تقدم دراسة حديثة تفسيراً جديداً للاختلاف بين ‘العواصف القطبية’ على كوكبي المشتري وزحل وبين الخصائص الداخلية العميقة للكوكبين. تفترض الفرضية أن الغلاف الجوي للمشتري يفرض قيوداً تمنع العواصف من الاندماج، بينما يسمح غلاف زحل الجوي لها بالنمو والاتحاد بحرية.
تأتي الدراسة بعد عقود من حيرة العلماء بشأن لغز اختلاف العواصف القطبية بين الكوكبين، رغم تشابههما الكبير في التركيب والسرعة. فبينما يتميز زحل بعاصفة واحدة عملاقة عند كل قطب، يتسم المشتري بنظام معقد يتكون من عاصفة مركزية رئيسية محاطة بهالة من العواصف الأصغر في تشكيل هندسي فريد.
يُشار إلى أن ‘دوامية قاعدة الدوامة’ هي المحرك الرئيسي للنمط السائل المرصود على السطح.
وفقاً للنموذج المطور، يبدو قاعدة زحل أكثر صلابة وتماسكاً مقارنة بقاعدة المشتري، مما يؤدي إلى نتائج مختلفة تماماً. يتسم الغلاف الجوي للمشتري بطاقة حرارية عالية تنبعث من لبّه، مع احتكاك منخفض نسبياً. تسمح هذه الظروف بظهور دوامات متعددة، لكنها تولد اضطرابات مبكرة تعمل كحواجز تمنع هذه الدوامات من الاندماج، فتبقى منفصلة في تشكيل يشبه ‘البيتزا’.
– مرصد فيرا روبين يهز عالم الفلك: اكتشاف كويكبات تتحدى قوانين الفيزياء
– فيديو: دراسة تكشف لغز كرات الجليد العملاقة وظاهرة العاصفة على المشتري
– حلقات زحل العملاقة ستختفي بحلول عام 2025
على النقيض من ذلك، يمتلك زحل غلافاً جوياً أعمق حيث تقل الاضطرابات العميقة أو تتبدد الطاقة بسرعة أكبر عبر الاحتكاك. يسمح غياب هذه الحواجز لجميع العواصف الصغيرة بالتصادم والاندماج حتى تشكل إعصاراً قطبياً هائلاً واحداً.
نافذة على أعماق الكواكب
اعتمد البحث على نموذج ثنائي الأبعاد لديناميكيات الموائع، مستفيداً من حقيقة أن الحركة السائلة في الكواكب سريعة الدوران تميل إلى التنظيم على طول محور الدوران.
يُقترح أن ما نراه على السطح هو في الواقع مرآة لما يحدث في الأعماق؛ فقد يكون باطن زحل أغنى بالمعادن والمواد القابلة للتكثيف، مما يجعله أكثر تماسكاً من باطن المشتري.
تفتح نتائج الدراسة آفاقاً جديدة لفهم تكوين كواكب العمالقة الغازية. وتثبت أن الطقس العنيف الذي رصدته مركبات فضائية مثل جونو وكاسيني ليس مجرد ظاهرة سطحية، بل هو رسالة مشفرة تحمل تفاصيل البنية الجيولوجية والكيميائية المختبئة تحت آلاف الكيلومترات من الغاز.
