في عام 2020 ، توصلت مجموعة من العلماء إلى شرح للتناقضات الغريبة في الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري. اقترحوا أن تمطر Mushballs المُحسّنة بالجليد خلال عواصف رعدية شديدة على عملاق الغاز. ومع ذلك ، في ذلك الوقت ، كانت فكرة حجارة Slushee المليئة بالأمونيا غريبة جدًا من أن تكون حقيقية ، لذا فقد أمضوا السنوات القليلة القادمة في محاولة لإثبات أنها خاطئة.
لكن لا يمكن إنكار كوكب المشتري. أكد بحث جديد أن الظاهرة الغريبة لا توجد فقط – يمكن أن تحدث على جميع الكواكب الغازية للنظام الشمسي.
في النتيجة الأخيرة ، وأكد في مجلة Science Advances ، أكد علماء الكواكب في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي (UC Berkeley) أن العواصف البارزة من Mushballs ، برفقة البرق الشرسة ، تحدث على كوكب المشتري. تُحول الكرات – الأجرام السماوية من الأمونيا والماء المغطاة في قشرة صلبة من الجليد المائي – الأمونيا إلى طبقات أعمق من كوكب المشتري ، مما يخلط عن جوها.
شارك طالب الدراسات العليا في جامعة كاليفورنيا في بيركلي كريس موكيل وأستاذ علم الفلك إيمو دي باتر في تأليف الدراسة ، التي تخضع حاليًا مراجعة النظراء. يعترفون أنهم اعتقدوا في البداية أن النظرية كانت معقدة للغاية بحيث لا تكون حقيقية. وقال موكيل في بيان “كلاهما وأنا كلاهما ،” لا توجد طريقة في العالم هذا صحيح “. “يجب أن تتجمع الكثير من الأشياء لشرح ذلك فعليًا ، فهذا يبدو غريبًا للغاية. لقد أمضيت أساسًا ثلاث سنوات في محاولة لإثبات هذا الخطأ. ولم أستطع إثبات ذلك بشكل خاطئ.”
تشتهر كوكب المشتري بالطقس العاصف ، الذي يتميز بالأعاصير ، والمضادات المعقولة ، والعواصف الكبيرة ، والأعمدة الغنية بالأمونيا التي تبتلع الكوكب. يتكون جو الكوكب في المقام الأول من غاز الهيدروجين والهيليوم مع كميات ضئيلة من الأمونيا والماء.
العواصف العنيفة داخل جو كوكب المشتري المضطربة تولد كرات Mushballs والبرق الضحل ، وفقًا للبحث الجديد. يتم إنشاء هذه الكرات Mushballs عن طريق السحب الرعدية التي تقع على بعد حوالي 40 ميلًا (64 كيلومترًا) تحت قمم سحابة كوكب المشتري. تحمل الغيوم من العواصف الرعدية ثلجًا مائيًا على طول الطريق نحو الارتفاعات الشديدة التي تكون في بعض الأحيان فوق الطبقة المرئية من السحب. بمجرد أن يكونوا في الأعلى ، تعمل الأمونيا مثل التجمد ، وتذوب الجليد ويجمع بينه ، ويشكل في النهاية سائلًا أمونيا مائيًا مملوءًا بالجليد المائي ، مما يخلق كرة موفرة.
تم تقديم فكرة Mushballs لأول مرة كتفسير لغز Jovian الذي يسيطر عليه منذ فترة طويلة: لماذا الأمونيا مفقودة من أجواء كوكب المشتري. وفقًا للورقة ، ترتفع Mushballs عبر الجو حتى تصبح ثقيلة جدًا وتتراجع حتى تتبخر. من خلال القيام بذلك ، تقوم Mushballs بإعادة توزيع الأمونيا والماء من الغلاف الجوي العلوي إلى الطبقات العميقة أسفل السحب ، مما يخلق مناطق من الأمونيا المستنفدة التي تكون مرئية في الملاحظات الراديوية لكوكب المشتري.
“لذلك لديك ، في الأساس ، هذا النظام الغريب الذي يتم تشغيله أسفل سطح السفينة السحابة ، يسير على طول الطريق إلى أعلى الجو ثم يغرق في عمق الكوكب” ، قال مويل. ينتج عن هذا التكوين الكيميائي لأسطح السحابة لا يعكس بالضرورة التكوين الأعمق في جو كوكب المشتري.
ابتكر الباحثون وراء الدراسة أول تصور ثلاثي الأبعاد لأجواء كوكب المشتري العلوية ، والتي أكدت أن Mushballs موجودة. في الواقع ، يمكن أن توجد عواصف البردع القلبية على كواكب عملاقة أخرى مثل زحل وأورانوس ونبتون.
https://www.youtube.com/watch؟v=tq_6dclz0ns
باستخدام الملاحظات من مقياس إشعاع الميكروويف في مركبة الفضاء Juno ، ومجموعة كبيرة جدًا ، وتلسكوب هابل للفضاء ، تمكن الباحثون من استكشاف عمق الطقس وتأثيره على كوكب المشتري. أظهر التصور ثلاثي الأبعاد أنه على الرغم من أن غالبية أنظمة الطقس على كوكب المشتري ضحلة ، حيث تتم حوالي 6 إلى 12 ميلًا (من 10 إلى 20 كيلومترًا) أسفل سطح السحابة المرئية للكوكب ، فإن أحداث الطقس الأخرى تسير بشكل أعمق بكثير في طبقة كوكب المشتري. “في كل مرة تنظر فيها إلى كوكب المشتري ، فإنه في الغالب مجرد مستوى السطح” ، قال موكيل. “إنها ضحلة ، لكن بعض الأشياء – العواصف والعيو الكبيرة – يمكن أن تدمج”.
وخلصت الدراسة إلى أن الأحداث الجوية الضحلة على كوكب المشتري لا يمكنها شرح استنفاد الأمونيا في الأجزاء الأعمق من جو كوكب المشتري. بدلاً من ذلك ، قد يكون التفاعل بين الأحداث الواسعة النطاق ، مثل الأعمدة والدوامات ، جنبًا إلى جنب مع ظاهرة على نطاق العواصف ، مثل العواصف البارزة في Mushball ، مسؤولة عن استنفاد جو كوكب المشتري.
وقال موكيل إن المهام التي تم إرسالها إلى كوكب المشتري والكواكب البعيدة الأخرى للنظام الشمسي لا يمكنها إلا أن ترى الأجواء العلوية ، والتي هي في الواقع ممثل سيء للغاية لما هو داخل الكوكب “. وأضاف: “ستقودك قمم السحابة المضطربة إلى الاعتقاد بأن الجو مختلط جيدًا”. “إذا نظرت إلى الجزء العلوي ، فأنت تراه يغلي ، وافترض أن الوعاء بالكامل يغلي. لكن هذه النتائج تظهر أنه على الرغم من أن الجزء العلوي يبدو أنه يغلي ، إلا أنه يوجد أسفل طبقة ثابتة للغاية وتباطؤ.”