العلماء يكتشفون أخيراً سر اختلاف مظهر كوكبي نبتون وأورانوس

ينتمي كوكبا أورانوس ونبتون إلى نظامنا الشمسي، ويُعتبران من الكواكب الجليدية، لكنهما يمتلكان درجاتٍ مختلفة من اللون الأزرق. في حين أن مظهر أورانوس سماوي شاحب، يبدو كوكب نبتون بلون أزرق أكثر حيوية. اكتشف علماء الفلك في ناسا أخيراً سبب اختلاف ألوان هذين الكوكبين المتشابهين في خصائصهما. فقد وجدت الدراسة التي نُشرت نتائجها الأسبوع الماضي في دورية "جيوفيزيكال ريسيرش: بلانيتس" (Geophysical Research: Planets)، أن تراكم جزيئات الضباب في الغلاف الجوي للكوكب يمكن أن يكسب الكوكب مظهراً أفتح، وهو ما قد يفسر مظهر أورانوس الشاحب.

يمكن أن يساعد فهم الاختلافات اللونية علماء الفلك على فهم بيئة هذين الكوكبين بشكل أفضل. إلى جانب درجات اللون الأزرق المختلفة، هناك الكثير من القواسم المشتركة بين هذين الكوكبين؛ إذ يتشابه الغلاف الجوي لكليهما من ناحية التكوين والكتلة والحجم، وكلاهما أكبر حجماً بأربع مرات من حجم الأرض (إذا افترضنا أن نصف قطر الأرض يساوي نصف قطر عملة الخمس سنتات المعدنية، سيبدو نبتون مثل كرة البيسبول).

اقرأ أيضاً:هل هناك كواكب أخرى خارج النظام الشمسي؟

نظراً لأن أورانوس ونبتون يبعدان نحو أكثر من 3 مليار كيلومتر عن الأرض، فمن الصعب معرفة خصائص هذين الكوكبين العملاقين. وعلى عكس المريخ، حيث تقوم مركبة بيرسيفيرانس الجوالة حالياً بجمع البيانات منه، لم يتم رصد هذين الكوكبين إلا من خلال تحليق مركبة "فوياجر 2" منذ 30 عاماً تقريباً. لتعويض النقص في البيانات، حلل الفريق البيانات التي تم جمعها من عدة تلسكوبات (تلسكوب جيميني الشمالي، ومرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابع لناسا، وتلسكوب هابل الفضائي) وابتكر نموذجاً للغلاف الجوي يحاكي الغلاف الجوي لأورانوس ونبتون.

نموذج جديد يكشف الاختلاف اللوني للكوكبين

في الحقيقة، لم تتمكن الدراسات السابقة التي أجريت على الغلاف الجوي لكلا الكوكبين من تفسير اختلاف لونيهما لأنها ركزت فقط على شكلي نبتون وأورانوس ضمن أطوال موجية محددة. على سبيل المثال، يوجد غاز الميثان الذي يمتص اللون الأحمر ويعكس الضوء الأزرق من ضوء الشمس في الغلاف الجوي لكل من نبتون وأورانوس. أما النموذج الجديد، فقد استخدم طيفاً واسعاً من الطول الموجي لدراسة عدة طبقات من الغلاف الجوي.

يقول المؤلف الرئيسي للدراسة وأستاذ فيزياء الكواكب بجامعة أكسفورد باتريك إروين، في بيان صحفي لوكالة ناسا: «إنه أول نموذج يلائم بشكل متزامن أرصاد أشعة الشمس المنعكسة التي تتراوح أطوالها الموجية من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة، وهو أول نموذج يظهر الاختلاف في نطاق اللون المرئي بين أورانوس ونبتون».

أظهر النموذج الجديد أن الضباب المحيط بالغلاف الجوي لأورانوس أكثر كثافة وتركيزاً من الغلاف الجوي لنبتون، ما يجعل أورانوس يبدو فاتح اللون أكثر. يحتوي نبتون على طبقة رقيقة فقط من الضباب، وغلافه الجوي أكثر كفاءة من غلاف أورانوس في تحفيز جزيئات الميثان للاندماج في الضباب لتكوين ثلج الميثان. بكلام آخر، الغلاف الجوي لنبتون أكثر كفاءة في تقليل غاز الميثان فيه عن طريق دمجه في طبقة الضباب، وبالتالي فإن ثلج الميثان المتشكل يسمح بعكس المزيد من الضوء الأزرق في الغلاف الجوي، ما يؤدي لظهور كوكب نبتون بلون أكثر زرقة.

اقرأ أيضاً: طفولة نبتون قد تكشف عن كواكب مفقودة في النظام الشمسي

ويشير الباحثون إلى أنه لو لم يكن هناك ضباب في الغلاف الجوي، فسيكون لكلا الكوكبين نفس درجة اللون الأزرق. يقول عالم الفلك بجامعة كاليفورنيا، بيركلي، مايك وونج، في بيان صحفي: «كنا نأمل أن يساعدنا تطوير هذا النموذج في فهم الغيوم والضباب في الغلاف الجوي لهذين الكوكبين العملاقين. إلا أن تمكننا من تفسير اختلاف اللون بين أورانوس ونبتون كان بمثابة مكافئةٍ غير متوقعة».