تسجيل الدخول

استمتع بمزايا موقعنا

تسجيل الدخول
اخبار عاجلة

العلاقة بين كوكب المشتري ورائحة البيض الفاسد

العلاقة بين كوكب المشتري ورائحة البيض الفاسد
اقرأ لاحقا
اضافة للمفضلة
متابعة التصنيف العام
اضغط لتقييم الموضوع
[Total: 1 Average: 5]

العلاقة بين كوكب المشتري ورائحة البيض الفاسد

1. مقدمة

العلاقة بين كوكب المشتري ورائحة البيض الفاسد

عن كوكب المشتري والغلاف الجوي له كوكب المشتري هو الكوكب الأكثر كتلة في نظامنا الشمسي.

ويتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم وكميات صغيرة من الماء والميثان والأمونيا ومركبات أخرى.

غلافه الجوي هو موقع نظام طقس عالي الضغط المستمر، البقعة الحمراء الكبرى، وفترتين من العواصف الشديدة تحيط به.

ويتكون الغلاف الجوي لكوكب المشتري بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم، وهي نفس تركيبة السديم الشمسي المبكر.

يمكن قياس وفرة العناصر الثقيلة (الأكسجين والنيتروجين والكربون والكبريت والأرجون والكريبتون والزينون والأنواع الأخرى)

وعن طريق قياس وفرتها بالنسبة إلى النقطة المرجعية H2. هذه المعلومات ضرورية لفهم تكوين وتطور كوكب المشتري.

وتتشكل هذه الأنواع بشكل رئيسي من:

الماء (H2O)، والأمونيا (NH3)، والميثان (CH4) على مستوى المشتري.

من المتوقع أن يكون الميثانول (CH3OH) وكبريتيد الهيدروجين (H2S) من المركبات الثانوية المنتشرة في جميع أنحاء الغلاف.

ويعمل الميثانول والمواد العضوية المعقدة الأخرى كمكثف يمنع اختراق الضوء المرئي من الغلاف الجوي العميق لكوكب المشتري.

حيث تتفاعل الأمونيا الغازية لتكوين كبريتيد الهيدروجين في تفاعل تحفزه الخلفية الأيونية.

ولذلك، فإن كبريتيد الهيدروجين هو الحد العميق الذي يمكننا رؤيته في الطيف المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة.

وبالتالي

تعتبر قياسات كبريتيد الهيدروجين من جهاز الاستشعار عن بعد Juno-UVS أمرًا بالغ الأهمية.

مما يعزز القدرة على فك القيود المفروضة على ملف تعريف العناصر الثقيلة لكوكب المشتري الذي تم التوصل إليه من خلال القياسات الماضية والحالية.

ويتم نقل هذه العناصر الثقيلة إلى غلاف المشتري عبر جاذبية الكوكب ويتم احتواؤها عن طريق الذوبان في أوضاع الطور الغازي الثابتة.

اكتشاف رائحة البيض الفاسد في الغلاف الجوي لكوكب المشتري:

واحدة من أكثر عمليات الرصد شهرةً لكوكب المشتري.

هي تلك التي قامت بها المركبة الفضائية NASA وESA وASI Cassini وHuygens في ديسمبر 2000.

وعندما كانت المركبة الفضائية على وشك مغادرة المشتري، التقطت صورًا عالية الدقة للجانب المظلم من الكوكب وأظهرت الضوء.

يومض عند خطوط العرض العالية. ولم تكن هذه الومضات مفاجأة للخبراء.

وتُظهِر عمليات رصد كوكب المشتري بالأشعة فوق البنفسجية وجود انبعاثات شفقية فوق القطبين، ناتجة عن تأثير جسيمات الغلاف المغناطيسي النشطة.

هناك خاصيتان لانبعاث هذه الشفق الضوئي:

تأثير الإلكترون ينتج انبعاثًا ساطعًا للأشعة فوق البنفسجية من الغلاف الجوي العلوي على شكل كعكة دونات فوق كل قطب.

والتي تقع في الجانب الداخلي من COLO (دورة الطبقات العليا لكوكب المشتري).

(المرصودة) القرص، وثانيًا، تكون انبعاثات الهيدروجين الشفقية خافتة على النقيض من الانبعاثات الشفقية لـ H2 وH3+ عند 2.1 ميكرومتر.

