الشبكة اليمنية للعلوم والبيئة (يمن ساينس) موقع يهتم بأخبار العلوم والتكنولوجيا والصحة والبيئة والسكان
مقالات مشابهة
هونغ كونغ، ٢٦ مايو ٢٠٢٤ – يمن ساينس
تشهد ظاهرة الشفق القطبي، المعروفة بالشفق الشمالي والجنوبي، إعجاباً متزايداً على مر العصور. في الفترة بين ١٠ و ١٢ مايو ٢٠٢٤، شهدت الأرض أقوى حدث شفق قطبي منذ ٢١ عامًا، مذكراً بجمال هذه العروض السماوية الرائعة.
وفي بيان صحفي، تلقت يمن ساينس نسخة منه، أشارت الجامعة إلى دراسة حديثة نشرتها مجلة “نيتشر أسترونومي” قام بها فريق من علماء الفضاء في قسم علوم الأرض بجامعة هونغ كونغ (HKU)، بما في ذلك البروفيسور بينزهينغ تشانغ، البروفيسور تشونغوا ياو، والدكتور جونجيه تشين، بالتعاون مع زملائهم الدوليين، باستكشاف القوانين الأساسية التي تحكم الشفق القطبي المتنوع الذي يُلاحظ عبر الكواكب، مثل الأرض والمشتري وزحل. توفر هذه الدراسة رؤى جديدة حول التفاعلات بين الحقول المغناطيسية الكوكبية والرياح الشمسية، مما يُحدث تحديثاً في الصورة التقليدية لغلافات الكواكب المغناطيسية العملاقة. يمكن أن تُحسن هذه النتائج توقعات الطقس الفضائي، وتوجه الاستكشافات الكوكبية المستقبلية، وتلهم دراسات مقارنة إضافية للبيئات المغناطيسية.
فك شيفرة تنوع الشفق القطبي الكوكبي
تولد الأرض وزحل والمشتري حقلاً مغناطيسياً شبيهاً بالثنائي القطب، مما يؤدي إلى تشكل هندسة مغناطيسية تشبه القمع، التي توجه الإلكترونات النشطة في الفضاء نحو المناطق القطبية وتسبب انبعاثات الشفق القطبي. ومع ذلك، تختلف الكواكب الثلاثة في العديد من الجوانب، بما في ذلك قوة المجال المغناطيسي، سرعة الدوران، حالة الرياح الشمسية، نشاط الأقمار، وغيرها. لم يكن من الواضح كيف ترتبط هذه الظروف المختلفة بالتراكيب الشفقية المختلفة التي تم رصدها على هذه الكواكب لعقود.
باستخدام حسابات الديناميكا المغناطيسية الهيدروديناميكية الثلاثية الأبعاد، التي تُنمذج الديناميات المتزاوجة للسوائل الموصلة كهربائياً والحقول الكهرومغناطيسية، قام فريق البحث بتقييم الأهمية النسبية لهذه الظروف في التحكم في الشكل الرئيسي للشفق القطبي للكوكب. من خلال الجمع بين ظروف الرياح الشمسية ودوران الكواكب، عرفوا معلمة جديدة تتحكم في التركيب الرئيسي للشفق القطبي، والتي تشرح لأول مرة بشكل جيد التراكيب الشفقية المختلفة التي تم رصدها على الأرض وزحل والمشتري.
أهمية البحث
تعتبر تفاعلات الرياح النجمية مع الحقول المغناطيسية الكوكبية عملية أساسية في الكون. يمكن تطبيق هذا البحث لفهم بيئات الفضاء للكواكب الأخرى مثل أورانوس ونبتون وحتى الكواكب الخارجية.
قال البروفيسور بينزهينغ تشانغ، الباحث الرئيسي والمؤلف الأول للمشروع: “دراستنا كشفت التفاعل المعقد بين الرياح الشمسية ودوران الكواكب، مما يوفر فهمًا أعمق للشفق القطبي عبر الكواكب المختلفة. هذه النتائج لن تعزز فقط معرفتنا بالشفق القطبي في نظامنا الشمسي، بل قد تمتد أيضًا لدراسة الشفق القطبي في الأنظمة الكوكبية الخارجية”.
وأضاف البروفيسور دينيس غرودنت، رئيس معهد النجم في جامعة لييج والمؤلف المشارك في المشروع: “لقد تعلمنا أن الشفق القطبي على الأرض والمشتري مختلفان منذ عام 1979، وكان من المفاجئ الكبير أن يمكن تفسيرهما بإطار موحد”.
تطبيقات مستقبلية
من خلال تقدم فهمنا الأساسي لكيفية تفاعل الحقول المغناطيسية الكوكبية مع الرياح الشمسية لإنتاج عروض الشفق القطبي، يحمل هذا البحث تطبيقات عملية هامة لمراقبة واستكشاف البيئات المغناطيسية في النظام الشمسي.
يمثل هذا البحث أيضًا محطة هامة في فهم الأنماط الشفقية عبر الكواكب، مما يعمق معرفتنا بالبيئات الفضائية الكوكبية المتنوعة، ويفتح الطريق أمام أبحاث مستقبلية حول العروض الضوئية السماوية التي لا تزال تثير خيالنا.
