من بيان صحفي لمختبر الدفع النفاث:
في المظلة الدوامة من الغلاف الجوي لكوكب المشتري ، تعتبر البقع الصافية استثنائية لدرجة أن الكبيرة منها تحصل على الاسم الخاص 'النقاط الساخنة'. لطالما كانت كيفية تشكل هذه الخلوص ولماذا تم العثور عليها بالقرب من خط الاستواء فقط من الألغاز. الآن ، باستخدام صور من مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا ، وجد العلماء دليلًا جديدًا على أن البقع الساخنة في الغلاف الجوي لكوكب المشتري ناتجة عن موجة روسبي ، وهو نمط يُرى أيضًا في الغلاف الجوي للأرض والمحيطات. وجد الفريق أن الموجة المسؤولة عن النقاط الساخنة تنزلق لأعلى ولأسفل عبر طبقات من الغلاف الجوي مثل حصان دائري في دوامة.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة ، ديفيد تشوي ، زميل ما بعد الدكتوراه في وكالة ناسا العمل في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند. نُشرت الورقة على الإنترنت في عدد أبريل من مجلة إيكاروس.
صنع تشوي وزملاؤه أفلامًا بتقنية الفاصل الزمني من مئات الملاحظات التي التقطتها كاسيني أثناء تحليقها فوق كوكب المشتري في أواخر عام 2000 ، عندما اقتربت المركبة الفضائية من أقرب نقطة لها إلى الكوكب. يتم تكبير الأفلام على خط من النقاط الساخنة بين أحد أحزمة كوكب المشتري الداكنة والمناطق البيضاء الساطعة ، على بعد 7 درجات تقريبًا شمال خط الاستواء. تغطي الدراسة حوالي شهرين (بتوقيت الأرض) ، وتفحص التغيرات اليومية والأسبوعية في أحجام وأشكال البقع الساخنة ، والتي يغطي كل منها مساحة أكبر من أمريكا الشمالية ، في المتوسط.
جاء الكثير مما يعرفه العلماء عن النقاط الساخنة من مهمة جاليليو التابعة لوكالة ناسا ، والتي أطلقت مسبارًا جويًا هبط إلى نقطة ساخنة في عام 1995. كان هذا أول تحقيق في الموقع ، والوحيدة حتى الآن ، في الموقع الغلاف الجوي لكوكب المشتري.
قال أشوين فاسافادا ، مؤلف الورقة المشارك الذي يقع مقره في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في باسادينا ، كاليفورنيا ، وكان عضوًا في فريق تصوير كاسيني أثناء تحليق كوكب المشتري. 'تُظهر أفلام كاسيني الرائعة الآن دورة الحياة الكاملة وتطور النقاط الساخنة بتفاصيل رائعة.'
نظرًا لأن البقع الساخنة تتكسر في السحب ، فإنها توفر نوافذ في طبقة غير مرئية عادة من الغلاف الجوي لكوكب المشتري ، وربما تصل إلى المستوى الذي يمكن أن تتشكل فيه السحب المائية. في الصور ، تظهر النقاط الساخنة مظللة ، ولكن لأن الطبقات العميقة تكون أكثر دفئًا ، تكون النقاط الساخنة شديدة السطوع عند الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء حيث يتم استشعار الحرارة ؛ في الواقع ، هذه هي الطريقة التي حصلوا بها على أسمائهم.
إحدى الفرضيات هي أن البقع الساخنة تحدث عندما تغرق مسودات كبيرة من الهواء في الغلاف الجوي وتسخن أو تجف في هذه العملية. لكن الانتظام المثير للدهشة في النقاط الساخنة دفع بعض الباحثين إلى الشك في وجود موجة جوية متورطة. عادةً ما تصطف ثماني إلى 10 نقاط ساخنة ، متباعدة بشكل متساوٍ تقريبًا ، مع أعمدة بيضاء كثيفة من السحب بينهما. يمكن تفسير هذا النمط من خلال موجة تدفع الهواء البارد إلى الأسفل ، وتفكك أي غيوم ، ثم تحمل الهواء الدافئ للأعلى ، مما يتسبب في ظهور الغطاء السحابي الثقيل في الأعمدة. عززت نمذجة الكمبيوتر هذا الخط من التفكير.
في هذه السلسلة من الصور من المركبة الفضائية كاسيني التابعة لناسا ، تتفاعل بقعة ساخنة مظلمة مستطيلة (أعلى) مع خط من الدوامات التي تقترب من الجانب الأيمن العلوي (اللوحة الثانية). رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech / SSI / GSFC
من أفلام كاسيني ، رسم الباحثون خريطة للرياح في وحول كل بقعة ساخنة وعمود ، وفحصوا التفاعلات مع الدوامات التي تمر بها ، بالإضافة إلى دوامات الرياح ، أو الدوامات الحلزونية ، التي تندمج مع النقاط الساخنة. لفصل هذه الحركات عن التيار النفاث الذي توجد فيه النقاط الساخنة ، قام العلماء أيضًا بتتبع حركات السحب الصغيرة على شكل 'سكوتر' ، على غرار السحب الرقيقة على الأرض. قدم هذا ما قد يكون أول قياس مباشر لسرعة الرياح الحقيقية للتيار النفاث ، والتي تم تسجيلها بحوالي 300 إلى 450 ميل في الساعة (500 إلى 720 كيلومترًا في الساعة) - أسرع بكثير مما كان يعتقده أي شخص سابقًا. تميل البقع الساخنة بوتيرة أكثر راحة تبلغ حوالي 225 ميلاً في الساعة (362 كيلومترًا في الساعة).
من خلال إثارة هذه الحركات الفردية ، رأى الباحثون أن حركات النقاط الساخنة تتناسب مع نمط موجة روسبي في الغلاف الجوي. على الأرض ، تلعب موجات روسبي دورًا رئيسيًا في الطقس. على سبيل المثال ، عندما ينخفض u200b u200b انفجار من هواء القطب الشمالي المتجمد فجأة ويجمد محاصيل فلوريدا ، تتفاعل موجة روسبي مع التيار النفاث القطبي وتخرجه من مساره المعتاد. تنتقل الموجة حول كوكبنا ولكنها تتجول بشكل دوري شمالاً وجنوباً.
تدور الموجة المسؤولة عن النقاط الساخنة حول الكوكب أيضًا من الغرب إلى الشرق ، ولكن بدلاً من أن تتجول شمالًا وجنوبًا ، فإنها تنزلق لأعلى ولأسفل في الغلاف الجوي. يقدر الباحثون أن هذه الموجة قد ترتفع وتنخفض من 15 إلى 30 ميلاً (24 إلى 50 كيلومترًا) في الارتفاع.
يجب أن تساعد النتائج الجديدة الباحثين على فهم مدى جودة الملاحظات التي يتم إرجاعها بواسطة مسبار غاليليو إلى بقية الغلاف الجوي لكوكب المشتري. قال تشوي: 'هذه خطوة أخرى في الإجابة على المزيد من الأسئلة التي لا تزال تحيط بالمناطق الساخنة على كوكب المشتري'.
