاسکینن سیاره شناس دانشگاه آریزونا می گوید: مشاهدات این گروه در خصوص توزیع مجدد انرژی شفقی، شواهد غیر قابل انکاری را ارائه می دهد. وی اشاره می کند که چالش بعدی درک مکانیزم اساسی تولید و انتقال گرما و لحاظ نمودن آن در شبیه سازی گردش جوی مشتری می باشد.

مترجم: سعیده سورانی