ويتم إنتاج الهيدروجين:

في السحابة المائية الموجودة أسفل الحافة الداخلية لقرص COLO، وفي هذه الارتفاعات.

ويكون معتمًا لسلسلة الأشعة فوق البنفسجية الممتدة من 120 إلى 160 نانومتر.

لحل هذا اللغز، اقترح بوليو أن انبعاثات بقعة الشفق القطبي هذه، الناتجة عن الأشكال المختلفة لأزواج الأقمار الصناعية لمهمة غاليليو.

قد تم إنتاجها عن طريق حقن الهيدروجين الدافئ المرتبط مباشرة بالأنشطة البركانية لآيو.

وكانت هذه نظرية جيدة لأن H3+ المرصود يتم إنتاجه في نفس العمليات التي تؤدي إلى حقن الهيدروجين والميثان والأكسجين والكبريت والغازات البركانية الأخرى، ولأنه تم رصد ثوران الحمم البركانية المتوهجة في نفس الوقت.

3. التركيب الكيميائي للغلاف الجوي لكوكب المشتري

يشتهر الغلاف الجوي لكوكب المشتري بأشرطة ملونة وعواصف دائرية في بعض الأحيان.

وإن الأشرطة الملونة لكوكب المشتري ليست هي نفس الألوان التي تظهر في قوس قزح، ولكنها بدلاً من ذلك نتيجة لكيمياء معقدة.

في السنوات الأخيرة، حظي جزيء معين يسمى ثنائي الكبريت (S2) باهتمام علمي.

ولقد عرف العلماء منذ عقود أن S2 جزء من الطبقة السحابية غير المرئية (أي الموجودة أسفل قمم السحب).

ومع ذلك، لم يتم اكتشاف S2 في الغلاف الجوي المرئي (فوق قمم السحب) لكوكب المشتري نفسه.

أدى عملنا السابق إلى الكشف الأول عن S2 في الغلاف الجوي المرئي لكوكب المشتري، والآن نحاول فهم سلوكه وما يبقيه بعيدًا في الغلاف الجوي.

وقمنا بجمع البيانات في عامي 2010 و2011 باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة TEXES في مرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابع لناسا (IRTF).

وهناك سؤالان أساسيان نحاول الإجابة عليهما:

أولاً، نريد أن نعرف ما هي العوامل العالمية التي تنظم كمية S2 في الغلاف الجوي المرئي لكوكب المشتري.

للإجابة على هذا السؤال، اتبعنا استراتيجية المراقبة من خط الاستواء إلى القطب.

ومن خلال هذه الاستراتيجية، لاحظنا كميات يمكن اكتشافها في خطوط العرض الاستوائية الجنوبية، وغياب اكتشاف S2 في المناطق القطبية الشمالية والجنوبية.

يشير الاتجاه من خط الاستواء إلى القطب إلى أن هناك مزيجًا من الإنتاج الكيميائي الضوئي ونمط دوران زوالي محتمل ناتج عن تفاعل معقد بين الكيمياء الضوئية في قاعدة السحابة.

والفيزياء المجهرية السحابية، وديناميكيات طبقة التروبوسفير العليا والطبقة السفلى من الستراتوسفير.

من المحتمل أن يكون التأخير الزمني بسبب نقل S2 من الطبقة السحابية إلى طبقة الستراتوسفير والتي توفر بعد ذلك الظروف المناسبة لـ S2 لامتصاص الضوء واكتشافه في الانبعاث.

ومع ذلك، فإن الفهم الأفضل ضروري لحل الأسئلة:

يشجع عملنا المستقبلي المراقبة الأرضية لكوكب المشتري في أواخر عشرينيات القرن الحالي.

حيث يمر المشتري بالاعتدال التالي لمواصلة التحقيق في نمط الدوران الزوالي المقترح.

وبالإضافة إلى ذلك، سيشكل ذلك عائقًا مهمًا عند ملاحظة سلوك S2 طوال فترة مهمة Juno؛ تم إطلاق جونو في عام 2011 لمواصلة دراسة الغلاف الجوي والمجالات المغناطيسية.

العلاقة بين كوكب المشتري ورائحة البيض الفاسد

4. المركبات الكبريتية ورائحة البيض الفاسد

مصدر خصب ومثير للاهتمام للكبريت، حيث يوجد الكثير من الهيدروجين في الغلاف الجوي، يأتي من شوائب الكبريت في مجمعات ميتالو أوكسو.

