أظهرت صور تلسكوب جيمس ويب غير المسبوقة وجود ما وصفه الباحثون بالبصمات الباردة داخل الشفق القطبي للكوكب المشتري.
الشفق القطبي للمشتري وأثره على الأقمار
تظهر الشفق القطبي للمشتري كأحد أقوى الظواهر في النظام الشمسي، حيث تتوهج المناطق القطبية نتيجة اصطدام جسيمات عالية الطاقة بالغلاف الجوي حول الكوكب.
تؤكد الملاحظات الحديثة أن أقمار المشتري يمكنها التأثير في هذه الظاهرة عبر تفاعلها مع المجال المغناطيسي الضخم للكوكب، مما يؤدي إلى تشكل مناطق حرارية غير معتادة داخل الشفق القطبي.
الأقمار الجاليليّة وتأثيرها
تشير النتائج إلى أن الأقمار الجاليليّة الأربعة Io وEuropa وGanymede وCallisto تؤثر بوضوح في بيئة المشتري المغناطيسية، إذ يسهم تفاعلها مع المجال في دفع الجسيمات المشحونة نحو الغلاف الجوي ما يترك آثاراً ضوئية مرتبطة بمواقع مدارها.
يُعد القمر Io من أكثر الأجسام جيولوجيًا نشاطًا في النظام الشمسي، إذ يطلق نشاطًا بركانيًا هائلاً يغذي طوقاً من الجسيمات المؤينة حول المشتري، وتكوّن هذه الجسيمات ما يُعرف بطوق البلازما Io.
وعندما تعبر الأقمار الجاليليّة عبر هذا الطوق ومع المجال المغناطيسي للكوكب، تُوجّه الأيونات نحو الغلاف الجوي، فيظهر التأثير داخل الشفق القطبي في مواقع هذه الأقمار المدارية.
اكتشاف بقعة باردة في الشفق وخواصها
خلال تحليل خمس صور التقطها تلسكوب جيمس ويب في سبتمبر 2023، رصد العلماء منطقة باردة نسبيًا داخل البصمة الشفقية المرتبطة بقمر Io، حيث انخفضت درجات الحرارة إلى نحو 509 درجات فهرنهايت، مع ارتفاع في كثافة الأيونات يصل إلى نحو 45 ضعفاً مقارنةً بالمناطق المحيطة.
وتبين أن درجات الحرارة وكثافة الجسيمات داخل بقعة Io الشفقية يمكن أن تتغير خلال دقائق قليلة، ما يشير إلى وجود إلكترونات عالية الطاقة تتحرك على طول خطوط المجال المغناطيسي للمشتري.
مقارنة وأثر في أبحاث الفضاء
على الأرض لا يُظهر قمر الأرض تأثيراً مباشراً في شفقنا القطبي، لكن العلماء يعتقدون بأن أقمار أخرى في النظام الشمسي قد تؤثر في الشفق القطبي لكواكبها، فمثلاً قد يكون لقمر Enceladus التابع لسير Saturn تأثير مشابه على شفق كوكبه.
تسهم هذه النتائج في فهم التفاعل المعقد بين الكواكب العملاقة وأقمارها ضمن بيئات مغناطيسية نشطة، وتفتح أبواب لدراسة أعمق للأنظمة المغنطيسية في النظام الشمسي.
