ظاهرة غير مسبوقة في حلقات زحل… ناسا تكتشف أمر لم نشهده من قبل في نظامنا الشّمسي!

في دراسة حديثة، وجد العلماء أنّ حلقات زحل تسخّن غلافه الجوّي بطريقة لم نشهدها من قبل في نظامنا الشّمسي. تمّ الاكتشاف من خلال الملاحظات المجمّعة لكوكب زحل من تلسكوب هابل الفضائي التّابع لناسا، ومسبار كاسيني المتقاعد، والمركبة الفضائية فوييجر 1 و 2، ومهمة مستكشف الأشعة فوق البنفسجية الدولية المتقاعدة.

الدّليل المنبّه هو وجود فائض من الأشّعة فوق البنفسجيّة التي يُنظر إليها على أنّها خطّ طيفي من الهيدروجين السّاخن في الغلاف الجوّي لزحل. يُعتقد أنّ جزيئات الحلقة الجليديّة الّتي تتساقط على الغلاف الجوّي لكوكب زحل تسبّب هذا التّسخين، بسبب تأثير النّيازك الدقيقة، أو قصف جسيمات الرّياح الشمسيّة، أو الأشعّة فوق البنفسجيّة الشمسيّة، أو القوى الكهرومغناطيسيّة التي تلتقط الغبار المشحون كهربائيّاً. يتمّ سحب هذه الجسيمات إلى الكوكب عن طريق مجال جاذبيّة زحل، وعندما غرق مسبار كاسيني التّابع لناسا في الغلاف الجوي لزحل في عام 2017، قام بقياس مكوّنات الغلاف الجوّي وأكّد أنّ العديد من الجسيمات تتساقط من الحلقات.

يوضّح مؤلّف الدّراسة، لطفي بن جافل من معهد الفيزياء الفلكية في باريس ومختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا، أنّ التفكّك البطيء للحلقات معروف جيّداً، لكنّ تأثيره على الهيدروجين الذّري للكوكب مفاجأة. تعدل الحلقات الغلاف الجوي العلوي عن طريق التّسلل إليه عند خطوط عرض محدّدة، ممّا يغيّر التكوين.

من المحتمل أيضاً أن تؤدّي عمليّات الاصطدام مع غازات الغلاف الجوّي إلى تسخين الغلاف الجوي على ارتفاع معين. تطلّب استنتاج بن جافل تجميع أرصاد الأشعّة فوق البنفسجيّة من أربع بعثات فضائية درست زحل، بما في ذلك الملاحظات من مجسَي ناسا فوييجر اللذان حلّقا عن طريق زحل في الثّمانينيات وقياس الأشعة فوق البنفسجية الزائدة.

جاء مفتاح تجميع أحجية الصور المقطوعة في قرار بن جافل باستخدام قياسات من تلسكوب هابل الفضائي الطيفي للتصوير (STIS)، والذي سمح بمعايرة بيانات الأشعّة فوق البنفسجيّة الأرشيفيّة من جميع المهمّات الفضائية الأربع الأخرى التي رصدت زحل. وأظهرت البيانات أنّه لا يوجد فرق في مستوى الأشعّة فوق البنفسجيّة في أيّ وقت أو موقع على الكوكب، مشيرة إلى أن "المطر الجلّيدي" المستمرّ من حلقات زحل هو أفضل تفسير. الهدف من الدّراسة هو تطبيق هذه المعرفة في النّهاية على الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى واكتشاف المزيد عن الغلاف الجوي في العوالم البعيدة.