عندما اقتربت مركبة الفضاء كاسيني التابعة لوكالة ناسا من زحل في يوليو الماضي ، وجدت دليلًا على أن البرق على زحل أقوى بمليون مرة تقريبًا من البرق على الأرض.
هذه مجرد واحدة من نتائج كاسيني العديدة التي سيقدمها عالم فيزياء الفضاء بجامعة أيوا دون جورنيت في ورقة تُنشر يوم الخميس ، 16 ديسمبر ، في Science Express ، وهي نسخة عبر الإنترنت من مجلة Science ، وفي محاضرة ستُلقى يوم الجمعة ، 17 ديسمبر ، في اجتماع الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي في سان فرانسيسكو.
النتائج الأخرى تشمل:
- اصطدم كاسيني بجزيئات الغبار أثناء عبوره لحلقات زحل.
- يختلف معدل دوران الراديو في زحل.
بدأت المقارنة بين برق زحل القوي للغاية وبرق الأرض منذ عدة سنوات عندما استعدت المركبة الفضائية كاسيني لرحلتها إلى زحل بالتأرجح عبر الأرض لتلقي دفعة جاذبية. في ذلك الوقت ، بدأت كاسيني في اكتشاف الإشارات اللاسلكية الصادرة من برق الأرض على مسافة تصل إلى 89200 كيلومتر من سطح الأرض. في المقابل ، عندما اقتربت كاسيني من زحل ، بدأت في اكتشاف إشارات الراديو من البرق على بعد حوالي 161 مليون كيلومتر من الكوكب. 'هذا يعني أن الإشارات اللاسلكية الصادرة من برق زحل أقوى بمليون مرة من برق الأرض. هذا مذهل بالنسبة لي! ' يقول Gurnett ، الذي يشير إلى أن بعض الإشارات اللاسلكية قد تم ربطها بأنظمة العواصف التي رصدتها أداة التصوير Cassini.
يتم اكتشاف برق الأرض بشكل شائع على أجهزة الراديو AM ، وهي تقنية مشابهة لتلك المستخدمة من قبل العلماء الذين يراقبون الإشارات من كاسيني.
فيما يتعلق بحلقات زحل ، يقول جورنت إن جهاز راديو كاسيني وعلوم موجات البلازما (RPWS) اكتشف عددًا كبيرًا من تأثيرات الغبار على المركبة الفضائية. وجد Gurnett وفريقه العلمي أنه عندما اقتربت كاسيني من معبر الطائرة الدائري الداخل ، بدأ معدل التأثير في الزيادة بشكل كبير قبل دقيقتين من عبور الطائرة الحلقي ، ثم وصل إلى ذروة أكثر من 1000 في الثانية في وقت الحلقة بالضبط بالضبط معبر الطائرة ، وانخفض أخيرًا إلى المستويات الموجودة مسبقًا بعد حوالي دقيقتين. يلاحظ جورنيت أن الجسيمات ربما تكون صغيرة جدًا ، فقط بقطر بضعة ميكرونات ، وإلا فإنها ستلحق الضرر بالمركبة الفضائية.
أخيرًا ، جاءت الاختلافات في معدل دوران الراديو في زحل مفاجأة. استنادًا إلى أكثر من عام واحد من قياسات كاسيني ، فإن المعدل هو 10 ساعات و 45 دقيقة و 45 ثانية ، زائد أو ناقص 36 ثانية. هذا أطول بحوالي ست دقائق من القيمة التي سجلتها فوييجر 1 و 2 من زحل في 1980-1981. يستخدم العلماء معدل دوران الانبعاثات الراديوية من الكواكب الغازية العملاقة مثل زحل والمشتري لتحديد معدل دوران الكواكب نفسها لأن الكواكب ليس لها أسطح صلبة وتغطيها السحب مما يجعل القياسات المرئية المباشرة مستحيلة.
يقترح جورنيت أن التغيير في معدل دوران الراديو يصعب تفسيره. 'زحل فريد من نوعه من حيث أن محوره المغناطيسي يكاد يكون محاذيًا تمامًا لمحور دورانه. هذا يعني أنه لا يوجد تذبذب مستحث دورانيًا في المجال المغناطيسي ، لذلك يجب أن يكون هناك بعض التأثير الثانوي الذي يتحكم في انبعاث الراديو. نأمل أن نثبت ذلك خلال السنوات الأربع إلى الثماني القادمة من مهمة كاسيني '.
تم اقتراح أحد السيناريوهات المحتملة منذ ما يقرب من 20 عامًا. كتب أليكس ج.ديسلر ، كبير الباحثين في مختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا ، في عدد مايو 1985 من 'رسائل الأبحاث الجيوفيزيائية' ، أن الحقول المغناطيسية للكواكب الغازية العملاقة ، مثل زحل والمشتري ، هي أكثر شبهاً بشمس الأرض. لا يدور المجال المغناطيسي للشمس كجسم صلب. بدلاً من ذلك ، تختلف فترة دورانها باختلاف خط العرض. وتعليقًا في وقت سابق من هذا العام على عمل جورنيت وفريقه ، قال ديسلر: 'هذه النتيجة مهمة جدًا لأنها توضح أن فكرة المجال المغناطيسي الذي يدور بشكل صارم هي فكرة خاطئة. المجال المغناطيسي لزحل له قواسم مشتركة مع الشمس أكثر من الأرض. يمكن تفسير القياس على أنه يوضح أن جزء المجال المغناطيسي لزحل الذي يتحكم في الانبعاثات الراديوية قد انتقل إلى خط عرض أعلى خلال العقدين الماضيين '.
يمكن سماع أصوات الراديو لدوران زحل - التي تشبه دقات القلب - وأصوات الفضاء الأخرى من خلال زيارة موقع ويب Gurnett على: http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio
أصبحت كاسيني ، التي تحمل 12 أداة علمية ، في 30 يونيو 2004 ، أول مركبة فضائية تدور حول زحل وتبدأ دراسة مدتها أربع سنوات للكوكب وحلقاته وأقماره الـ 31 المعروفة. تعد المركبة الفضائية التي تبلغ تكلفتها 1.4 مليار دولار جزءًا من مهمة كاسيني-هيغنز التي تبلغ تكلفتها 3.3 مليار دولار والتي تتضمن مسبار هيغنز ، وهو مسبار من ستة أجهزة لوكالة الفضاء الأوروبية ، ومن المقرر أن يهبط على تيتان ، أكبر أقمار زحل ، في يناير 2005.
مهمة Cassini-Huygens هي مشروع تعاوني بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية. يقوم مختبر الدفع النفاث JPL ، وهو قسم من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، باسادينا ، كاليفورنيا بإدارة مهمة Cassini-Huygens لمكتب علوم الفضاء التابع لناسا بواشنطن العاصمة ، وقد صمم JPL وطوره وقام بتجميعه مركبة كاسيني المدارية. للحصول على أحدث الصور والمعلومات حول مهمة Cassini-Huygens ، قم بزيارة: http://www.nasa.gov/cassini .
المصدر الأصلي: بيان صحفي لواجهة المستخدم