نجح علماء الفلك الذين يستخدمون البيانات الأرشيفية من تلسكوب Keck II العملاق الموجود على مونا كيا في هاواي في ملاحظة الشفق تحت الأحمر لأورانوس لأول مرة.
مثل الشفق القطبي أرضتلك الموجودة على أورانوس تحدث عندما تنتقل الجسيمات المشحونة الرياح الشمسية تتفاعل مع المجال المغناطيسي للكوكب وتوجه على طول خطوط المجال المغناطيسي إلى القطبين المغناطيسيين. كما يدخلون الغلاف الجوي لأورانوستصطدم الجسيمات المشحونة بالجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي، مما يتسبب في توهج تلك الجزيئات.
على الأرض، يأتي الشفق القطبي 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. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن وهج أورانوس يتكون أساسًا من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.
حول الموضوع: الأضواء الشمالية (الشفق القطبي): ما هي وكيف نراها
تم رصد الشفق فوق البنفسجي على أورانوس لأول مرة بواسطة وكالة ناسا في عام 1986 فوييجر 2 المسبار الذي طار بالقرب من الكوكب في ذلك العام. استغرق اكتشاف نظيرتها تحت الحمراء ما يقرب من 40 عامًا.
باستخدام بيانات من مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة Keck II (NIRSPEC) الذي تم الحصول عليه في عام 2006، حدد علماء الفلك بقيادة طالبة الدراسات العليا إيما توماس من جامعة ليستر في إنجلترا خطوط الانبعاث من جزيء H3+. H3+ عبارة عن كاتيون ثلاثي هيدروجين يحتوي على ثلاثة بروتونات وإلكترونين فقط، مما يعني أنه موجب الشحنة.
نتج إشعاع أورانوس عن تأين الهيدروجين الجزيئي وتكوين كاتيونات H3+ بعد اصطدامها بالجسيمات المشحونة، حيث ينتج الإشعاع توهجًا بالأشعة تحت الحمراء فوق القطب المغناطيسي الشمالي. في الأساس، رأى فريق توماس أورانوس الاضواء الشمالية.
قصص ذات الصلة:
— أورانوس: كل ما تريد معرفته عن أبرد كوكب في النظام الشمسي
— أين ترى الأضواء الشمالية: دليل للشفق القطبي في عام 2023
— صور لأورانوس الكوكب العملاق المائل
“إن درجة حرارة جميع الكواكب الغازية العملاقة، بما في ذلك أورانوس، أعلى بمئات الدرجات كلفن / مئوية مما تتوقعه النماذج إذا تم تسخينها فقط عن طريق الشمس، مما يتركنا مع السؤال الكبير حول سبب كون هذه الكواكب أكثر سخونة من المتوقع “، قال توماس في أ إفادة. “تشير إحدى النظريات إلى أن سبب ذلك هو الشفق النشط، الذي يولد ويدفع الحرارة من الشفق إلى خط الاستواء المغناطيسي.”
اللغز الآخر الذي يمكن أن يساعد الشفق القطبي في حله هو السبب وراء كون أورانوس (أي نبتونق) يتم إزاحة المجالات المغناطيسية من محاور الدوران بمقدار كبير – على أورانوس، يبلغ الإزاحة 59 درجة. وبما أن الشفق القطبي يتتبع بنية المجال المغناطيسي للكوكب، والذي يرتبط بالطبقات العليا (الغلاف الأيوني والغلاف الحراري) للغلاف الجوي، فقد يكشف المزيد من البحث عن أدلة مخفية حول أصل هذا التناقض.
ونشرت النتائج في 23 أكتوبر في المجلة علم الفلك الطبيعة.