نجح علماء الفلك الذين يستخدمون البيانات المؤرشفة من تلسكوب Keck II العملاق الموجود على مونا كيا في هاواي في التقاط أول لمحة ناجحة للشفق تحت الأحمر لأورانوس.
مثل الشفق أرضتلك الموجودة على أورانوس تتشكل عندما تركب الجسيمات المشحونة الرياح الشمسية تتفاعل مع المجال المغناطيسي للكوكب ويتم توجيهها على طول خطوط المجال المغناطيسي نحو القطبين المغناطيسيين. كما يدخلون الغلاف الجوي لأورانوستصطدم الجسيمات المشحونة بجزيئات الغلاف الجوي، مما يتسبب في توهج تلك الجزيئات.
على الأرض، يأتي الضوء الشفقي من الاصطدامات مع ذرات الأكسجين والنيتروجين الألوان هي بشكل رئيسي الأحمر والأخضر والأزرق. ومع ذلك، فإن الغازات الجوية السائدة على أورانوس هي الهيدروجين والهيليوم عند درجات حرارة أقل بكثير من تلك الموجودة على الأرض. يؤدي هذا إلى توهج أورانوس الشفقي، والذي يكون في الغالب في الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.
متعلق ب: الأضواء الشمالية (الأضواء القطبية): ما هي وكيفية رؤيتها
شوهدت الشفق فوق البنفسجي على أورانوس لأول مرة بواسطة وكالة ناسا في عام 1986 فوييجر 2 المسبار الذي طار حول الكوكب في ذلك العام. استغرق اكتشاف نظيرتها تحت الحمراء ما يقرب من 40 عامًا.
باستخدام بيانات مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة من Keck II (NIRSPEC) المأخوذة في عام 2006، حدد علماء الفلك بقيادة الطالبة إيما توماس من جامعة ليستر في إنجلترا خطوط الانبعاث من جزيء H3+. H3+ هو كاتيون ثلاثي الهيدروجين يحتوي على ثلاثة بروتونات وإلكترونين فقط، مما يعني أنه موجب الشحنة.
نتج انبعاث أورانوس عن تأين الهيدروجين الجزيئي وتكوين كاتيونات H3+ بعد الاصطدام بالجسيمات المشحونة، حيث أدى الانبعاث إلى خلق توهج شفقي بالأشعة تحت الحمراء فوق القطب المغناطيسي الشمالي. في الأساس، رأى فريق توماس فريق أوران الشفق القطبي.
قصص ذات الصلة:
— أورانوس: كل ما تريد معرفته عن أبرد كوكب في النظام الشمسي
— أين ترى الأضواء الشمالية: دليل الشفق القطبي لعام 2023
— صور أورانوس الكوكب العملاق المائل
“إن درجة حرارة جميع الكواكب الغازية العملاقة، بما في ذلك أورانوس، أعلى بمئات الدرجات الكلفنية/المئوية مما تتنبأ به النماذج إذا تم تسخينها فقط بواسطة الشمس، مما يتركنا مع السؤال الكبير حول كيفية كون هذه الكواكب أكثر سخونة بكثير مما كان متوقعًا، ” قال توماس وا إفادة. “تشير إحدى النظريات إلى أن الشفق القطبي النشط هو السبب، وهو ما يولد ويدفع الحرارة من الشفق نحو خط الاستواء المغناطيسي.”
لغز آخر يمكن أن يساعد الشفق القطبي في حله هو السبب وراء كون أورانوس (أي كوكب أورانوس) نبتون‘s) الحقول المغناطيسية غير محاذية مع محاور الدوران بمقدار كبير – على أورانوس يبلغ الانحراف 59 درجة. وبما أن الشفق يتبع بنية المجال المغناطيسي للكوكب، والذي يرتبط بالطبقات العليا (الأيونوسفير والغلاف الحراري) من الغلاف الجوي، فإن المزيد من الدراسات يمكن أن تكشف عن أدلة خفية حول أصل عدم التطابق هذا.
ونشرت النتائج في 23 أكتوبر في المجلة علم الفلك الطبيعي.