مجله‌ای برای دوست‌داران علم و طبیعت زمین و آسمان

کشف ساختاری عجیب در میدان مغناطیسی مشتری

NASA/JPL-Caltech
79

سیاره‌ی مشتری در میان سیارات منظومه‌ی شمسی قوی‌ترین میدان مغناطیسی را دارد. میدان مغناطیسی مشتری همانند زمین دوقطبی است. یا به عبارت دیگر در سیاره‌ی مشتری با میدان مفناطیسی‌ای با دو قطب شمال و جنوب مواجهیم. چیزی شبیه به یک آهن‌ربای میله‌ای.

میدان مغناطیسی زمین بر اثر حرکت آهن مایع در هسته‌ی بیرونی سیاره‌مان ایجاد می‌شود. چرا که آهن رسانای الکتریکی است و تغییر در جریان الکتریکی باعث ایجاد میدان مغناطیسی می‌شود. بنابراین با حرکت چرخشی آهن مایع و بالا و پایین رفتن آن و انتفال گرما از مرکز زمین به گوشته و پایین رفتن دوباره، جریان الکتریکی قدرتمندی ایجاد می‌شود که در نهایت میدان مفناطیسی سراسری زمین را پدید می‌آورد.

اما هسته‌ی مشتری آهنی نیست. در واقع حتی هنوز به‌طور دقیق نمی‌دانیم که آیا هسته‌ای در دل مشتری جا گرفته است یا نه. با توجه به داده‌های جونو دانشمندان احتمال می‌دهند هسته‌ی مشتری بخش متمرکزی از سنگ و یخ محلول (یا در حال حل شدن) در دل این سیاره‌ باشد که هیدروژن پیرامون آن را فراگرفته است. در نتیجه منبع میدان مغناطیسی مشتری گوشته‌‌ی این سیاره است که از هیدروژن فلزی تشکیل شده است. جایی که مولکول‌های هیدروژن با تبادل الکترون جریان الکتریکی ایجاد می‌کنند. در نهایت نیز چرخش مشتری به دور خود میدان مغناطیسی این سیاره را به یک میدان دوقطبی تبدیل می‌کند.

اما این تمام ماجرا نیست. گروهی از دانشمندان با بررسی داده‌های جدید جونو متوجه انشعاب عجیبی از میدان مغناطیسی شدند که از منطقه‌ای در نیمکره‌ی شمالی مشتری آغاز می‌شود و در استوای این سیاره دوباره وارد سیاره‌ می‌شود. میدانی که سه برابر از میدان دوقطبی اصلی قوی‌تر است.

طرحی گرافیکی از فضاپیمای جونو و سیاره‌ی مشتری. Credit: NASA/JPL-Caltech

فضاپیمای جونو با دو ابزار میدان مغناطیسی مشتری را زیر نظر دارد. در مرکز هر کدام از این ابزارها دو حلقه وجود دارد که از موادی ساخته شده‌اند که میدان مغناطیسی را جذب می‌کنند.

دانشمندان با ایجاد یک جریان الکتریکی در سیم‌پیچی که دور حلقه‌ها پیچیده شده یک میدان مغناطیسی را در دو جهت مختلف ایجاد می‌کنند. حال اگر میدان مغناطیسی دیگری در محیط وجود داشته باشد حلقه‌ها آن را نیز جذب می‌کنند. به این ترتیب دانشمندان می‌توانند با بررسی تاثیرات میدان مغناطیسی محیط بر مجموعه، جهت و شدت آن را اندازه‌گیری کنند.

اما مغناطیس‌سنج جونو تنها می‌تواند میدان مغناطیسی را در منطقه‌ای که جونو در حال پرواز بر فراز آن است بررسی کند. در مرحله‌ی بعد پژوهشگران باید با به‌کارگیری تمام داده‌ها و انجام محاسبات دقیق از میدان مفناطیسی سیاره‌ی مشتری نقشه‌برداری کنند.

پژوهشگران به تازگی و با ترکیب داده‌هایی که حاصل هشت بار گذر جونو از نزدیکی مشتری بود متوجه خاصیت مغناطیسی عجیبی در مشتری شدند. البته نشانه‌هایی از وجود این مسئله در تحلیل‌هایی که در سال گذشته روی داده‌های جونو انجام شد نیز مشاهده شده بود. نتایج پژوهش جدیدی که در ژورنال Nature منتشر شده است مهر تاییدی بر نتایج پیشین بود.

این ساختار مغناطیسی از منطقه‌ای در نیمکره‌ی شمالی مشتری آغاز می‌شود و در حوالی استوای این سیاره به پایان می‌رسد. این در حالی است که چنین ساختاری در نیمکره‌ی جنوبی مشتری مشاهده نشده است.

این ساختار را می‌توان به‌ نوعی یک قطب مغناطیسی دیگر دانست که دانشمندان آن را لکه‌‌ی آبی بزرگ (الهام‌گرفته از لکه‌ی سرخ بزرگ مشتری) نامیده‌اند. چرا که این ناحیه در تصاویر رنگ کاذب به رنگ آبی دیده می‌شود.

دلیل وجود این ساختار مغناطیسی هنوز به‌طور دقیق مشخص نیست. هر چند که پژوهشگران در مقاله‌ی خود چند فرضیه را در این باره مطرح کرده‌اند. محتمل‌ترین فرضیه وجود نوعی لایه‌بندی در گوشته‌ی هیدروژن فلزی است که الگوهای همرفتی را با تغییراتی مواجه می‌کند.

در هر صورت باید منتظر داده‌های بعدی فضاپیمای جونو باشیم تا مشخص شود کدام سناریو بهترین توضیح را درباره‌ی این پدیده‌ی عجیب ارائه می‌دهد.

از فروشگاه آسمان شب دیدن کنید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.