التوقيت مهم للغاية في العديد من جوانب علم الفلك. إذا كان عالم الفلك أو أجهزتهم ينظرون بطريقة خاطئة في الوقت الخطأ ، فقد يفوتهم شيء مذهل. بدلاً من ذلك ، هناك لحظات عندما تلتقط آلاتنا شيئًا غير متوقع في مناطق من الفضاء كنا نبحث عن شيء آخر. هذا بالضبط ما حدث مؤخرًا عندما قام فريق من العلماء بقيادة روهيني جايلز في معهد ساوث ويست للأبحاث ، صورة لما يُرجح أن نيزكًا يؤثر على الغلاف الجوي لكوكب المشتري.
يقوم الفريق بجمع البيانات من UVS ، أحد الأدوات الموجودة على جونو ، مهمة ناسا المكلفة بدراسة أكبر كوكب للنظام الشمسي عن قرب. UVS هو مطياف Juno للأشعة فوق البنفسجية ، والذي يجمع البيانات في أطياف الأشعة فوق البنفسجية من 68-210 نانومتر. تتمثل المهمة الأساسية في دراسة الغلاف الجوي لكوكب المشتري ومراقبته الشفق لالتقاط الأنفاس .
كوكب المشتري له شفق قطبي مذهل ، مثل هذا المنظر الذي التقطه تلسكوب هابل الفضائي. تتشكل الشفق القطبي عندما تتسارع الجسيمات المشحونة في الفضاء المحيط بالكوكب إلى طاقات عالية على طول المجال المغناطيسي للكوكب.
الائتمان: وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وجيه نيكولز (جامعة ليستر)
مؤخرًا ، عند مراجعة مجموعة من الصور الواردة من المستشعر ، لاحظ أحد زملاء الدكتور جايلز ارتفاعًا حادًا في السطوع في منطقة خارج المنطقة الشفقية الطبيعية. كما هو الحال مع الكثير من العلوم الأخرى ، بدأ هذا الاكتشاف مع العثور على بيانات مثيرة للاهتمام عندما لم يتوقعوا رؤيتها.
كان فكر الفريق الأول هو التخلص من المصادر الأخرى التي يمكن أن تسببت في الارتفاع المفاجئ. في البداية قاموا بإزالة الشفق القطبي الذي كانوا يبحثون عنه كجزء من بحثهم الطبيعي. هذه المنطقة من الكوكب التي ظهر عليها السنبلة كانت خارج الحدود الطبيعية للشفق الذي درسوه.
رسم توضيحي لما قد يظهر عليه TLE (كائن أو قزم) على كوكب المشتري.
حقوق الصورة: NASA / JPL-Caltech / SwRI
بعد ذلك سعوا إلى فهم ما إذا كان قد يكون 'حدثًا مضيئًا عابرًا' ( معرفتي ) ، والتي ظهرت في بياناتهم سابقًا. يُعتقد أن TLEs ، المعروفة بأسماء غريب الأطوار لـ 'الجان' أو 'العفاريت' ، هي حالات البرق في الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري. بينما شوهدت في نفس المنطقة العامة للحدث ، فإن TLEs تشبه إلى حد بعيد الشفق من حيث ملفها الطيفي ، ولم يتم رؤية أي منها على الإطلاق بالقرب من حجم أو حجم الحدث UVS الذي تم التقاطه هذه المرة.
يتطلب الفحص النهائي فهم ما إذا كانت البيانات عبارة عن ملف الأداة من الأجهزة نفسها. ولكن كان هناك الكثير من الفوتونات المتجمعة معًا في منطقة مكانية معينة ، مما يجعل من غير المحتمل أن تكون قطعة أثرية. إذا كانت الإشارة في الواقع ناتجة عن خطأ في الأجهزة ، فمن المرجح أن تكون عشوائية بدلاً من التركيز المكاني بالطريقة التي كانت عليها.
مثال على نوع من الأدوات اليدوية عند مراقبة Sirius A.
الائتمان: NASA / ESA / H Bond (STSci) / M Barstow (جامعة ليستر
من خلال عملية الإزالة هذه ، و الحلاقة أوكام ، يبدو أن الفريق حدث عند رؤية نيزك يضرب الغلاف الجوي لكوكب المشتري. ليست هذه هي المرة الأولى التي يلاحظ فيها علماء الفلك مثل هذا الحدث - وأشهرهم هو المذنب شوميكر ليفي 9 التي أثرت على كوكب المشتري في عام 1994. ومع ذلك ، فإن هذا هو أول اكتشاف من جونو ، الذي كان في مدار حول الكوكب منذ عام 2016.
