أمطار على المشتري؟ إليكم آخر اكتشاف علمي صادم لأكبر كواكب مجموعتنا الشمسية!
أزول بريس -عن الموقع https://www.msn.com/
المشتري – Jupiter هو أكبر كواكب المجموعة الشمسية على الإطلاق، وبكونه الكوكب الخامس فهذا يجعله الموازن للتركيبة الكوكبية العامة لما قبله وما بعده، وكأن المجموعة الشمسية عقد عملاق يصير فيه المشتري هو اللؤلؤة الكبيرة في المنتصف؛ ليزين المرأة الجميلة المتوهجة التي ترتديه. هذا الكوكب في ذاته إبداع من حيث الوزن الخفيف والحجم الهائل، وأيضًا يدعو للتفكير بشدة عندما نشاهد العواصف المستطيرة على سطحه!
المشتري كوكب غازيّ بامتياز، خفيف بدرجة مثيرة للانتباه، وعملاق بشكلٍ مرعب، لكن هل عليه أمطار مشابهة للأرض؟ هل فعلًا يمكن القول أنه أحد أبناء عمومة الجوهرة الزرقاء؟
لا تتعجلوا؛ فأمطاره ليست “مائية” على كل حال.
أمطار المشتري تثير الانتباه؛ وأيضًا الإعجاب!
بالفترة الأخيرة، وبالتحديد في 27 مايو 2021 بمجلة Nature العريقة في مجال الدراسات والأوراق البحثية، تم نشر بحث جديد يقول أن ما يحدث على المشتري حاليًّا غير منطقي بعض الشيء. يقول البحث أن الضغط المُقاس للكوكب، يتعارض بشدة مع درجات الحرارة المُقاسة أيضًا، وهذا بالنسبة لتواجد غازين الهيليوم – He والهيدروجين – H المكونان لسطحه في صورة غازية تمامًا (أو هكذا اعتقدنا). الهيليوم غاز خامل، بينما الهيدروجين غاز متفاعل، وبالمجمل عندما ننتقل في الجدول الدوري من عنصر لآخر، تختلف معيارية درجات الحرارة والضغط التي يكون فيها العنصر مستقرًا وفي وضعه الافتراضيّ.
وإذا كان كل عنصر من السابقَين في حالته الغازية؛ هذا لا يحدث بنسبة كبيرة.
وهنا خلُص البحث إلى أن الهيدروجين موجود في صورته الغازية بالفعل، لكن الهيليوم نظرًا لكثافته الشديدة، فعلى الأغلب يكون أمطارًا مستمرة عبر تكثفه في صورة سُحُب. لكن بالطبع لن نحصل على نتائج واقعية بسهولة لأننا فعلًا لا نستطيع الذهاب إلى العملاق الغازي وإنزال مسبار أو ما شابه، فحتى يستطيع المسبار الهبوط إلى السطح، سيكون قد تدمر بالفعل في قلب العواصف، كما أن المشتري عبارة عن غازات فوق غازات، وبالداخل يوجد لُبّ صلب فقط لا غير.
إذًا؛ ما الحل؟
التجربة المعملية تقطع الشك باليقين
نحن نحاول إعادة خلق المفردات البيئية للجزء الداخلي من الكواكب.
هكذا قال عالم الفيزياء ماريوس ميلوت – Marius Millot؛ أحد أبرز علماء مختبر لورانس ليفيرمور القومي لعلوم الفضاء بكاليفورنيا؛ الولايات المتحدة الأمريكية.
مهمة ماريوس ورفاقه هي إعادة خلق الظروف المناخية والتركيبية للكواكب المختلفة في المجموعة الشمسية، وذلك عبر محاولة تجسيد بيانات المفردات المناخية مثل الضغط والحرارة في أرض الواقع؛ وبالتبعية مراقبة التغييرات التي تطرأ على العناصر الكيميائية المختلفة بداخل التجربة، وكأن هذا ما يحدث فعلًا بداخل الكوكب المنوط بالدراسة.
التجربة التي قاموا فيها مثيرة للإعجاب فعلًا؛ حيث أتوا بالهيدروجين والهيليوم وضغطوهما بشدة بين قطعتين من الألماس، ثم سلطوا حزمة ليزر قوية جدًا إلى الجزء المضغوط، وهذا بهدف رفع درجة الحرارة وزيادة الضغط؛ والذي يعادل 2 مليون مرة أكثر من ضغط الغلاف الجوي لكوكب الأرض، وأعلى آلاف الدرجات المئوية من الحرارة العامة له أيضًا.
عندما وصل الضغط مصحوبًا بالحرارة إلى مستويين معينين، بدأت قدرة العنصر الكيميائي على عكس شعاع الليزر في الزيادة، وهذا يعني أن العنصرين بالفعل شرعا في الانفصال؛ الهيليوم في صورة سائلة، والهيدروجين في صورة غازية. لكن عندما وصل كل من المستويين إلى درجات مرتفعة للغاية، قلتّ الانعكاسية مرة أخرى، وشرعا في الامتزاج مجددًا.
في النهاية وصل العلماء إلى أن الهيليوم لن ينفصل عن الهيدروجين في كوكب المشتري إلا عندما نهبط للداخل بمسافة 22 كيلو متر على الأقل بداية من السطح، أو 11 كيلو متر بداية من نهاية الغلاف الغازي. هذا يعني أن الكوكب من خارجه غازيّ تمامًا، وعند الهبوط لأسفل بعض الشيء تتكون أمطار الهيليوم على غاز الهيدروجين، وعندما نهبط لمسافة قريبة من اللُبّ، سيعود الهيليوم والهيدروجين إلى المزيج الغازي؛ مثل السطح بالضبط.
الجدير بالذكر أن الدراسة المعملية الحديثة قد تفسر فعلًا بعض القراءات التي استطاعت مركباتنا الفضائية في الماضي الحصول عليها بخصوص الكوكب الغازي العملاق، حيث وصلت مركبة Galileo (وكذلك Juno) إلى نتائج عن السطح الخارجي للكوكب في الماضي، والتي نصًّت على أن مستويات الهيليوم فيه ليست كما المتوقع على الإطلاق؛ والآن هذا يُفسر لكون معظم الهيليوم بالداخل في صورة أمطار كثيفة، بعيدًا عن أعيننا.