ما هو مسدس زحل؟

يستمر الكون في إثارة فضول الأشخاص الذين يبحثون فيه. تشكل النجوم وزخات الشهب وغيرها من الأحداث الفلكية المماثلة عامل جذب كبير للعلماء. ومع ذلك، هناك أحد الألغاز الأكثر إثارة للاهتمام في نظامنا الشمسي. عنه زحل السداسي القطبي.

سنخبرك في هذه المقالة ما هو مسدس زحل وأصله وخصائصه.

ما هو مسدس زحل

الشكل السداسي، وهو ميزة فريدة لا توجد إلا داخل نظامنا الشمسي وتحديدا في كوكب زحل، هي ظاهرة ترجع إلى القطب الفريد للكوكب. في حين أن المعلومات التي جمعتها كاسيني قد وسعت بشكل كبير فهمنا لزحل ككل، إلا أن حل اللغز الكامن وراء هذا التكوين الغريب داخل الغلاف الجوي المليء بالغاز يظل مهمة صعبة.

إن الاكتشاف الأخير الذي نناقشه يختلف عن عدد لا يحصى من النجوم والكواكب التي تم رصدها خلال ذروة علم الفلك. وظلت مخفية عن الأنظار بسبب محدودية الأدوات المتاحة في القرون السابقة. لم يكن الأمر كذلك حتى الثمانينيات، عندما تم نشر مجسات فوييجر، حيث عثر الباحثون على ظاهرة رائعة: هيكل سداسي يحيط بالقطب الشمالي عند -1980 درجة. تم التأكيد على أهمية هذا الاكتشاف من قبل R. Morales-Juberías، وKM Sayanagi، وAA Simon، وLN Fletcher، وRG Cosentino في منشورهم لعام 78، والذي سنتعمق فيه لاحقًا للحصول على فهم شامل.

وفي عام 1993 تقريبًا، تم التحقق رسميًا من وجود هذا التكوين من خلال الأدلة المرئية التي التقطها تلسكوب هابل. ومع ذلك، كان مسبار كاسيني الموقر الذي زودنا بأكثر الصور إثارة للإعجاب، بالإضافة إلى بيانات قيمة عن هذه الظاهرة. ومن المثير للاهتمام أنه خلال اقتراب المسبار من زحل، حيث سيلقى نهايته في النهاية، قدم لنا لأول مرة صورًا حرارية أوضحت بوضوح شدة الأحداث التي تحدث في القطب الشمالي للكوكب.

اكتشاف وتأملات

وعندما تم الاكتشاف، انعكس وجود هذا التكوين (الذي، كما نعلم، ظل دون تغيير لأكثر من 30 سنة أرضية). التحدي الذي نواجهه هو أن زحل بعيد جداً، و ويبقى أن نرى من سيجرؤ على المغامرة في هذا الجحيم والعودة بقصص عما يكمن بداخله.

ومع ذلك، هناك دائمًا نماذج حاسوبية متاحة لتقديم الإجابات في مثل هذه المواقف. يبدو أن مجموعة من العلماء، بما في ذلك Ana C. Barbosa Aguiar، وPeter L. Read، وRobin D. Wordsworth، وTara Salter، وY. Hiro Yamazaki، على وشك كشف الغموض الكامن وراء الشكل السداسي الغريب. في منشورهم عام 2010، قدموا نظرية تقترح أن الشكل السداسي ينشأ في المناطق التي تظهر فيها رياح زحل الجوية تغيرًا كبيرًا في السرعة عند خطوط العرض المختلفة.

وقد لوحظت مجموعة واسعة من الأشكال الهندسية، بما في ذلك المثلثات والمثمنات وخاصة السداسية، في التكوينات داخل منطقة التدفق المضطرب حيث يتفاعل سائلان بسرعات دوران مختلفة. ومع ذلك، فإن هذه التكوينات لم تحدث عندما لم تتجاوز لزوجة السرعة عتبة محددة، وهي يفسر غيابه في القطب الجنوبي لزحل وغيره من عمالقة الغاز.

