تلسكوب هابل يلتقط ظاهرة غريبة في حلقات زحل

التقط تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا صوراً جديدة لموسم "القضبان الشعاعية" (spoke season) بينما كان زحل يمر بمرحلة الاعتدال، حيث تظهر ملامح غامضة عبر حلقاته الشهيرة. لم يفهم العلماء تماماً حتى الآن سبب هذه الظاهرة وتغيراتها الموسمية.

فصول زحل الموسمية

على غرار الأرض، يميل زحل على محوره ويمر بأربعة فصول مميزة. ولكن طول كل موسم على زحل يستمر نحو 7 سنوات أرضية بسبب مداره الأوسع حول الشمس. ويحدث الاعتدال خلال هذه الدورة عندما تكون حلقات زحل مائلة نحو الشمس، ومع اقترابه من الاعتدال الصيفي والشتوي، تختفي ظاهرة القضبان الشعاعية.

مع اقتراب الاعتدال الخريفي لنصف الكرة الشمالي لكوكب زحل، والذي يصادف يوم 6 مايو/ أيار عام 2025، من المتوقع أن تصبح ظاهرة "القضبان الشعاعية" أكثر وضوحاً ومن السهل رؤيتها.

يعتقد علماء الفلك أن المسؤول عن هذه الظاهرة هو التفاعل الذي يحدث بين المجال المغناطيسي المتغير لكوكب زحل نفسه مع الرياح الشمسية، والذي يؤدي لخلق محيط مشحون كهربائياً.

ويعتقد العلماء أن أصغر جزيئات الحلقة الجليدية، والتي يبلغ حجمها حجم ذرات الغبار، يمكن أن تكتسب شحنة كهربائية، ما يتسبب في ارتفاع هذه الجسيمات مؤقتاً فوق الجسيمات الجليدية الأكبر والصخور الموجودة في الحلقات.

ظاهرة القضبان الشعاعية لزحل

كانت بعثة فوياجر التابعة لناسا أول من اكتشف ظاهرة القضبان الشعاعية أوائل الثمانينيات من القرن الماضي. يمكن أن تظهر هذه القضبان الشعاعية الغامضة داكنةً أو فاتحة اللون اعتماداً على مقدار الإضاءة التي تتلقاها والزاوية التي تُرى منها.

لمساعدة العلماء في تعلم المزيد حول كوكب زحل والكواكب الغازية العملاقة الأخرى في النظام الشمسي (المشتري وأورانوس ونبتون) وفهم ديناميكيات أغلفتها الجوية وتطورها بشكل أفضل، يقوم تلسكوب هابل بجمع ملاحظات طويلة المدى لها من خلال مشروع إرث الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية (أوبّال OPAL). من المخطط أن يستمر جمع الملاحظات حتى نهاية عمر تلسكوب هابل التشغيلي الذي قد يمتد حتى العقد القادم.

تقول كبيرة علماء الكواكب في ناسا ورئيسة برنامج أوبال، إيمي سايمون، في بيان: "يتيح لنا برنامج أوبّال الذي يبني أرشيفاً ضخماً من البيانات عن كواكب النظام الشمسي الخارجية وقتاً أطول لدراسة ظاهرة القضبان الشعاعية هذا الموسم بمزيد من التفصيل".

حدث الاعتدال الأخير لزحل عام 2009، حين كانت مركبة كاسيني الفضائية التابعة لوكالة ناسا تدور حول عملاق الغاز لدراسته عن قرب. يواصل هابل الآن مراقبة كوكب زحل والكواكب الخارجية الأخرى على المدى الطويل بعد انتهاء مهمتي كاسيني وفوياجر.

وتقول سايمون: "على الرغم من قيام مهمة كاسيني بجمع بيانات ممتازة لسنوات طويلة، لا يزال العلماء غير قادرين على التنبؤ بالضبط بموعد بدء ظاهرة القضبان الشعاعية أو المدة التي تستغرقها. في الواقع، الأمر أشبه بتوقع موعد أول عاصفة في موسم الأعاصير".

توجد أنظمة الحلقات على الكواكب الأخرى، لكن أنظمة زحل هي الأكثر تميزاً، ما يجعلها موضوعاً قيماً لدراسة ظاهرة القضبان الشعاعية، وتضيف سايمون أن هذه الظاهرة الطبيعية الآسرة لا نراها إلا على كوكب زحل حالياً على الأقل".

بهدف الحصول على فهم أكثر شمولاً لظاهرة القضبان الشعاعية وفيزياء الحلقات الكوكبية، ستكون الخطوة التالية لبرنامج أوبال هي دمج البيانات المرئية والطيفية مع الملاحظات المؤرشفة من مهمة كاسيني.