نحن نعرف الآن كم من الوقت يستمر اليوم على زحل
يبدو أن ظل زحل يعض في حلقاته في صورة مركبة تم التقاطها باستخدام بعض الصور النهائية من مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا ، والتُقِطت في أكتوبر 2016. والآن ، بعد ما يقرب من ثلاث سنوات ، أعلن علماء الفلك للتو عن اكتشاف 20 قمراً صغيراً يدور حول زحل ، والتي لديها الآن ما مجموعه 82 قمرا صناعيا طبيعيا.
كان عملاق الغاز لفترة طويلة الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي لم تكن لدينا هذه المعلومات عنه.
لا جدال في جمال نظام الحلقات الدقيقة في زحل ، لكن افتتاننا بها لا يقتصر على مظهرها الجمالي ؛ هذه الحلقات هي أيضًا وعد باكتشافات علمية استثنائية.
تستخدم دراسة نشرت في مجلة الفيزياء الفلكية حلقات الكوكب للإجابة على سؤال محبط بشكل مدهش: ما هي مدة اليوم على زحل؟ الجواب: 10 ساعات و 33 دقيقة و 38 ثانية.
هذا الكشف مهم لأنه "معلومات أساسية لأي كوكب في النظام الشمسي" ، كما يشير عالم الفيزياء بجامعة أيوا بيل كورت ، الذي عمل في مهمة كاسيني التابعة لناسا إلى زحل لكنه لم يشارك في الفريق. يمكن أن تساعد معرفة المدة التي يستغرقها اليوم على كوكب معين في تفسير مجال جاذبيته وهيكله الداخلي. لكن بالنسبة للكوكب ذي الحلقات ، فهو متغير كافح علماء الفلك من أجل تحديده لعقود.
يقول ماثيو تيسكارينو ، الباحث الرئيسي في معهد SETI ، الذي لم يشارك في الدراسة الجديدة: "زحل هو الكوكب الوحيد الذي يصعب قياس دورانه" . يوضح أن الكواكب الأرضية لها ميزات سطحية يمكن تتبعها. ليس هذا هو الحال بالنسبة للعمالقة الغازية الثلاثة ، لكن لديهم مجالات مغناطيسية مائلة تتأرجح أثناء دوران هذه الكواكب ، ويمكن استخدام الاضطرابات لحساب معدل دوران كل كوكب.
زحل ، مع ذلك ، لا يخضع لنفس القواعد. تعني السحب الفوضوية الدوامة على الكوكب أنه لا يمكن تتبع أي ميزة سطحية بشكل صحيح. في الوقت نفسه ، أكدت العديد من المركبات الفضائية التي تدور حول زحل أن مجالها المغناطيسي يتماشى بشكل مخيف مع قطب دورانه. هذا يعني أن دورانه لا يسبب أي تغيير ملموس في مجاله المغناطيسي.
زحل: عودة مسبار كاسينيsaturne : le retour de la sonde cassini
تعتمد خصائص هذه الموجات على ما تمر عبره وما ينتج عنها. مع وضع ذلك في الاعتبار ، أنشأ فريق مانكوفيتش نموذجًا رقميًا مخصصًا ، مصممًا لاستخدام موجات من حلقات زحل لتحديد الهيكل الداخلي للكوكب. لم يكشف نموذجهم عن بعض الأعمال الداخلية لكوكب زحل فحسب ، بل سمح أيضًا بحسابات طول اليوم على زحل.
يقول تيسكارينو إن الفريق قام "بعمل دقيق وموثوق" في حل هذه المشكلة المتكررة.
مسبار فضاء ضخم
لماذا استغرقت وقتا طويلا؟ تم تسليط الضوء على أن كتلة زحل الداخلية وسلوكه يمكن أن يسبب موجات دائرية لأول مرة في أوائل التسعينيات. وسلسلة من الدراسات الحديثة بقيادة ماثيو هيدمان من جامعة أيداهو ، والتي بنيت أيضًا على فكرة تطوير ما يسميه الفريق علم الكرونوسية ، أو القدرة لمعرفة ما يحدث داخل زحل باستخدام الموجات في حلقاته ، وهو مفهوم تم اقتراحه في الأصل عام 1982..
أخيرًا ، تمكنت كاسيني من حل اللغز ، كما أوضح جيمس أودونوغو ، عالم الكواكب في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، والذي لم يشارك في الدراسة.
حلقت العديد من المركبات الفضائية عبر زحل ، لكن كاسيني دارت حول عملاق الغاز لمدة 13 عامًا بأدوات قادرة على النظر إلى حلقاته بدقة غير مسبوقة. سمح ذلك له بتحديد التفاصيل الدقيقة التي كان من المستحيل مراقبتها باستخدام التلسكوبات الأرضية ، كما يقول أودونوغ.
على الرغم من أننا نعلم أن شيئًا ما في العملاق الغازي يتسبب في ظهور هذه الموجات الدائرية ، فلا أحد يعرف ما يمكن أن يكون. تشير ورقة بحثية جديدة على موقع arXiv.org إلى أن الاصطدامات العملاقة في ماضي زحل البعيد يمكن أن تكون مسؤولة ، إذا جاز التعبير ، عن الفوضى الداخلية المستمرة ، حتى لو ظل سبب هذه الاهتزازات داخل زحل لغزًا حقيقيًا.
المصدر:مواقع ألكترونية