إحدى الميزات التي يتمتع بها Juno مقارنة بجهود المراقبة السابقة هي أنه نظرًا لقربه ، فإنه قادر على اكتشاف المؤثرات الأصغر بكثير. يقدر العلماء أن الجسم الذي لاحظوه كان يزن ما بين 250 و 5000 كجم. ويقدرون أيضًا أن هناك ما يقرب من 24000 تأثير بحجم مماثل على كوكب المشتري كل عام.
وصف سكوت مانلي لكيفية عمل كاميرا جونو.
الائتمان: قناة سكوت مانلي يوتيوب
24000 تأثير يبدو كثيرًا عندما كان جونو في المدار منذ ما يقرب من أربع سنوات ونصف ولم يجد سوى واحدة. ومع ذلك ، في كل ذلك الوقت في المدار ، يكون وقت الرصد في كل منطقة على حدة من الكوكب أقل مما تعتقد. للميكانيكا المدارية وتقنيات تثبيت المركبات الفضائية تأثيرات هائلة على مقدار الوقت الذي تكون فيه الأشعة فوق البنفسجية قادرة على جمع البيانات.
يقع Juno في مدار بيضاوي الشكل حول المشتري ، ويمر الكوكب عند أقرب نقطة له (المعروفة باسم 'perijove') مرة واحدة كل 53 يومًا. خلال كل فترة محيط ، تستطيع الأشعة فوق البنفسجية أخذ البيانات لمدة 10 ساعات تقريبًا. مما يجعل الأمور أكثر تعقيدًا ، يتسبب حطام الإشعاع في تدمير المستشعر ، لذلك إذا كانت المركبة الفضائية تمر عبر منطقة إشعاع عالية بشكل خاص ، فإنها غير قادرة على جمع البيانات المفيدة.
فيديو يوتا يناقش فكرة كيف يمكن للمشتري أن يحمينا من التعرض لمزيد من تأثيرات النيازك.
لكن هذا ليس كل شيء - جونو نفسها تدور في الواقع ، وهي طريقة لتحقيق الاستقرار في مدار المركبة الفضائية. تدور مرة واحدة كل ثلاثين ثانية تقريبًا ، وبما أن الأشعة فوق البنفسجية موضوعة على جانب واحد من المركبة الفضائية ، فهي قادرة فقط على جمع البيانات لمدة 7 ثوانٍ تقريبًا لكل دوران للمركبة الفضائية ، إذا كان جونو في أقرب نقطة اقتراب لها.
يضيف كل هذا التنقل المتناوب والمدار والإشعاعي تغطية قليلة جدًا على مدار المهمة التي تبلغ 4 سنوات. مع هذه الشريحة الصغيرة من وقت المراقبة ، تمكنت المركبة الفضائية من التقاط هذه الصورة المذهلة لعودة الدخول. وباستخدام القليل من الإحصائيات ، قام الفريق بحساب أنه من المحتمل أن يكون هناك آلاف أخرى يمكن اكتشافها كل عام ، إذا كان جونو أو مركبة فضائية أو تلسكوب آخر يبحث في الاتجاه الصحيح.
صورة من Juno's UVS تُظهر المسبار المشار إليه ومكان ظهوره على الكوكب.
الائتمان: جايلز وآخرون
إن التقاط حدث آخر من هذا القبيل من شأنه أن يضفي مصداقية على النظرية القائلة بأن ما شوهد هذه المرة كان في الواقع ' كرة نارية '(الاسم التقني لهذه المؤثرات). بالإضافة إلى ذلك ، سيسمح ذلك للفريق بحساب العدد الإجمالي للتأثيرات المقترحة بشكل أفضل ، وبالتالي تقدير تقريبي للكمية الإجمالية للمواد المضافة إلى كتلة كوكب المشتري كل عام.
بغض النظر عن عدد التأثيرات العرضية التي تلتقطها ، ستستمر الأشعة فوق البنفسجية في المسح بحثًا عن الشفق القطبي ، وتوفر بيانات رائعة عن عرض الضوء المذهل هذا. إذا حدث أن حدث تأثير آخر أيضًا ، فسيكون مثالًا رائعًا آخر للتوقيت المحظوظ الذي يلعب دورًا في العلم العظيم.
يتعلم أكثر:
arXiv: الكشف عن بولييد في الغلاف الجوي لكوكب المشتري باستخدام Juno UVS
خارج: الكويكبات ضرب كوكب المشتري في كثير من الأحيان أكثر مما يعتقده علماء الفلك
خارج: العواصف الشمسية تشعل الشفق القطبي على كوكب المشتري
