تصویر درخشان جیمز وب از تغییری بزرگ در زحل - مجله ستاره

به گزارش همشهری آنلاین، در حالی که در بعضی نقاط زمین، پاییز گرمی در حال آغاز است، تیمی از ستاره شناسان دریافتند که نیمکره شمالی زحل، انتها تابستان سردی را تجربه می نماید، چرا که جریان های بزرگی از هوا در مقیاس سیاره ای، با نزدیک شدن به پاییز جهت خود را معکوس نموده اند.

بعلاوه نوترین تصاویر از قطب شمال زحل با گرداب گرم بزرگ و پر از گازهای هیدروکربنی، آن را قبل از اینکه در تاریکی زمستان قطبی فرو رود، نشانمان می دهد. این گزارش آب و هوای بین سیاره ای به لطف تصاویر نوی است که به وسیله تیمی به رهبری دانشگاه لستر از تصاویر جیمزوب تجزیه و تحلیل شده و در مجله Journal of Geophysical Research: Planets منتشر شده است. آن ها به درک تازه ای از تغییر فصول در این سیاره بزرگ بیرونی منظومه شمسی، که به علت حلقه های یخیش معروف است، رسیده اند.

زحل نیز مانند زمین شیب محوری دارد و تغییرات فصلی را تجربه می نماید. با این حال، 30 سال طول می کشد تا زحل به دور خورشید بچرخد، بنابراین هر فصلش 7.5 سال زمینی طول می کشد. تابستان نیمکره شمالی در هر دو سیاره اکنون در حال انتها است. در حالی که زمین در ماه سپتامبر به سمت اعتدال پاییزی شمالی می رود، زحل در سال 2025 به سمت اعتدال پاییزی شمالی می رود، در واقع قطب های شمالی هر دو سیاره به سمت دوره های طولانی زمستان قطبی می روند.

تیم تحقیقاتی از ابزار دوربین مادون قرمز میانه یا MIRI در جیمزوب برای مطالعه اتمسفر زحل در نور مادون قرمز استفاده کرد که به آن ها اجازه می دهد دما، فراوانی گاز و ابرها را از بالای ابرهای در حال چرخش تا نواحی بالا در جو یا همان استراتوسفر مقدار گیری نمایند. ابزار MIRI به دانشمندان این امکان را می دهد که بتوانند اثر انگشت انواع مواد شیمیایی غنی را در جو سیاره ببینند.

در تصویری که تنها با ترکیب چند طول موج مشاهده شده به وسیله MIRI ثبت شده، تابش حرارتی درخشان از قطب شمال به رنگ آبی خودنمایی می نماید. طوفان گرم 1500 کیلومتری قطب شمال (NPC) که برای اولین بار به وسیله ماموریت کاسینی مشاهده شد، آن جا قابل مشاهده است. این منطقه به وسیله یک منطقه گسترده تر از گازهای گرم به نام گرداب استراتوسفری قطب شمال (NPSV) احاطه شده است. این گرداب استراتوسفری در بهار زحل تشکیل می گردد و در سراسر تابستان شمالی باقی می ماند.

این گرداب های گرم در استراتوسفر، به وسیله گرمای خورشید در طول فصل تابستان طولانی زحل گرم می شوند. با نزدیک شدن به اعتدال پاییزی در سال 2025، گرداب استراتوسفر قطب شمال آغاز به خنک شدن نموده و با فرو رفتن نیمکره شمالی در تاریکی پاییز، ناپدید می گردد.

با مدل سازی طیف های فروسرخ میانی، دانشمندان متوجه شدند که توزیع دماها و گازهای استراتوسفر در این نقطه خاص در چرخه فصلی زحل، با آنچه که به وسیله ماموریت کاسینی در طول زمستان و بهار شمالی مشاهده شد، فرق دارد.

زحل دارای یک الگوی گردش استراتوسفر در مقیاس بزرگ با دماهای گرمتر و هیدروکربن های اضافی مانند اتان و استیلن در عرض های جغرافیایی میانی شمالی در زمستان است. تصور می شد که جریان هوا در عرض های میانی تابستانی جنوبی بالا می آید، از خط استوا می گذرد و در عرض های جغرافیایی میانی زمستانی شمالی فرو می رود. نتایج طیف سنج با وضوح میانه MIRI که در نوامبر 2022 گرفته شد، نشان داد که این گردش استراتوسفر اکنون معکوس شده است.

جیمزوب می تواند در طول موج های نوری را ببیند که پیش از این برای فضاپیماها غیر قابل دسترسی بود و مجموعه نفیسی از داده ها را جمع آوری کند که دانشمندان را برای جست وجوهای بیشتر به وجد می آورد. کار روی زحل، اولین برنامه از برنامه رصد هر چهار سیاره غول پیکر است. جیمزوب توانایی ای فراتر از هر آنچه در گذشته داشته ایم، ارائه می نماید. اگر بتوانیم این همه یافته نو از یک رصد سیاره ای به دست آوریم، تصور کنید چه اکتشافاتی در انتظار ما خواهد بود.

هیچ فضاپیمایی تا کنون برای کاوش در اواخر تابستان و پاییز شمالی زحل حضور نداشته، بنابراین امیدواریم که این نقطه آغاز جیمزوب برای ادامه میراث کاسینی در دهه آینده باشد.