نقشه دقیق شفق های قطبی مرموز اورانوس تهیه شد - ایران 20 دانلود

یک تیم پژوهشی به سرپرستی دانشگاه لستر (University of Leicester) انگلستان، طی کارزار علمی سه روزه که هفته گذشته به صورت مستقیم برای همه جهان پخش شد از تلسکوپ فروسرخ ناسا (IRTF) در هاوایی برای بررسی غول یخی عجیب منظومه شمسی که 19 بار نسبت به زمین از خورشید دورتر است، استفاده کردند.

درست مانند روی زمین، شفق های قطبی در اورانوس (Uranus) هم بر اثر برهم کنش باد خورشیدی (جریان ذرات باردار با منشأ خورشید) و میدان مغناطیسی سیاره ایجاد می شوند. اما چون اورانوس تفاوت های زیادی با سیاره ما دارد این شفق ها هم نسبت به نورهای شمالگان و جنوبگان زمین بسیار متفاوت عمل می کنند.

برای نمونه محور گردش اورانوس به دور خودش، تقریبا عمود بر خورشید است و سیاره از پهلو به دور خورشید می چرخد که باعث می شود قطب های آن برای حدود یک چهارم سال به طور مستقیم رو به ستاره قرار داشته باشند.

همچنین برخلاف زمین، مشتری یا زحل، قطب های مغناطیسی اورانوس، با قطب های جغرافیایی آن هم راستا نیستند بلکه 60 درجه انحراف دارند. بنابراین شفق های قطبی اورانوس باعث روشن شدن آسمان در بالای قطب های جغرافیایی نمی شوند و در مکان های متفاوت و عجیبی قرار می گیرند.

اما توماس (Emma Thomas) دانشجوی دکترای نجوم دانشگاه لستر درباره موقعیت شفق های اورانوس گفت: شفق قطبی شمالی در حقیقت از نیمکره شمالی به سمت خط استوا امتداد می یابد و حتی تا نیمکره جنوبی پیش می رود. اگر بخواهید از شفق های این سیاره نقشه برداری کنید، نمی توانید فقط به بالای آن نگاه کنید بلکه باید تمام سطح آن را درنظر بگیرید.

برای تصویربرداری از کل اورانوس، دانشمندان مشاهدات خود را به سه پنجره زمانی 8 ساعته در طول 3 روز تقسیم کردند. آن ها باید زمان بندی هر پنجره رصدی را با توجه به دوره چرخشی 17 ساعته اورانوس تعیین می کردند. بدین ترتیب پس از ترکیب داده ها، نتیجه، دقیق ترین نقشه از سطح سیاره را در طیف فروسرخ شکل می داد.

توماس افزود: ما با استفاده از این نقشه می خواهیم بفهمیم که بخش های روشن تر در کدام منطقه ها اورانوس قرار دارند. خود اورانوس یک درخشش زمینه ای در نور روز دارد. هر درخششی بالاتر از این سطح، یا ناشی از فرآیند های گرمایی داخلی و یا ناشی از شفق های قطبی آن است. بنابراین با اندازه گیری چگالی ذرات بر فراز اورانوس، می توانیم منشأ آن ها را تشخیص دهیم.

پیش از این سطح اورانوس تنها در طیف فرابنفش تصویربرداری شده بود. مأموریت وویجر 2 (Voyager 2) ناسا در سال 1986 میلادی، برای مدت کوتاهی از کنار این سیاره گذشت و نخستین و تنها مجموعه عکس های نزدیک از سطح و محیط اطراف آن را ثبت کرد. در سال 2011 هم تلسکوپ فضایی هابل برای اولین بار شفق های درخشانی را رصد کرد که بر فراز سیاره می درخشند و هر یک مساحتی بزرگ تر از کره زمین را دربر می گیرند.

با وجود فعالیت پژوهشی اخیر اما دانشمندان هنوز اطلاعات کمی درباره این نمایش های درخشان اورانوس و عامل ایجاد آن ها دارند. توماس گفت: هنوز مگنتوسفر (مغناطیس سپهر) اورانوس و چگونگی برهم کنش آن با باد خورشیدی را به طور کامل درک نکرده ایم.

مغناطیس سپهر ناحیه ای در اطراف یک سیاره است که تحت اثر میدان مغناطیسی آن قرار گرفته است. او افزود: با نقشه برداری از این شفق ها می توانیم درک بهتری از فعل وانفعال باد خورشیدی با مغناطیس سپهر داشته باشیم و از این طریق ایده بهتری درباره جهت گیری خطوط مغناطیسی به دست آوریم.

طبق مطالعه ای که در سال 2017 انجام شد، دانشمندان می دانند که میدان مغناطیسی روی اورانوس رفتار عجیبی از خود نشان می دهد و خطوط مغناطیسی اغلب در یک روز قطع ووصل می شوند. درک چگونگی تغییر شفق ها در طول یک روز می تواند بینش جدیدی درباره سازوکار ایجاد این میدان مغناطیسی نامنظم ارائه کند.

شفق های اورانوس نه تنها در طول روز، بلکه با تغییر فصل ها هم بسته به اینکه کدام طرف سیاره به سمت خورشید است و کدام سمت در تاریکی قرار گرفته است، تغییر می کنند. اما چون هر سال اورانوس 84 سال زمینی طول می کشد، دانسته های دانشمندان از تغییرات فصلی به آهستگی پیش می رود.

به گفته توماس اکنون فقط اطلاعات یک فصل اورانوس موجود است و همه آنچه در طول 20 و 40 سال آینده جمع آوری می شود، برای درک کامل شیوه عملکرد شفق های قطبی سیاره بسیار اهمیت دارد.

عکس کاور: اورانوس از نگاه تلسکوپ فضایی هابل در سال 2018 تحت برنامه OPAL

Credit: NASA, ESA, A.A. Simon (NASA Goddard)/ M.H. Wong, A.I. Hsu (University of California, Berkeley)

منبع: Space