يتميز جو كوكب المشتري بالكثير من الميزات المميزة ، بما في ذلك البرق و بقعة حمراء كبيرة . لكن العمليات الأساسية التي تحرك هذه الميزات ليست مفهومة جيدًا ، لأن فيزياء الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي لكوكب المشتري معقدة. وجد فريق من العلماء من جميع أنحاء العالم عملية مألوفة في كل هذه الفوضى. يعتقدون أن العملية التي تحدث هنا على الأرض قد تحدث على نطاق أكبر في كوكب المشتري.
كانت التلميحات الأولى لهذه العملية واضحة عند النظر إلى واحدة من أكثر المواد الكيميائية شيوعًا في الغلاف الجوي لكوكب المشتري - الأمونيا. الأمونيا شائعة للغاية في الغلاف الجوي لكوكب المشتري ، ولكن هناك اختلافات في مستويات تركيزها يصعب تفسيرها باستخدام نماذج الطقس الأرضية التقليدية. لمحاولة تجميع سبب هذه الاختلافات في الأمونيا ، لجأ فريق البحث إلى البيانات الجديدة التي جمعها جونو.
فيديو UT حول الوصول إلى كوكب المشتري ، كما فعل جونو مؤخرًا.
لدى Juno أداة تُعرف باسم Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM). إنه يتتبع النشاط الشفقي في الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري ، بما في ذلك الإضاءة. أشارت البيانات التي قدمتها فريق البحث إلى فهم أفضل لمكان ظهور حالات شذوذ الأمونيا.
ثم تحولوا بعد ذلك إلى أداة جونو أخرى تُعرف باسم مقياس إشعاع الميكروويف (MWR). هذا واحد متخصص في رؤية طبقات الغاز العملاقة تحت الغلاف الجوي ، وهو ما فعلته مع كوكب المشتري. أثناء القيام بذلك ، لاحظ أن الطبقة العليا من الغلاف الجوي يبدو أنها تتفاعل بانتظام مع الطبقات السفلية ، مما تسبب في نوع من نمط التدفق الرأسي الذي يُرى على الأرض كشكل مما يُعرف باسم خلية فيريل.
فيديو يوتا يصف ما نعتقد أنه قد يكون عليه داخل كوكب المشتري.
إلى ' فيريل سيل '، نوع من أنماط الرياح حول خطوط الطول للأرض. على كوكبنا ، هناك خليتان فقط من خلايا Ferrell ، واحدة في كل نصف من الكرة الأرضية. تقع بين خلايا هادلي بالقرب من خط الاستواء والخلايا القطبية بالقرب من كل قطب. عادةً ما تكون وظيفتهم هي الدوران 'المعاكس' للخلايا الأخرى التي تسمح للرياح بالتفاعل في نوع من نمط متعرج عبر نصف الكرة الأرضية.
كوكب المشتري ، من ناحية أخرى ، لديه ثمانية من هذه الأنماط منتشرة في كل نصفي الكرة الأرضية. قد تكون أنماط الرياح لهذه الخلايا مسؤولة عن نطاقات الألوان الموجودة عليها كوكب المشتري التي تمتد من الشرق إلى الغرب. تتماشى مع الحدود المتوقعة لهذه الخلايا التناظرية فيريل.
فيديو يعرض تفاصيل نسخة الأرض من خلايا الغلاف الجوي الثلاث.
الائتمان - قناة Met Office على YouTube
في حين أن هناك بعض أوجه التشابه مع نظير الأرض ، كان نمط التدفق مختلفًا على كوكب المشتري عنه على الأرض. على الرغم من حجمه الهائل ، إلا أن العملاق الغازي يفتقر إلى طبقة سطحية مستقرة لتقييد قوة الرياح. ومع ذلك ، وفقًا لبيانات من MWR ، قد تحتوي على طبقة 'مستقرة' على بعد بضعة كيلومترات في الغلاف الجوي والتي يمكن أن تعمل بشكل مشابه لنمط تدفق الغاز كما هو الحال هنا على الأرض.
إذا كان هذا هو الحال بالفعل ، فقد يكون الغلاف الجوي لكوكب المشتري أكثر تعقيدًا مما كان يعتقد في البداية. تشير النمذجة الأولية إلى أن الحقيقة هي أن شيئًا ما يعمل بمثابة سحب للهواء الذي يدور في هذه الأنماط الدائرية. ليس من الواضح ما قد يكون ذلك ، ولكن أفضل طريقة لمعرفة ذلك هي محاكاة العملية الشاملة. قام فريق البحث بنمذجة عملية تكوينية لشذوذ الأمونيا وتضمنت عوامل مثل الانتشار الغازي وترسيب الأمونيا نفسها في شكل كرات طين. إن إضافة شيء مكافئ لخلايا Ferrell العمودية للغاية يناسب النموذج بشكل أفضل.
فيديو يوتا يسأل عما يمكن أن يحدث لكوكب المشتري.
لم تكن كل هذه الاكتشافات ممكنة بدون بيانات من جونو ، التي كانت تدور حول كوكب المشتري وأقماره على مدار السنوات الخمس الماضية. لكن هذا لا يعني أن كوكب المشتري هو الكوكب الوحيد الذي يعاني من هذه الأنواع من الاضطرابات الجوية. قد تأوي الشمس أيضًا هذه الأنواع من أنماط الطقس المعقدة. لن يعرف العلماء حتى يطلعوا ، ولكن البيانات الأولية لاختبار هذه الفرضية قد تكون في طريقها إلى المدار الشمسي و باركر كلاهما يأمل في البدء في جمع البيانات قريبًا. مع الحظ ، ينتظرنا المزيد من هذه الأنواع من الاكتشافات على أكبر جسم في نظامنا الشمسي.
يتعلم أكثر:
arXiv - دليل على وجود عدة خلايا تشبه فيريل على كوكب المشتري
يوتا - كيف هو الطقس على كوكب المشتري؟
يوتا - ما هي درجات الحرارة مثل كوكب المشتري؟
يوتا - هَا هُوَ الْمَشْتَارِي مِنْ جِهَةِ Juno’s Latest Flyby
الصورة الرئيسية:
مقطع عرضي لخلايا الغلاف الجوي المختلفة للمشتري كما هو موضح في الورقة.
الائتمان - Duer et al.
