شناسایی درخشش عجیب در سیاره مشتری؟

 یون ذره‌ای با بار الکتریکی مثبت یا منفی است (غیر خنثی) که الکترونی را از دست داده یا به دست آورده است.

هنریک ملین، دانشمند سیاره‌شناسی از دانشگاه لستر در بریتانیا، می‌گوید: «ما فکر می‌کردیم این منطقه، در واقع به همان اندازه شفق شمالی جالب باشد و نه بیشتر اما مشتری هرگز دست از غافل‌گیر کردن ما نمی‌کشد.»

جو مشتری مکانی متلاطم است؛ توفان‌های پرقدرت، آب و هوای مشتری را بی‌ثبات می‌کنند. از لکه قرمز بزرگ مشتری نیز نباید گذشت، بزرگترین طوفان منظومه شمسی که به اندازه کل سیاره زمین است و قرن هاست که در جو مشتری جریان دارد.

ما در سیاره خود، چیزی شبیه به لکه قرمز مشتری نداریم. دانشمندان خیلی دوست دارند بدانند چه چیزی باعث ایجاد لکه قرمز بزرگ و طول عمر غیرمعمول آن می‌شود و اخیرا ورود تلسکوپ جیمزوب به این موضوع درهای جدید از این غول گازی را به روی ما باز کرده است.

این تلسکوپ فضایی کیهان را در مادون قرمز نزدیک و میانی، با وضوح بالا مشاهده می‌کند و پنجره‌ای را به روی لایه‌ای از جو مشتری باز می‌کند که به خوبی قابل درک نیست: یونوسفر.

در اینجا، فرآیندهایی مانند تابش خورشیدی فرابنفش، گاز هیدروژن را یونیزه می‌کند و یون‌هایی با بار مثبت به نام کاتیون‌های تری هیدروژن (H۳+) ایجاد می‌کند. این یون‌ها درخشش مادون قرمز تولید می‌کنند. در مناطق میانی تا عرض جغرافیایی مشتری، این درخشش ضعیف است و با درخشش چیزهای دیگر مخلوط می‌شود، بنابراین ما نتوانستیم H۳+ را با جزئیات کاوش کنیم.

از آنجایی که مشتری فقط حدود ۴ درصد از تابش خورشیدی را که به زمین می‌رسد دریافت می‌کند، دانشمندان فکر می‌کردند که درخشش باید تقریباً به طور مساوی توزیع شود.

بعد از اینکه جیمزوب نگاه طلایی خود را به این سیاره غول پیکر معطوف کرد، ملین و همکارانش نگاه دقیق‌تری به داده‌ها انداختند تا ببینند آیا می‌توانند بینش‌هایی در مورد لکه قرمز بزرگ به دست آورند؛ بخشی از این تلاش برای شناسایی توزیع H۳ + در یونوسفر پایین‌تر است.

در کمال تعجب آنها ساختارهای پیچیده‌ای را در گاز پیدا کردند که از غلظت‌های بالاتر و پایین‌تر H۳+ تشکیل شده است. این نشان می‌دهد که اگرچه مکانیسم غالب برای یونیزاسیون هیدروژن نور خورشید است، اما چیز دیگری در جریان است که باعث می‌شود اشکال عجیبی در گاز ظاهر شود.

ملین می‌گوید: «یکی از راه‌هایی که می‌توانید این ساختار را تغییر دهید، امواج گرانشی است. شبیه امواجی که در یک ساحل برخورد می‌کنند و موج‌هایی در شن‌ها ایجاد می‌کنند. این امواج در اعماق اتمسفر متلاطم پایینی، در اطراف لکه قرمز بزرگ ایجاد می‌شوند و می‌توانند در ارتفاع حرکت کنند و ساختار و انتشارات اتمسفر بالایی را تغییر دهند.»

این می‌تواند به این معنا باشد که لایه‌های جو مشتری روی هم قرار گرفته‌اند و به روش‌های پیچیده و تاکنون نادیده‌ای برهم کنش دارند. مدل‌سازی جو مشتری نشان می‌دهد که امواج گرانشی می‌توانند تغییرات مشاهده‌شده در چگالی H۳+ در یونوسفر را ایجاد کنند.

با این حال، کمی مشاهدات و تجزیه و تحلیل بیشتری لازم است تا مطمئن شویم که چه اتفاقی در حال رخ دادن است. اما ارزش انجام این کار را دارد؛ همانطور که محققان خاطرنشان کردند، کشف جدید نشان می‌دهد که ما بر اساس این فرض اشتباه که چیزی برای دیدن وجود ندارد، آنچه را که می‌تواند جنبه بسیار مهمی از آب و هوای مشتری باشد، نادیده گرفته‌ایم.