اكتشاف بقعة مظلمة وغامضة على كوكب نبتون
تاريخ النشر: 28th, August 2023 GMT
رصد علماء الفلك بقعة داكنة ضخمة وغامضة على سطح كوكب نبتون وبجوارها نقطة مضيئة أصغر غير متوقعة.
وفي حين أن العلماء ما زالوا لا يفهمون منشأ هذه الرقعة الغامضة على السطح الأزرق للعملاق الجليدي البعيد، فإن الملاحظات الجديدة التي تم إجراؤها باستخدام التلسكوب الكبير جدا (VLT)، التابع للمرصد الجنوبي الأوروبي (ESO)، يمكن أن تساعد على إلقاء بعض الضوء على هذه الميزة المحيرة.
وكالة الفضاء اليابانية تعلق محاولة إطلاق صاروخ يحمل مركبة للهبوط على القمر منذ ساعة 1758 «هاري بوتر»... في ألمانيا منذ 8 ساعات
اكتشفت بقعة مظلمة على نبتون لأول مرة بواسطة المركبة الفضائية «فوياجير 2» التابعة لناسا في عام 1989 عندما حلقت بالقرب من الكوكب الثامن من كواكب المنظومة الشمسية في طريقها للخروج منها.
وكانت البقع الداكنة على سطح الكواكب مألوفة لدى علماء الفلك أصلا منذ القرن التاسع عشر، وكانوا يدرسون «البقعة الحمراء العظيمة» لكوكب المشتري، وهي عاصفة ظلت تضرب الكوكب الغازي العملاق منذ 200 عام على الأقل. ومع ذلك، كانت البقعة المظلمة على نبتون غريبة، لأنها اختفت بعد ملاحظات «فوياجير 2».
ثم، في عام 2018، اكتشف تلسكوب هابل الفضائي العديد من البقع المظلمة الجديدة على نبتون في نصفي الكرة الجنوبي والشمالي للكوكب.
ويقول الخبراء إن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها رصد بقعة مظلمة على الكوكب الأزرق باستخدام تلسكوب أرضي.
وتُعد هذه المعالم العرضية في الخلفية الزرقاء للغلاف الجوي للكوكب لغزا بالنسبة لعلماء الفلك، لكن النتائج الجديدة قد توافر مزيدا من الأدلة حول أصلها.
وقال المؤلف المشارك مايكل وونغ، الباحث في جامعة كاليفورنيا ببيركلي، في الولايات المتحدة: «هذه زيادة مذهلة في قدرة البشرية على مراقبة الكون. في البداية، لم نتمكن من اكتشاف هذه البقع إلا عن طريق إرسال مركبة فضائية إلى هناك، مثل فوياجير. ثم اكتسبنا القدرة على رصدها عن بعد باستخدام هابل. وأخيرا، تطورت التكنولوجيا لتمكيننا من ذلك من الأرض».
والبقع الكبيرة هي سمات إشاعة في الأغلفة الجوية للكواكب العملاقة، وأشهرها البقعة الحمراء العظيمة لكوكب المشتري.
وأضاف باتريك إيروين، الأستاذ في جامعة أكسفورد والمحقق الرئيسي في الدراسة: «منذ الاكتشاف الأول للبقعة المظلمة، كنت أتساءل دائما ما هي هذه الميزات المظلمة القصيرة العمر والمراوِغة».
واستخدم العلماء بيانات من التلسكوب الكبير جدا (VLT) لاستبعاد احتمال أن تكون البقع الداكنة ناجمة عن اختفاء السحب.
ولكن بدلا من ذلك، تشير الملاحظات إلى أن البقع الداكنة من المحتمل أن تكون نتيجة جزيئات الهواء المظلمة في طبقة أسفل طبقة الضباب المرئية الرئيسية، حيث يمتزج الجليد والضباب في الغلاف الجوي لنبتون.
ونظرا لأن البقع الداكنة ليست سمات دائمة للغلاف الجوي لنبتون، ولم يتمكن علماء الفلك من قبل من دراستها بتفصيل كاف، لم يكن من السهل عليهم التوصل إلى هذا الاستنتاج.
لكنهم تمكنوا من القيام بذلك بعد أن اكتشفت وكالة ناسا وتلسكوب هابل الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية عدة بقع داكنة في الغلاف الجوي للكوكب، بما في ذلك واحدة في نصف الكرة الشمالي للكوكب تم اكتشافها لأول مرة في عام 2018.
