از زمانی که فضاپیمای Juno در سال ۲۰۱۶ وارد مدار مشتری شد، ناسا در تلاش بوده تا رازهای سیارهی غولپیکر منظومهی شمسی را آشکار کند. اما تازهترین کشف این مأموریت میتواند یکی از جالبترینها تا کنون باشد: نوع کاملاً جدیدی از موج پلاسما در نزدیکی قطبهای مشتری.
 |
تصویری از شفقهای قطبی مشتری، گرفتهشده توسط طیفسنج فرابنفش (Ultraviolet Spectrograph) فضاپیمای Juno
📷 اعتبار: NASA/JPL-Caltech/SwRI
در مقالهای که روز چهارشنبه در نشریهی Physical Review Letters منتشر شد، اخترشناسان الگوی عجیبی از امواج پلاسما را در مگنتوسفر مشتری توصیف کردند—حباب مغناطیسی بزرگی که این سیاره را از پرتوهای خطرناک محافظت میکند. میدان مغناطیسی بسیار نیرومند مشتری به نظر میرسد که دو نوع بسیار متفاوت از پلاسما را وادار کرده بهطور هماهنگ با یکدیگر نوسان کنند، و این پدیده موجب ایجاد جریان منحصربهفردی از ذرات و اتمهای باردار در نواحی قطبی این سیاره شده است.
پلاسما نقش کلیدی در شکلگیری جو طوفانی مشتری دارد. از این رو، پژوهشگران معتقدند که این مشاهدات تازه میتواند درک ما را نه تنها از پدیدههای جوی در مشتری، بلکه از ویژگیهای مغناطیسی سیارات فراخورشیدی نیز ارتقا دهد.
در این مطالعه، پژوهشگران رفتار امواج پلاسما را در مگنتوسفر مشتری مورد بررسی قرار دادند؛ محیطی که دارای پلاسمای با چگالی پایین و مغناطیسیشدهی بسیار قوی است. این تیم تحقیقاتی متشکل از دانشمندانی از دانشگاه مینهسوتا، دانشگاه آیووا، و مؤسسهی تحقیقاتی Southwest در تگزاس، به نوسانی غیرمنتظره میان امواج آلفون (Alfvén) و امواج لانگمویر (Langmuir) برخوردند. این دو نوع موج به ترتیب بازتابدهندهی حرکت اتمهای باردار و حرکت الکترونها در پلاسما هستند.
از آنجا که الکترونها بسیار سبکتر از اتمهای باردار هستند، این دو نوع موج معمولاً در فرکانسهای بسیار متفاوتی نوسان میکنند. اما در مگنتوسفر مشتری این موضوع صدق نمیکرد، و همین امر دانشمندان را بر آن داشت تا با دقت بیشتری به پدیده نگاه کنند. نتیجهی این بررسی کشف نوعی نوسان پلاسما بود که پیش از این هرگز در منظومه شمسی مشاهده نشده بود و در نزدیکی قطبهای مشتری رخ میدهد.
جان لیف یورگنسن، دانشمند سیارهای از دانشگاه فنی دانمارک که در این تحقیق مشارکت نداشت، به New Scientist گفت:
«ویژگیهای مشاهدهشدهی پلاسما واقعاً غیرعادی هستند و پیش از این در هیچجای دیگری از منظومهی شمسی یافت نشدهاند.»
برخلاف شفقهای قطبی زمین که عمدتاً در اثر طوفانهای خورشیدی پدید میآیند، شفقهای قطبی مشتری—جریانهایی از ذرات بسیار پرانرژی و سریع که صدها برابر پرانرژیتر از شفقهای زمینی هستند—گاهی اوقات حاصل مستقیم میدان مغناطیسی نیرومند خود سیاره هستند.
به گفتهی نویسندگان این مطالعه، درک بهتر از سازوکار این پدیدهها میتواند اطلاعات ارزشمندی را برای ماموریتهای آینده در جستوجوی حیات فرازمینی در سیارات فراخورشیدی فراهم کند.
این یافتهها نه تنها درک ما از محیط خشن مشتری را گسترش میدهند، بلکه میتوانند به ما کمک کنند تا شرایط مغناطیسی و جوی سیارات دوردستی را که احتمال میدهیم میزبان حیات باشند، بهتر ارزیابی کنیم.
