قوة هائلة!.. برق أكبر كواكب المجموعة الشمسية أقوى من برق الأرض بمليون مرة

والسبب وراء هذا التفاوت الكبير في التقديرات يعود إلى اختلاف طرق الرصد. فالدراسات السابقة اعتمدت على مهام فضائية كانت قادرة على رصد أقوى الومضات فقط على الجانب المظلم من المشتري، ما جعل العلماء يعتقدون أن صواعقه تشبه أقوى الصواعق على الأرض والمعروفة باسم “الصواعق العملاقة”.

لكن كل شيء تغير عندما بدأت مركبة الفضاء “جونو” التابعة لناسا بالدوران حول المشتري عام 2016. فقد التقطت كاميراتها الحساسة العديد من الومضات الأضعف التي تشبه تلك التي تحدث على الأرض، ما أثار تساؤلات جديدة حول القوة الحقيقية لبرق المشتري.

• لماذا يصعب قياس برق المشتري؟

يواجه العلماء صعوبة في تقدير القوة الحقيقية لصواعق المشتري بسبب الغيوم الكثيفة التي تحجب الرؤية، كما يوضح مايكل وونغ، عالم الكواكب في جامعة كاليفورنيا في بيركلي وقائد الدراسة.

وللتغلب على هذه المشكلة، لجأ الفريق إلى تحليل البيانات من جهاز في جونو يمكنه رصد الموجات الراديوية المنبعثة من البرق. وهذه الطريقة أكثر دقة لأن الموجات الراديوية تخترق الغيوم بسهولة.

والتحدي الآخر كان أن المشتري يشهد عادة عدة عواصف في وقت واحد، ما يجعل من الصعب معرفة أي عاصفة تسببت في البرق الذي رصدته مركبة جونو.

وفي عامي 2021 و2022، حدث هدوء في العواصف في المنطقة الاستوائية الشمالية للمشتري، ما أتاح للعلماء فرصة نادرة للتركيز على عاصفة واحدة كبيرة في كل مرة. واستعانوا بتلسكوب هابل الفضائي ومركبة جونو وصور من علماء فلك هواة لتحديد مواقع هذه العواصف بدقة.

وأطلق وونغ على هذه العواصف اسم “العواصف العملاقة الخفية”، لأنها استمرت لأشهر مثل العواصف العملاقة، لكن سحبها لم تكن مرتفعة مثل العواصف العملاقة المعتادة.

إقرأ المزيد

وتمكنت مركبة جونو من الاقتراب بما يكفي من أربع من هذه العواصف لتحليل الموجات الميكروية الصادرة عن برقها.

وسجل العلماء ومضات برق بمعدل ثلاث ومضات في الثانية خلال هذه التحليلات. وبعد قياس 613 ومضة، حسبوا أن قوتها تراوحت بين قوة صاعقة أرضية عادية إلى أكثر من 100 ضعفها.

لكن العلماء يحذرون من أن هذه التقديرات قد لا تكون دقيقة تماما، لأنهم اضطروا للمقارنة بين انبعاثات البرق على الأرض عند طول موجي مختلف عن تلك المستخدمة لرصد برق المشتري. ولهذا السبب، يعتقدون أن صواعق المشتري قد تكون أقوى بمليون مرة من صواعق الأرض.

• لماذا برق المشتري أقوى؟

لفهم سبب قوة برق المشتري، يجب النظر إلى كيفية عمل غلافه الجوي.

فالمشتري، مثل الأرض، يشهد ظاهرة الحمل الحراري، وهي حركة الهواء التي تنقل الحرارة من الأسفل إلى الأعلى. لكن الفرق كبير بين الكوكبين:

إقرأ المزيد

· على الأرض: الغلاف الجوي يتكون أساسا من النيتروجين، وهو أثقل من الماء. لذلك، الهواء الرطب (الذي يحتوي على بخار الماء) يكون أخف من الهواء الجاف ويرتفع بسهولة إلى الأعلى.
· على المشتري: الغلاف الجوي يتكون أساسا من الهيدروجين، وهو أخف من الماء. لذلك، الهواء الرطب على المشتري يكون أثقل من الهواء الجاف، ما يجعله يصعد بصعوبة إلى الأعلى.

وهذا يعني أن العواصف على المشتري تحتاج إلى طاقة هائلة لكي ترتفع، ولكن عندما تنجح في الوصول إلى قمة الغلاف الجوي، تطلق كمية هائلة من الطاقة، ما يؤدي إلى رياح شديدة السرعة وبرق قوي جدا.

ويبلغ ارتفاع العواصف على المشتري أكثر من 100 كيلومتر، بينما لا يتجاوز ارتفاع العواصف على الأرض 10 كيلومترات.

• كيف يتكون البرق؟

يعتقد العلماء أن البرق على المشتري يتكون بنفس الطريقة التي يتكون بها على الأرض: بخار الماء يرتفع إلى طبقات الجو الباردة، حيث يتكثف إلى قطرات ماء وبلورات جليدية تتصادم فتكتسب شحنة كهربائية، وعندما تتراكم الشحنات الكافية يحدث البرق.

لكن السؤال عن سبب كون برق المشتري أقوى بكثير من برق الأرض ما يزال مفتوحا أمام العلماء: هل السبب هو اختلاف الغلاف الجوي بين الهيدروجين والنيتروجين؟ أم أن العواصف الأطول توفر مسافة أكبر لتتراكم فيها الشحنات الكهربائية؟ أم أن الحاجة إلى تراكم حرارة أكبر قبل تشكل العاصفة يؤدي إلى طاقة أكبر عند انطلاقها؟.

نشرت نتائج الدراسة في 20 مارس في مجلة AGU Advances.

المصدر: سبيس