به گزارش سیلاد، تصاویر جدیدی که توسط «تلسکوپ فضایی جیمز وب» (JWST) به ثبت رسیده، برای نخستین بار شفقها را در سیاره نپتون نشان میدهد.
بر اساس گزارش زومیت، تلسکوپ فضایی قدرتمند ناسا موفق به رصد شفقهای فروسرخ شده است که به واسطه مولکولهای خاصی به نام کاتیونهای تریهیدروژن (H3+) شکل میگیرند. این یافتهها در مطالعهای که ۲۶ مارس در مجله «نیچر» منتشر شد، مورد بررسی قرار گرفته است. دانشمندان بیش از سی سال پیش شفقها را در سیاراتی مانند مشتری، زحل و اورانوس شناسایی کردند، اما شفقهای نپتون تا به حال از دید محققان دور مانده بودند.
شفقها زمانی ایجاد میشوند که ذرات باردار و پرانرژی خورشیدی در میدان مغناطیسی یک سیاره به دام میافتند. این میدانها، ذرات را به سمت قطبهای مغناطیسی هدایت میکنند، جایی که با مولکولهای جوی برخورد میکنند، یونیزه و درخشان میشوند.
برخلاف شفقهای زمین که در عرضهای جغرافیایی نزدیک به قطبها شکل میگیرند، شفقهای نپتون در نزدیکی عرضهای میانی این سیاره ظاهر میشوند. این موضوع به دلیل کج بودن ۴۷ درجهای میدان مغناطیسی نپتون از محور چرخش آن است؛ بنابراین، قطبهای مغناطیسی نپتون بین قطبهای جغرافیایی و استوا قرار دارند، تقریباً در جایی که آمریکای جنوبی روی زمین واقع شده است. علاوه بر این، شفقهای نپتون با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند.
در سمت چپ، تصویری با رنگهای تقویتشده از نپتون توسط تلسکوپ فضایی هابل ناسا گرفته شده است. در سمت راست، این تصویر با دادههایی از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا ترکیب شده است. لکههای آبیرنگ که نمایانگر فعالیت شفقی هستند و ابرهای سفید، دادههایی از طیفسنج فروسرخ نزدیک وب (NIRSpec) هستند که روی تصویر کامل سیاره از دوربین میدان وسیع ۳ هابل قرار گرفتهاند.
«هنریک ملین»، دانشمند سیارهشناس دانشگاه نورثامبریا در بریتانیا، در بیانیهای اظهار داشت: «به نظر میرسد که تنها با حساسیت فروسرخ نزدیک تلسکوپ وب، امکان تصویربرداری واقعی از فعالیت شفقی در نپتون فراهم شده است.» او افزود: «نه تنها دیدن خود شفقها، بلکه جزئیات و وضوح آنها واقعاً مرا شگفتزده کرد.»
در ژوئن ۲۰۲۳، پژوهشگران با استفاده از طیفنگار فروسرخ نزدیک تلسکوپ جیمز وب به جستجوی کاتیون تریهیدروژن پرداختند که نشانهای از فعالیت شفقی در جو غنی از هیدروژن غولهای گازی منظومه شمسی است.
کاوشگر «وویجر ۲» ناسا در سال ۱۹۸۹ از کنار نپتون عبور کرد، اما ابزارهای آن قادر به شناسایی کاتیون یادشده نبودند. از آن زمان، دانشمندان در مراکز تحقیقاتی مختلف، از جمله «تلسکوپ کک» در هاوایی و مرکز تلسکوپ فروسرخ ناسا، به دنبال این مولکول در جو نپتون بودهاند، اما با وجود آنکه پیشبینی میشد این مولکول باید وجود داشته باشد، تلاشهای آنان بینتیجه مانده بود.
اما این بار، جیمز وب موفق به شناسایی تریهیدروژن شد و محققان همچنین تغییرات غیرمنتظرهای را در جو نپتون مشاهده کردند. ملین در این باره گفت: «من واقعا شگفتزده شدم. جو فوقانی نپتون چند صد درجه خنکتر شده است [نسبت به زمان عبور وویجر].» او ادامه داد: «در واقع، دمای نپتون در سال ۲۰۲۳ کمتر از نیمی از دمای آن در سال ۱۹۸۹ است.»
افت دما ممکن است توضیح دهد که چرا شناسایی تریهیدروژن توسط دانشمندان در نپتون بسیار دشوار بوده است. محققان بیان کردند که شفقها در شرایط سرد به طرز قابل توجهی کمرنگتر به نظر میرسند و نوری که از ابرهای نپتون منعکس میشود، ممکن است باعث اختلال در مشاهده آنها شود.
«لی فلتچر»، یکی از نویسندگان تحقیق و دانشمند سیارهشناس در دانشگاه لستر بریتانیا، در بیانیهای گفت: «زمانی که به آینده نگاه میکنیم و به ماموریتهای آتی با مقصد اورانوس و نپتون فکر میکنیم، اکنون متوجه هستیم که داشتن ابزارهایی که به طولموجهای نور فروسرخ تنظیم حساس هستند، برای ادامه تحقیقات در مورد شفقها چقدر حیاتی خواهد بود.» او همچنین افزود: «این رصدخانه در نهایت دریچهای به یونوسفر پنهان این سیارات غولپیکر گشوده است.»
۵۸۵۸