وباستخدام أداة المستكشف الطيفي المتعدد الوحدات (Muse) الخاصة بالتلسكوب الكبير جدا (VLT)، تمكن العلماء من تقسيم ضوء الشمس المنعكس من نبتون وبقعته إلى الألوان المكونة له، أو الأطوال الموجية. وسمح لهم ذلك بدراسة المكان بتفصيل أكبر مما كان ممكنا من قبل.
وقال البروفيسور إيروين: «أنا سعيد للغاية لأنني لم أتمكن من إجراء الاكتشاف الأول لبقعة مظلمة من الأرض فحسب، بل أيضا من تسجيل طيف انعكاس لمثل هذه الميزة لأول مرة».
إن وجود الطيف مكّن علماء الفلك من تحديد الارتفاع الذي تقع فيه البقعة المظلمة في الغلاف الجوي للكوكب بشكل أفضل، كما قدم معلومات عن التركيب الكيميائي للطبقات المختلفة للغلاف الجوي، ما أعطى الفريق أدلة حول سبب ظهور البقعة المظلمة.
وقدمت الملاحظات أيضا نتيجة مفاجئة، وهي نوع نادر من السحابة الساطعة العميقة التي لم يتم التعرف عليها من قبل، حتى من الفضاء.
وظهر هذا النوع النادر من السحابة كنقطة مضيئة بجانب البقعة المظلمة الرئيسية الأكبر حجما، وفقا للملاحظات المنشورة في مجلة «Nature Astronomy».
وأظهرت البيانات أن السحابة الساطعة العميقة الجديدة كانت على نفس المستوى في الغلاف الجوي مثل البقعة المظلمة الرئيسية. وهذا يعني أنها نوع جديد تماما من الميزات مقارنة بالسحب الصغيرة المصاحبة لجليد الميثان على ارتفاعات عالية والتي تمت ملاحظتها سابقا.
المصدر: الراي
كلمات دلالية: فی الغلاف الجوی البقع الداکنة علماء الفلک
إقرأ أيضاً:
طائرات تستخدم الهواء عوض الوقود.. هل هذا مستقبل الطيران الجوي؟
دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN)-- تخيّل السفر على متن طائرة متّجهة من مدينة سياتل في أمريكا إلى مدينة لندن البريطانية، لكن عوض حرق محرّكها الوقود الأحفوري، يعمل بوقود مصنوع من الهواء، حرفيًا.
يبدو الأمر قصة خيال علمي، غير أنّ مختبرات الأبحاث تسعى لتحقيقه بالفعل، رغم أنّ الأمر يبقى على نطاق ضيّق جدًا.
تعمل فئة جديدة من وقود الطيران المستدام (SAF) على سحب ثاني أكسيد الكربون من الهواء لتحوِّله إلى وقود طائرات، مقدمةً لمحة عن مستقبل قد يكون فيه قطاع الطيران خاليًا من الانبعاثات تقريبًا. لكن سعر هذا النوع من الوقود خالي الانبعاثات لا يزال باهظًا جدًا، وهنا تكمن المشكلة.
إمكانات الوقود الإصطناعي وكلفته الباهظةتختلف أسعار وقود الطيران المستدام باختلاف طريقة تصنيعه، ولم يُستخدم أي من أنواعه على نطاق واسع حتى الآن.
هناك نوعان رئيسيان، هما:
وقود الطائرات المستدام الحيوي (SAF)، المصنوع من مواد عضوية مثل زيت الطهي المستعمل، والنفايات الزراعية،
وقود الطائرات المستدام الكهربائي (e-SAF)، والمعروف أيضًا باسم الوقود الاصطناعي، والكيروسين الإلكتروني، وهذا النوع مصنوع من الهيدروجين المتجدد وثاني أكسيد الكربون المُلتَقَط من الهواء.
ويُعد الوقود الاصطناعي الخيار الأغلى ثمنًا، مردّ ذلك إلى حدٍ كبير، إلى التكلفة العالية لالتقاط الكربون والتحليل الكهربائي، إلا أنه يتمتّع بإمكانات كبيرة، فيمكنه أن يكون محايدًا للكربون تمامًا.
وقالت مسؤولة سياسات الطيران في منظمة النقل والبيئة الأوروبية غير الربحية التي تُركز على النقل المستدام، كاميل موتريل: "بين جميع بدائل وقود الطائرات الأحفوري، يُمثل الكيروسين الإصطناعي أكثر مسار واعد لإزالة الكربون من قطاع الطيران".
