نجح فريق من العلماء البريطانيين، في إنشاء وتصميم خريطة تعد هي الأكثر تفصيلاً للشفق القطبي الغامض، لكوكب أورانوس حتى الآن. حيث التقط العلماء صورة كاملة لكوكب أورانوس، باستخدام الأشعة تحت الحمراء من طيف الضوء لأول مرة، على أمل إلقاء الضوء على الشفق القطبي الغامض للكوكب والمجال المغناطيسي الغريب.

وقام الفريق البحثي، من جامعة ليستر في المملكة المتحدة، خلال حملة استمرت ثلاثة أيام، تم بثها على الهواء مباشرةً، الأسبوع الماضي ليراها العالم بأسره، باستخدم مرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابع لناسا (IRTF) في هاواي،  للنظر إلى العملاق الجليدي الغريب الذي يدور حول الشمس في مدار يبعد  19 مرة قياسًا بمدار الأرض.

وتمامًا كما هو الحال على الأرض، يتم استحثاث الشفق القطبي على أورانوس عن طريق تفاعل الرياح الشمسية وتيار الجسيمات المشحونة المنبثقة من الشمس مع المجال المغناطيسي للكوكب. ولكن نظرًا للاختلاف الكبير لأورانوس مقارنةً بكوكب الأرض، فإن هذه الشفق يتصرف بشكل مختلف تمامًا عن الأضواء القطبية الشمالية والجنوبية الشهيرة للأرض.

‎فعلى سبيل المثال، يكون المحور الذي يدور حوله أورانوس عموديًا تقريبًا على الشمس، و هذا يعني أن الكوكب يدور بشكل أساسي حول الشمس بشكل مائل بحيث يواجه قطبه الشمس لمدة ربع عام خلال رحلة اورانوس حول الشمس والتي تستمر لمدة 84 عامًا قياسًا بالزمن على الأرض.

وعلاوةً على ذلك، لا تتماشى الأقطاب المغناطيسية لأورانوس مع أقطابها الجغرافية، كما هو الحال على الأرض أو المشتري أو زحل، ولكنها مائلة بمقدار 60 درجة عنها. نتيجة لذلك، لا يضيء الشفق القطبي لأورانوس السماء فوق القطبين الجغرافيين للكوكب ولكن في أماكن غريبة جدًا.

وقالت إيما توماس، طالبة في جامعة ليستر والحاصلة على دكتوراه في علم الفلك، والتي قادت الفريق: “الشفق القطبي الشمالي يمتد فعليًا من نصف الكرة الشمالي باتجاه خط الاستواء، بل ويمتد بعيداً في نصف الكرة الجنوبي، وأضاف: “إذا كنت تريد رسم خريطة للشفق القطبي، فلا يمكنك مجرد إلقاء نظرة على الجزء العلوي من الكوكب، بل عليك النظر عبر سطحه بالكامل”.

ولتصوير سطح أورانوس بالكامل، قسّم العلماء ملاحظاتهم إلى ثلاث نوافذ مدة كل منها ثماني ساعات موزعة على ثلاثة أيام. وكان عليهم تحديد وقت كل نافذة مراقبة لتتناسب مع فترة دوران أورانوس البالغة 17 ساعة.

وبمجرد دمج البيانات، كانت النتيجة خريطة أكثر تفصيلاً لسطح الكوكب البعيد في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف.

قال توماس: “علينا معرفة أين توجد الأجزاء الساطعة على أورانوس. حيث يتوهج أورانوس خلال ما يشبه ضوء نهار اليوم، وكل ما يتخطى مستوى الوهج اليومي سيكون إما بسبب العمليات الحرارية الداخلية أو الشفق القطبي. و من خلال قياس كثافة الجسيمات فوق أورانوس، سنتمكن من تحديد سبب التوهج الذي يتجاوز المستوى اليومي”.

قد تم تصوير سطح أورانوس سابقًا في الجزء فوق البنفسجي من الطيف. وتجاوزت مهمة فوييجر 2 التابعة لناسا الكوكب لفترة وجيزة في عام 1986، حيث التقطت المجموعة الأولى وحتى الآن صور قريبة لسطح الكوكب الغريب والبيئة المحيطة به. وفي عام 2011، اكتشف تلسكوب هابل الفضائي لأول مرة شفقًا متلألئًا فوق سطح أورانوس، يغطي كل منها مساحة أكبر من الأرض.

قال توماس: ” إن العلماء ما زالوا يعرفون القليل جدًا عن هذا التوهج والقوى الدافعة وراءه وما زلنا لا نفهم تمامًا الغلاف المغناطيسي لأورانوس وتفاعله مع الرياح الشمسية. والغلاف المغناطيسي هو منطقة حول كوكب يهيمن عليها مجاله المغناطيسي.  ومن خلال رسم خرائط الشفق، يمكننا الحصول على فهم أفضل لتفاعل الرياح الشمسية مع الغلاف المغناطيسي ومن ذلك يمكننا الحصول على فكرة أفضل عن كيفية توجيه الخطوط المغناطيسية”.

ومع ذلك، فإن الشفق لا يختلف فقط مع الوقت خلال اليوم ولكن أيضًا مع فصول السنة، واعتمادًا على جانب الكوكب المضاء حاليًا بالشمس وأي جانب مغمور في الظلام. ولكن نظرًا لأن أورانوس يستغرق 84 عامًا على الأرض لإكمال دورة واحدة حول الشمس، لذا فإن العلماء يكتسبون ببطء شديد فهمهم لهذه التغيرات الموسمية. وقال توماس: “في الوقت الحالي، لدينا فقط معلومات عن موسم كامل من البيانات عن أورانوس. كل ما يمكننا جمعه الآن وخلال العشرين أو الأربعين عامًا القادمة هو أمر حاسم حقًا لفهم كيفية عمل الشفق القطبي على هذا الكوكب بشكل كامل”.

المصدر: https://www.space.com

ترجمة : ربا آل مسعد

تويتر : @ruba22i

مراجعة: فاتن ضاوي المحنّا

تويتر: @F_D_Almutiri