نُشرت هذه الصورة لسداسي القطب الشمالي الشهير لزحل ، الذي التقطه مركبة كاسيني ، لأول مرة في عام 2012.
(الصورة: © NASA / JPL-Caltech / SSI / Hampton University)
توصلت دراسة جديدة إلى أن السداسي الغريب الذي يدور حول القطب الشمالي لزحل أطول بكثير مما كان يعتقد العلماء.
اعتبر الباحثون بشكل عام السداسي الذي يبلغ عرضه 20000 ميل (32000 كيلومتر) - تيار نفاث يتكون من هواء يتحرك بسرعة 200 ميل في الساعة (320 كم / ساعة) - كظاهرة في الغلاف الجوي المنخفض ، تقتصر على غيوم التروبوسفير في زحل.
تشير دراسة جديدة إلى أن الهيكل الغريب يمتد في الواقع على بعد حوالي 180 ميلاً (300 كيلومتر) فوق تلك الغيوم ، حتى طبقة الستراتوسفير ، على الأقل خلال الربيع والصيف الشماليين. [صور مذهلة: عواصف دوامة سداسية غريبة زحل]
السداسي ، الذي يحيط بدوامة دائرية أصغر تقع في القطب الشمالي ، موجود منذ 38 عامًا على الأقل ؛ رصدت المركبة الفضائية فوييجر 1 وفوييجر 2 التابعة لناسا الميزة المحصورة عندما حلقتا في زحل في 1980 و 1981 على التوالي.
بدأ العلماء في الحصول على نظرة أكثر تفصيلاً على الشكل السداسي في عام 2004 ، عندما بدأت المركبة الفضائية كاسيني التابعة لوكالة ناسا في الدوران حول الكوكب الحلقي. لكن ملاحظات كاسيني السداسية كانت محصورة في طبقة التروبوسفير لمدة عشر سنوات بعد وصولها. لم يأت الربيع إلى شمال زحل حتى عام 2009 ، واستمرت درجات الحرارة المنخفضة في الستراتوسفير في اختراق القياسات بواسطة أداة مطياف الأشعة تحت الحمراء المركبة (CIRS) الخاصة بالمسبار لمدة خمس سنوات أخرى.
وقالت ساندرين جورليه ، المؤلفة المشاركة في الدراسة لمختبر علم الأرصاد الديناميكي في فرنسا ، في بيان صادر عن وكالة الفضاء الأوروبية (ESA): "تمكنا من استخدام أداة CIRS لاستكشاف طبقة الستراتوسفير الشمالية لأول مرة من عام 2014 فصاعدًا". .
وقد تم الآن تحليل هذه الملاحظات حديثا. وكشفا مفاجأة: وجود شكل مألوف عاليا فوق الغيوم.
وأضاف جورليت: "عندما أصبح الدوامة القطبية أكثر وضوحًا ، لاحظنا أن لها حواف سداسية ، وأدركنا أننا نشاهد السداسي الموجود مسبقًا على ارتفاعات أعلى بكثير مما كان يعتقد سابقًا".
كتب فريق البحث في الدراسة الجديدة أن تكوين مسدس الستراتوسفير مرتبط بالاحترار الناجم عن تغير الفصول. في الواقع ، تجسست كاسيني على دوامة عالية فوق القطب الجنوبي خلال سنواتها الأولى في زحل ، عندما كان نصف الكرة هذا يستمتع بالصيف. (يستغرق زحل 30 عامًا أرضيًا لتدور حول الشمس ، لذا تستمر المواسم على الكوكب الحلق حوالي 7.5 سنة لكل منهما.)
لكن دوامة الستراتوسفير الجنوبية لم تكن سداسية. وقال الباحثون إن الدوامة التي تدور حول القطب الجنوبي لأسفل في السحب التروبوسفيرية ليست كذلك.
"قد يعني هذا أن هناك عدم تناسق أساسي بين أقطاب زحل لم نفهمه بعد ، أو قد يعني أن الدوامة القطبية الشمالية كانت لا تزال تتطور في ملاحظاتنا الأخيرة واستمرت في ذلك بعد زوال كاسيني" ، ليه فليتشر ، من جامعة ليستر في إنجلترا ، قال في نفس البيان.
جاء هذا الزوال في 15 سبتمبر 2017 ، عندما قاد أعضاء فريق البعثة كاسيني إلى الموت الناري في جو زحل. كان المدار طويل العمر منخفضًا في الوقود ، وأراد الفريق التأكد من أن كاسيني لم تلوث قطري زحل تيتان وإنسيلادوس - وكلاهما قد يكون قادرًا على دعم الحياة كما نعرفها - مع الميكروبات من الأرض.
إن عدم التماثل بين الشمال والجنوب ليس سوى لغز واحد متعلق بالدوامة يمضغه العلماء. آخر هو الشكل المذهل للعنصر الشمالي: من غير الواضح لماذا يجب أن يتدفق التيار النفاث إلى شكل سداسي. لم يفعل دفق نفاث الأرض أي شيء من هذا القبيل ، على سبيل المثال.
كما أسقطت مهمة كاسيني التي تبلغ قيمتها 3.9 مليار دولار - وهي جهد مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية - مركبة هبوط تسمى Huygens على سطح تيتان في يناير 2005. كما أظهرت الدراسة الجديدة ، لا يزال بإمكان البيانات التي تم جمعها خلال المهمة المساعدة في حل بعض حل الألغاز المحيرة للكوكب ، على الرغم من أن Huygens ومدار كاسيني لم يعدا معنا.
وقال نيكولا ألتوبيلي ، عالِم مشروع ESA Cassini-Huygens في نفس البيان: "واصلت المركبة الفضائية كاسيني تقديم رؤى واكتشافات جديدة حتى النهاية. فبدون وجود مركبة فضائية قادرة مثل كاسيني ، ستظل هذه الألغاز غير مكتشفة". "إنه يظهر فقط ما يمكن تحقيقه من قبل فريق دولي يرسل مستكشفًا آليًا متطورًا إلى وجهة لم يتم استكشافها من قبل - مع نتائج تستمر في التدفق حتى عندما تنتهي المهمة نفسها."
نُشرت الدراسة الجديدة على الإنترنت يوم الإثنين (3 سبتمبر) في مجلة Nature Communications.