دراسات حول الأشكال السداسية لزحل

وأظهر النموذج الذي طوره فريق موراليس-جوبيريا التشابه الأكبر مع الخصائص المرصودة للشكل السداسي، كما أوضح الباحث لموقع Space.com. وشمل ذلك عوامل مثل سرعات الطور، وأنماط الرياح، تشكيلات السحب وتدرج درجات الحرارة على طول المحور الطولي المرتبطة بالشكل السداسي.

توفر عمليات التحقق التي أجرتها هذه المجموعة دليلاً ملموسًا لصالح الفرضية القائلة بأن النموذج الباروكليني هو المسؤول عن وجود الشكل السداسي على زحل. وباستخدام المحاكاة الحاسوبية العددية، نجحوا في تكرار السمات الرئيسية لهذه الظاهرة، كما نوقش أعلاه.

تتميز عمليات المحاكاة الحاسوبية التي أجراها فريق موراليس-جوبيريا بكونها الأكثر دقة في إعادة إنتاج الخصائص الرئيسية للظاهرة المعروفة حاليًا.

الموجات الباروكلينية، مثل الموجات الباروتروبية، هي فئة من الموجات الكوكبية أو موجات روسبي التي تظهر على شكل تذبذبات في المحيطات والأجواء. ويقدم نوكاس شرحاً كاملاً للتفاوت بين هذين النوعين: تظل الموجات الباروتروبية ثابتة في البعد الرأسي، بينما تظهر الموجات الباروكلينية تباينًا في هذا الاتجاه. (ولديها سرعة دوران أبطأ مقارنة بالموجات الباروتروبية). هناك تكهنات على نطاق واسع بأن الظاهرة السداسية تعزى إلى الموجات الباروكلينية.

ووفقا للنموذج الذي طوره الفريق، يخلق تيار هوائي كبير مسارا منحنيا يتحرك شرقا بالقرب من القطب الشمالي لزحل، ويمر عبر المناطق العليا من الغلاف الجوي. بالتزامن مع ذلك، يظهر في الأسفل تشكيل سداسي، ناتج عن تقاطع الرياح المتقاطعة مع تيار الهواء الأساسي، مع انخفاض سرعة الرياح. هذا الهيكل الآسر، الذي يذكرنا بتحفة فان جوخ، يمتد لمسافة 30.000 ألف كيلومتر ويستمر في جذب الباحثين بطبيعته الغامضة.

معلومات كاسيني

مسدس زحل عبارة عن مجموعة رائعة من الرياح السريعة بشكل استثنائي، والتي تتجاوز سرعتها 300 كيلومتر في الساعة. واللافت أن كل جانب من هذا الشكل الهندسي يمتد بطول 13.800 كيلومتر تقريبًا، وهو ما يتجاوز قطر خط استواء الأرض البالغ 12.756 كيلومترًا. ضمن قطرها الشاسع البالغ 30.000 ألف كيلومتر، يمكنك العثور على الكثير من السحب والتشكيلات الدوامة. على الرغم من أنه قد لا يمتلك نفس مستوى البروز الذي تتمتع به بقعة المشتري، إلا أن الشكل السداسي يتميز أيضًا بإعصار مضاد عظيم مميز، والذي تم توثيقه لأول مرة في الثمانينيات.

كما ذكرنا أعلاه، زودتنا كاسيني بثروة من البيانات الجديدة والصور المذهلة. عندما تحدثنا عن التلسكوبات الفضائية، اكتشفنا أنه يمكن إجراء عمليات رصد مختلفة اعتمادًا على الأطوال الموجية التي تلتقطها. في حالة كاسيني، كانت مجهزة بمطياف الأشعة تحت الحمراء (VIMS وCIRS) والأشعة فوق البنفسجية (UVIS)، والتي فحصت بدقة إجمالي 352 طولًا موجيًا. وتراوحت هذه بين 0,35 و5,1 ميكرومتر لـ VIMS، و7 ميكرومتر إلى 1 ملليمتر لـ CIRS و55,8 إلى 190 نانومتر لـ UVIS.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول ماهية مسدس زحل وخصائصه.