يتعلم الفلكيون الذين يستخدمون تلسكوب Keck I في هاواي الكثير عن "نقطة ساخنة" غريبة وحرارية على زحل تقع على طرف القطب الجنوبي للكوكب. في ما يسميه الفريق بأكثر المناظر الحرارية زحلًا على الإطلاق المأخوذة من الأرض ، تشير المجموعة الجديدة من صور الأشعة تحت الحمراء إلى دوامة قطبية دافئة في القطب الجنوبي لزحل - أول اكتشاف يتم اكتشافه على الإطلاق في النظام الشمسي. هذا الغطاء القطبي الدافئ هو موطن لبقعة ساخنة مدمجة مميزة ، يعتقد أنها تحتوي على أعلى درجات الحرارة المقاسة في زحل. تظهر ورقة تعلن النتائج في عدد 4 فبراير من "العلوم".
"الدوامة القطبية" هي نمط طقس مستمر واسع النطاق ، يشبه تيار نفاث على الأرض يحدث في الغلاف الجوي العلوي. على الأرض ، يقع القطب الشمالي القطبي عادة فوق شرق أمريكا الشمالية في كندا ويغرق هواء القطب الشمالي البارد إلى السهول الشمالية في الولايات المتحدة. إن القطب الجنوبي دوامة القطب الجنوبي ، المتمركزة فوق القارة القطبية الجنوبية ، هي المسؤولة عن حبس الهواء وخلق كيمياء غير عادية ، مثل التأثيرات التي تخلق "ثقب الأوزون". تم العثور على الدوامات القطبية على الأرض والمشتري والمريخ والزهرة ، وهي أبرد من محيطها. لكن الصور الجديدة من مرصد دبليو م. كيك تظهر أول دليل على دوامة قطبية في درجات حرارة أكثر دفئًا. والمنطقة الأكثر دفئًا وصغيرة الحجم في القطب نفسه غير عادية تمامًا.
قال الدكتور جلين أورتن ، من مختبر الدفع النفاث في باسادينا والمؤلف الرئيسي للورقة التي تصف النتائج: "لا يوجد مثل هذا الغطاء الدافئ المضغوط في الغلاف الجوي للأرض". لقد اكتشف علماء الأرصاد الجوية الاحترار المفاجئ للقطب ، ولكن هذا التأثير قصير المدى على الأرض. هذه الظاهرة على كوكب زحل طويلة الأمد لأننا رأينا تلميحات لها في بياناتنا لمدة عامين على الأقل ".
اللغز ليس أن القطب الجنوبي لزحل دافئ ، بعد كل شيء ، تعرضت لـ 15 عامًا من ضوء الشمس المستمر ، بعد أن وصلت للتو إلى الانقلاب الصيفي في أواخر عام 2002. لكن كلا من الحدود المميزة لدوامة قطبية دافئة على بعد 30 درجة من خط العرض من القطب الجنوبي و "طرف" ساخن جدًا في القطب كانت غير متوقعة على الإطلاق.
؟ إذا كانت درجات الحرارة الجنوبية المتزايدة ناتجة فقط عن الموسمية ، فيجب أن ترتفع درجة الحرارة تدريجيًا مع زيادة خطوط العرض ، لكنها لا تفعل ذلك؟ أضاف دكتور أورتن. • نرى أن درجة الحرارة تزداد فجأة بعدة درجات قرب 70 درجة جنوبا ومرة أخرى عند 87 درجة جنوبا.
قد تكون التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة ناتجة عن تركيز الجسيمات التي تمتص ضوء الشمس في الغلاف الجوي العلوي والتي تحتجز الحرارة في الستراتوسفير. تشرح هذه النظرية سبب ظهور البقعة الساخنة مظلمة في الضوء المرئي وتحتوي على أعلى درجات الحرارة المقاسة على هذا الكوكب. ومع ذلك ، فإن هذا وحده لا يفسر سبب تقييد الجزيئات نفسها في الجزء الجنوبي العام من زحل ، وخاصة في منطقة مضغوطة بالقرب من طرف القطب الجنوبي لزحل. قد يفسر الهبوط القسري للهواء الجاف نسبيًا هذا التأثير ، والذي يتوافق مع الملاحظات الأخرى المأخوذة من السحب التروبوسفيرية ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات.
