تكشف رؤية هابل فائقة الوضوح عن ظاهرة الحلقة الناطقة

يركب Levitate Dust عربة دائرية حول Ringworld العملاق

بالرغم من قعدتمت ملاحظة ميزات “المقبض الكأسي” غير العادية لأول مرة بواسطة جاليليو في عام 1610، وقد مرت 45 عامًا قبل أن يصفها كريستيان هويجنز بالقرص المحيط بكوكب زحل. وفي وقت لاحق، تمكنت التلسكوبات الأرضية من التمييز بين أربع حلقات متحدة المركز فقط، تسمى A، B، C، D. ليس حتى الثمانينات. ناسايطير مسباران من طراز Voyager بالقرب من زحل لتصوير آلاف الحلقات متحدة المركز. وكانت المفاجأة الأكبر لعلماء فوييجر هي التكوينات المظلمة والشعاعية الشبيهة بالحلقات في المستوى الدائري والتي جاءت وذهبت أثناء دورانها حول زحل.

على مدى العقود الثلاثة الماضية، تلسكوب هابل الفضائي التقطت من حيث توقف الرحالة. إن رؤية هابل فائقة الوضوح هي ثاني أفضل شيء لوجودك هناك. ويتابع هابل الحلقة كل عام، ويقول إنها “مثيرة”. يُعتقد أن المتحدث الداكن عبارة عن جزيئات غبار مرسومة كهربائيًا فوق المستوى الحلقي. إنها تتغير بكثرة مع مواسم زحل التي تمتد لسبع سنوات. كما قد يكون مرتبطًا بالتغيرات في المجال المغناطيسي لكوكب زحل، حيث تضربه الرياح الشمسية.

هذه نسخة مشروحة من الصورة أعلاه. حقوق الصورة: ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، STScI، إيمي سيمون (NASA-GSFC)

تلسكوب هابل الفضائي يشاهد “موسم المتحدث” على زحل

تم التقاط هذه الصورة لزحل بواسطة تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا في 22 أكتوبر 2023، عندما كان زحل على بعد حوالي 850 مليون ميل من الأرض. تكشف رؤية هابل فائقة الوضوح عن ظاهرة تُعرف باسم المتحدث الحلقي.

المتحدث باسم زحل عبارة عن ميزات غير مستقرة تدور بحلقات. يستمر مظهرهم الشبحي فقط لدورتين أو ثلاث دورات حول زحل. خلال فترات النشاط، تستمر المتحدثات المشكلة حديثًا في إضافة الشكل.

في عام 1981، قامت مركبة فوييجر 2 التابعة لناسا بتصوير القضبان الحلقية لأول مرة. ناسا كاسيني وشهدت المركبة المدارية أيضًا متحدثًا خلال مهمتها التي استمرت 13 عامًا وانتهت في عام 2017.

يواصل هابل مراقبة زحل سنويًا عندما تأتي وتذهب المتحدث. تم التقاط هذه الدورة من خلال مشروع هابل لتراث الكواكب الخارجية في الغلاف الجوي (OPAL)، والذي بدأ منذ عقد من الزمن لرصد تغيرات الطقس سنويًا على جميع الكواكب الخارجية العملاقة الغازية الأربعة.

تُظهر صور هابل الواضحة أن تكرار ظهور المتحدثين يكون مدفوعًا موسميًا، حيث ظهر لأول مرة في بيانات أوبال في عام 2021، ولكن فقط على الجانب الصباحي (الأيسر) من الحلقات. تُظهر المراقبة طويلة المدى أن عدد وتنوع المتحدث يختلف باختلاف مواسم زحل. مثل الأرض، يميل زحل على محوره وله مواسم تستمر حوالي سبع سنوات.

قالت آمي سيمون، العالمة الرئيسية في برنامج OPAL في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: “ستظهر الترددات العالية والمكبرات المظلمة خلال السنوات القليلة المقبلة، عندما نتوقع أقصى نشاط للكلام ونحن نتحرك نحو الاعتدال في زحل”. .

وفي هذا العام، تظهر هذه الهياكل سريعة الزوال في وقت واحد على جانبي الكوكب، وتدور حول الكرة الأرضية العملاقة. ورغم صغر حجمها مقارنة بكوكب زحل، إلا أن طولها وعرضها أطول من قطر الأرض!

وقال سيمون: “النظرية الرائدة هي أن المتحدث مرتبط بالمجال المغناطيسي القوي لزحل، مع نوع من التفاعل الشمسي مع المجال المغناطيسي الذي يمنحك المتحدث”. عندما يقترب من اعتدال زحل، يكون ميل الكوكب وحلقاته أقل عن الشمس. في هذا التكوين، تضرب الرياح الشمسية المجال المغناطيسي الهائل لكوكب زحل بقوة أكبر، مما يعزز تكوين الكلام.

على الرغم من عدم وجود نظرية تتنبأ بشكل صحيح بالمكبر إلا بعد عقود من الزمن، فقد افترض علماء الكواكب أن القوى الكهروستاتيكية الناتجة عن هذا التفاعل شكلت غبارًا أو جليدًا فوق الحلقة. ستساعد ملاحظات هابل المستمرة في نهاية المطاف في حل اللغز.

تلسكوب هابل الفضائي هو مشروع تعاوني دولي بين ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية. يدير مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ميريلاند التلسكوب. يستضيف معهد علوم التلسكوب الفضائي (STScI) في بالتيمور بولاية ميريلاند عمليات هابل وويب العلمية. يتم تشغيل STScI لصالح وكالة ناسا من قبل رابطة جامعات الأبحاث الفلكية في واشنطن العاصمة.