وشرحت: "يخلاف وقود الطائرات المستدام الحيوي، والذي يعيقه توفّر المواد الخام ومخاوف استخدام الأراضي، يمكن توسيع نطاق الكيروسين الإصطناعي بشكل مستدام لتلبية الطلب على وقود الطيران من دون أن يتعارض مع إنتاج الغذاء".
ورُغم أنّ السوق لا يزال ناشئًا، إلا أنّه من المتوقع أن تبدأ أولى الرحلات الجوية التجارية التي تستخدم الوقود الاصطناعي، ولو بشكلٍ جزئي، بحلول العام 2030، بحسب ما ذكرته موتريل.
ووفقًا لوكالة سلامة الطيران التابعة للاتحاد الأوروبي، يبلغ متوسط سعر الوقود الاصطناعي 8,720 دولارًا تقريبًا للطن.
ويُعد وقود الطائرات المستدام الحيوي أرخص، حيث يبلغ سعره 2,365 دولارًا للطن، لكنه لا يزال أغلى بكثير من وقود الطائرات التقليدي، الذي يبلغ متوسط سعره حوالي 830 دولارًا للطن.
تحويل الهواء إلى وقود للطائراتيأخذ الوقود الاصطناعي ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي (أو الانبعاثات الصناعية)، بالإضافة إلى الهيدروجين المستخرج من الماء عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام الكهرباء المتجددة.
وينتج عن ذلك وقود طائرات صناعي يمكن استخدامه في محركات الطائرات الحالية، ويتميز بإمكانية إعادة تدوير الكربون بدلاً من إضافته إلى الغلاف الجوي.
تُعد "Twelve" التي تأخذ من كاليفورنيا مقرًا لها بين الشركات الرائدة في هذا القطاع، فهي تُطوّر تقنية التحليل الكهربائي لثاني أكسيد الكربون عند درجة حرارة منخفضة.
وأوضح نائب رئيس تطوير الأعمال لدى "Twelve"، أشوين جادهاف: "يعتمد نهجنا على الكيمياء الكهربائية، حيث نُجري التحليل الكهربائي لثاني أكسيد الكربون في المراحل الأولية، ونجريه عند درجات حرارة منخفضة. لا يوجد الكثير من الاختصاصيين في هذا المجال".
تستهلك هذه العملية منخفضة الحرارة طاقة أقل مقارنةً بالطرق التقليدية عالية الحرارة، وتتكامل بسهولة مع طاقة الرياح والطاقة الشمسية، ما يجعل إنتاج الوقود الإصطناعي أكثر كفاءة وقابلية للتوسع.
سيُفتتح أول مصنع تجريبي تجاري لشركة "Twelve" هذا العام في ولاية واشنطن، وتخطط الشركة إنتاج 50 ألف غالون من وقود الطيران المستدام سنويًا.
محدودية الانتشاررُغم تَوفّر التقنيات التي تُمكّن من الوصول إلى قطاع طيران مستدام، إلا أنّ الابتعاد عن الوقود الأحفوري يظلّ مسارًا طويلاً ومعقدًا.
تلعب الاستثمارات القائمة وطويلة الأمد في النفط، والاعتبارات السياسية، ووتيرة التشريعات دورًا في سرعة انطلاق عملية التحول.
في هذا الشأن أوضحت أستاذة إدارة الطيران في جامعة مدينة دبلن، مارينا إيفثيميو: "نحن بحاجة إلى حجم وافر لخفض الأسعار، لكن التكاليف الأولية المرتفعة تُثني شركات الطيران عن اعتماد وقود الطيران المستدام على نطاق واسع. ومن دون تدخلات قوية من ناحية السياسات، مثل الدعم المالي، والحوافز الضريبية، والالتزامات القانونية، فإن الفجوة المالية ببساطة كبيرة جدًا بحيث يصعب تجاوزها".
كما لَفَتت إلى أنّ الوقود الاصطناعي يُعد الأعلى قدرة على خفض الانبعاثات مقارنةً بأي وقود طيران مستدام آخر، ولكنه الأكثر تكلفة أيضًا من حيث التشغيل الأولي.
لماذا يُعد الوقود الاصطناعي مكلفًا؟
زيارة حماد إلى الدوحة تعزز التعاون الرياضي العربي