ويقول شاربونو إن هذه مجموعات جزيئية افتراضية تم تأكيد حدوثها المقترح في كوكب المشتري.

من خلال اكتشاف التردد الاهتزازي لهذه المجمعات المعدنية-الأكسو عند مستوى الضغط العلوي للسحابة وفوقه.

“لقد أظهرنا، حسابيًا، أن مجموعات ميتالو أوكسو هذه ستكون قادرة بعد ذلك على إطلاق كبريتيد الهيدروجين عندما تتفاعل مع الغلاف الجوي.

ويحدث إطلاق كبريتيد الهيدروجين في الغلاف الجوي عندما تنتمي درجة الحرارة إلى المستوى الذي حوله السحب المرئية و تشكل المنطقة غير المرئية قاعدة سحابة مرئية.

وتظهر نتائجنا أن الأنواع الكبريتية الموجودة في السحب المرئية لكوكب المشتري هي المسؤولة عن أمطار ولفسبيرج، وربما السحب بطبيعة تركيبها-درجة حرارتها.

ونجد أن الشوائب الكبريتية تحدث وقد تكون موجودة في صور أخرى مرئية، ونجد أنها توجد أيضاً في الأنواع الميتالو أوكسو التي تحتوي على شحنة موجبة.

تساعد هذه النتائج

في تفسير سبب سيطرة مركبات الكبريت إذا كان من المحتمل وجود الهيدروجين في الغلاف الجوي لكوكب المشتري.

وعلاوة على ذلك، فإنها تعمل على تعميق الارتباط بالأرض وتعطي تفسيرًا بسيطًا ومعقولًا لمشكلة مصدر رائحة البيض الفاسد في الغلاف الجوي التي تعود إلى آلاف السنين.

5. المصادر المحتملة لمركبات الكبريت في الغلاف الجوي لكوكب المشتري

خلال مرحلته البدائية المهيمنة ككوكب أولي عملاق في القرص المتنامي الذي تغذيه الشمس الأولية.

ربما يكون المشتري قد أدمج كميات كبيرة من المواد المقاومة للحرارة بما في ذلك تلك التي تحتوي على المعادن والكبريت والفوسفور.

ويمكن للسحابة الجزيئية الأولية الشمسية المتطايرة والغنية بالكبريت والفوسفين، والتي تتصور فيها تجربة SOLID التكوين السائد للكبريتيدات المقاومة للحرارة.

العلاقة بين كوكب المشتري ورائحة البيض الفاسد

مثل تلك المكتشفة:

في النيازك التي قد يكون لها وظيفة عازلة مشابهة للغلاف المائي للأمونيا لزحل.

ولقد كانت أيضًا مصدرًا للثيو، والسلفو، والفوسفات المقاومة للحرارة التي تم اكتشافها في كوكب المشتري.

عملية ربما تكون قد أوصلت الفوسفيدات والفوسفينات إلى السديم الشمسي وعناصرها المستقرة ديناميكيًا حراريًا في كوكب المشتري.

والنشاط البركاني المحتمل عند القمر الجليلي آيو، وفي حالة أوروبا في المحيط المحتوي على المواد العضوية فوق النواة الصخرية، يزيد من تعقيد المشهد الجزيئي للغلاف الجوي لجوفيان.

وتشير الملاحظات التي تم الإبلاغ عنها مؤخرًا عن جهاز امتصاص فريد في الغلاف الجوي للقمر الجليلي، كاليستو.

بواسطة التحليل الطيفي عالي الدقة باستخدام الرسم البياني القريب من InfraRedSPECtropgraph الموجود على Keck II.

إلى أن مذنبات عائلة المشتري الغنية بالمواد العضوية المعقدة هي مصدر جهاز الامتصاص الغريب.

في وقت كتابة هذه السطور، يبقى أن نستكشف ما إذا كانت رائحة البيض الفاسد لكوكب المشتري والأقمار الجاليلية تتأثر بالجليد والهيدرات وكذلك غبار المذنبات على ارتفاعات كافية من الغلاف الجوي لجوفيان أم لا.

اقرأ لاحقا
اضافة للمفضلة
متابعة التصنيف العام

    إرسال تعليقك عن طريق :

      إبدأ بكتابة تعليقك الآن !

    تصميم و برمجة YourColor