منذ أن تم تصويره لأول مرة بواسطة تلسكوب هابل قبل عدة سنوات ، استمر لغز هالات زحل في إرباك العلماء. في البداية ، حدثت هذه الظاهرة فقط في الصور فوق البنفسجية ، ولكن الدراسات الحديثة التي أجريت مع مرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء NASA تظهر جوانب جديدة مدهشة لهذا العرض الملون ... أكثر من واحد!
هنا على الأرض تحدث الشفق عندما تواجه الجسيمات المشحونة من الرياح الشمسية خطوط المجال المغناطيسي في الغلاف الجوي العلوي. تجد الجسيمات طريقها إلى الغلاف المغناطيسي للأرض من خلال خطوط الحقل "المفتوحة" الموجودة في القطب الشمالي والجنوبي. هذه "تتصل" بالمجالات الواردة المرتبطة بالرياح الشمسية - مثل الحبل السري الشخصي الخاص بنا للشمس. لكننا لسنا الكوكب الوحيد الذي لديه هذه العروض الضوئية المبهرة ... وكذلك المشتري.
على أكبر كوكب في نظامنا الشمسي ، تأتي الجسيمات المشحونة قمرها البركاني - أيو. في هذا العالم المضياف ، يتم إنتاج الغاز المؤين وإلحاقه بالمجال المغناطيسي الدوراني السريع للمشتري. لكن هذا الحبل السري لا يمكنه مواكبة سرعة دوخة المشتري عند خط الاستواء. يتوقف الغاز البركاني الرقيق ببساطة عن الدوران المشترك ، وينزلق على طول خطوط المجال المغناطيسي والمسابح في كوكب المشتري في المناطق القطبية للكوكب العملاق - ويتوهج الشكل البيضاوي الشفقي المكتشف حديثًا عند خط عرض زحل للدوران المشترك أيضًا.
يقول توم ستالارد ، عالم الفلك الكوكبي بجامعة ليستر في المملكة المتحدة: "لقد تمكنا من العثور على هالة تبدو مشابهة جدًا للمشتري". "في زحل ، لم يلاحظ سوى الشكل البيضاوي الشفقي الرئيسي ولا يزال هناك الكثير من الجدل حول أصله. نقدم هنا تقريرًا عن اكتشاف شكل بيضاوي ثانوي في زحل بنسبة سطوع 25٪ مثل البيضاوي الرئيسي ، ونظهر ذلك ناتجًا عن التفاعل مع الغلاف المغناطيسي الأوسط حول الكوكب. هذا معادل ضعيف للبيضاوي الرئيسي للمشتري ، حيث أن بعده النسبي يرجع إلى عدم وجود مصدر كبير للأيونات مثل قمر المشتري البركاني Io ".
إذن من أين تأتي الجسيمات؟ لسنا متأكدين تمامًا بعد ، لكننا نوافق على الدكتور ستالارد ؛ "حتى وقت قريب نسبيًا ، كان يُعتقد أن تفلطح سطح الأقمار والحلقات الجليدية سيكون المصدر المهيمن لبلازما زحل." يلاحظ ستالارد أيضًا أن القمر إنسيلادوس وعمود السخان الجليدي من المحتمل أن يزود الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل بحوالي عشر المادة التي يحقنها أيو في المشتري. هذا يعني أن هناك فرصة ضئيلة لحدوث الشفق الثاني لزحل بسبب نفس مجموعة الظروف التي تقود الأضواء القطبية على الأرض والمشتري.
بالنسبة إلى ستالارد وفريقه ، يحمل المستقبل ملاحظة الشفق الثانوي مرة أخرى - بحثًا عن المتغيرات. ولكن ، مع اقتراب الاعتدال الزحل الآن ، قد يستغرق الأمر خمس سنوات أو أكثر حتى يشير القطب الشمالي للكوكب نحونا. مع قليل من الحظ ، قد تكون كاسيني أوربيتر قادرة على المساعدة.
صور جديدة لكوكب زحل حصلت عليها جامعة كولورادو في فريق بقيادة بولدر في 21 يونيو باستخدام أداة على متن مركبة كاسيني الفضائية تُظهر انبعاثات شفقية في أقطابها مشابهة للأضواء الشمالية للأرض. تم التقاط صور الأشعة فوق البنفسجية ، غير المرئية للعين البشرية ، من خلال التصوير الطيفي للأشعة فوق البنفسجية على متن مركبة كاسيني ، وهي الأولى من مهمة كاسيني-هيغنز لالتقاط كامل "البيضاوي" للانبعاثات الشفقية في القطب الجنوبي لزحل. كما تظهر انبعاثات مماثلة في القطب الشمالي لزحل ، وفقًا لبروفيسور CU-Boulder Larry Esposito ، الباحث الرئيسي في أداة UVIS التي تم بناؤها في مختبر CU-Boulder لفيزياء الغلاف الجوي والفضاء ، والبروفيسور واين بريور من كلية سنترال أريزونا ، عضو فريق UVIS وطالب الدراسات العليا السابق CU.
