חוקרים מאוניברסיטת נורת'מבריה גילו את סוד אחד מהחידות העתיקות ביותר במדע הפלנטולוגיה, הנוגע לשינוי מהירות סיבוב כוכב הלכת שבתאי. המחקר החדש, שפורסם בכתב העת "Journal of Geophysical Research: Space Physics", מצא דפוסים מורכבים של חום וחלקיקים טעונים באורות הצפוניים של שבתאי.
שבתאי תמיד הפתיע את המדענים, במיוחד לאחר מדידות שביצעה החללית קאסיני של נאס"א בשנת 2004, שהראו כי קצב הסיבוב של הכוכב משתנה עם הזמן. דבר זה היה בלתי הגיוני מבחינה מדעית, שכן לא אמור להיות שינוי מהירות כזה בכוכב לכת.
פרטי האירוע
בשנת 2021, צוות בראשות האסטרונום טום סטאלרד מאוניברסיטת ליסטר הבריטית גילה כי השינוי המופיע במהירות הסיבוב אינו נוגע לסיבוב שבתאי עצמו, אלא נגרם על ידי רוחות באטמוספירה העליונה שלו. רוחות אלו מייצרות זרמים חשמליים שנותנים אותות מטעים באורות הצפוניים. עם זאת, השאלה החשובה ביותר נותרה: מה גורם לרוחות אלו?
במהלך המחקר החדש, השתמשו החוקרים בטלסקופ "ג'יימס ווב" כדי לצפות באורות הצפוניים הצפוניים של שבתאי באופן רציף במשך יום שלם. באמצעות ניתוח הקרינה התת-אדומה המתקבלת ממולקולה הידועה בשם "טרי-חמצן חיובי", הצליח הצוות לייצר את המפות הראשונות באיכות גבוהה של טמפרטורות וצפיפות חלקיקים באזור זה.
מדידות אלו היו מדויקות בצורה חסרת תקדים, שכן הן היו מדויקות פי 10 מהמדידות הקודמות, מה שאפשר זיהוי של פרטים מדויקים בתהליכי החימום והקירור באטמוספירה.
הקשר והרקע
התוצאות הראו כי דפוסי החום והצפיפות תואמים במידה רבה את התחזיות של מודלים חישוביים ישנים, בתנאי שמקור החום נמצא באותן אזורים שבהם נכנסים האורות הצפוניים לאטמוספירה. זה אומר שהאורות הצפוניים בשבתאי אינם רק מופע אור יפה, אלא משחקים תפקיד פעיל בחימום האטמוספירה באזורים מסוימים.
חימום זה יוצר רוחות, ורוחות אלו בתורן מייצרות זרמים חשמליים המזינים את האורות הצפוניים שוב, ליצירת מעגל סגור מתמשך. הצוות תיאר תופעה זו כ"משאבת חום פלנטרית", שבה האורות מחממים את האטמוספירה, מה שמייצר רוחות, ואז רוחות אלו מייצרות זרמים חשמליים שמחממים את האורות שוב.
השלכות והשפעות
התוצאות מצביעות גם על כך שמה שקורה באטמוספירה של שבתאי משפיע ישירות על השדה המגנטי שלו, שהיא האזור הרחב בחלל הנשלט על ידי השדה המגנטי של הכוכב. אינטראקציה זו עשויה לסייע בהסברת היציבות של תופעה זו והמשך קיומה לאורך זמן.
הצוות מדגיש כי גילוי זה פותח את הדלת להבנה עמוקה יותר של האינטראקציות בין האטמוספירה לשדות המגנטיים בכוכבי לכת אחרים, ועשוי לחשוף תופעות דומות בעולמות רחוקים בתוך ומחוץ למערכת השמש שלנו.
ההשפעה על האזור הערבי
גילויים אלו נחשבים חשובים מאוד עבור מדענים וחוקרים באזור הערבי, שכן הם תורמים להגברת ההבנה המדעית של כוכבי הלכת ותופעות אסטרונומיות. כמו כן, הבנת האינטראקציות בין האטמוספירה לשדות המגנטיים עשויה לפתוח אופקים חדשים למחקר בחלל.
לסיכום, מחקר זה מהווה צעד חשוב לקראת הבנה עמוקה יותר של התופעות הקוסמיות, ומשקף את המאמצים המתמשכים של המדענים בחקר סודות היקום.