قد تكون المزيد من التفاصيل قادمة من مطياف الأشعة تحت الحمراء في مهمة وكالة ناسا / إيسا كاسيني المشتركة التي تدور حاليًا حول زحل. يقيس مطياف الأشعة تحت الحمراء المركب (CIRS) المعلومات الطيفية المستمرة التي تغطي نفس أطوال الموجات التي رصدتها Keck ، ولكن من المتوقع أن تكمل التجربتان بعضهما البعض. بين مارس ومايو في عام 2005 ، ستكون أداة CIRS في كاسيني قادرة على النظر في المنطقة القطبية الجنوبية بالتفصيل للمرة الأولى. دفع اكتشاف البقعة الساخنة في القطب الجنوبي لزحل فريق العلوم التابع لـ CIRS ، أحدهم هو الدكتور أورتن ، لقضاء المزيد من الوقت في النظر إلى هذه المنطقة.
"أحد الأسئلة الواضحة هو ما إذا كان القطب الشمالي لزحل باردًا بشكل غير عادي وما إذا كان هناك دوامة قطبية باردة قد تم إنشاؤها هناك؟ أضاف دكتور؟ هذا سؤال لا يمكن الإجابة عليه إلا من خلال تجربة كاسيني CIRS على المدى القريب ، حيث لا يمكن رؤية هذه المنطقة من الأرض باستخدام أدوات أرضية ".
تم أخذ ملاحظات زحل في وضع التصوير لمطياف Keck Long Wavelength (LWS) في 4 فبراير 2004. تم الحصول على الصور عند 8.00 ميكرون ، وهو حساس لانبعاث غاز الميثان في الستراتوسفير ، وكذلك عند 17.65 و 24.5 ميكرون ، وهو حساس لدرجات الحرارة في طبقات مختلفة في الغلاف الجوي العلوي لزحل. تم تصوير الصورة الكاملة للكوكب من مجموعات عديدة من التعرض الفردي.
سيشمل العمل المستقبلي لرصد زحل التصوير الحراري عالي الدقة لزحل ، خاصةً بسبب حقيقة أن منطقة الدوامة القطبية الأكبر قد تتغير في السنوات القليلة القادمة. اكتشف الفريق أيضًا ظواهر أخرى يمكن أن تعتمد على الوقت وتتميز بشكل أفضل بأدوات التصوير في Keck ، مثل سلسلة من تذبذبات درجات الحرارة بين الشرق والغرب ، والتي تقع بشكل بارز بالقرب من 30 درجة جنوبًا. يبدو أن هذه التأثيرات لا علاقة لها بأي شيء في نظام السحابة المرئي الذي لا يتميز بميزات زحل نسبيًا ، لكن التباين يذكرنا بموجات درجة الحرارة بين الشرق والغرب في المشتري التي تتحرك ببطء شديد مقارنة بالطائرات السريعة التي تتبعها الحركات السحابية.
تم تمويل هذا البحث من قبل مكتب علوم الفضاء والتطبيقات التابع لناسا ، ونظام علم الفلك الكوكبي ، ومشروع ناسا كاسيني. إن مهمة كاسيني هيغنز هي مشروع تعاوني لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية. يدير مختبر الدفع النفاث ، وهو قسم من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، مهمة كاسيني-هيجنز لمديرية مهمة العلوم التابعة لناسا ، واشنطن العاصمة.
دبليو. يتم تشغيل مرصد كيك من قبل جمعية كاليفورنيا للأبحاث في علم الفلك ، وهي شراكة علمية غير ربحية من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، وجامعة كاليفورنيا ، وناسا.
المصدر الأصلي: W.M. كيك بيان صحفي
