لاحظت المركبة الفضائية اليابانية Arase (التي كانت تُعرف سابقًا باسم ERG) موجات الجوقة والإلكترونات المتناثرة في الغلاف المغناطيسي للأرض ، وهو أصل الشفق النبضي. ترسبت الإلكترونات المتناثرة في الغلاف الجوي ، مما أدى إلى الإضاءة الشفقية.
(الصورة: © ERG Science Team)
كشفت دراسة جديدة أن أصول العروض الوامضة المكثفة للضوء المرتفع في الغلاف الجوي للأرض تم الكشف عنها الآن بعد مطاردة استمرت لعقود.
وفقا للعلماء وراء البحث الجديد ، قد تحدث الشفق القطبي العالي فوق كوكب المشتري وزحل.
تتنوع الأضواء الدرامية المعروفة باسم الأضواء الشمالية والجنوبية ، وتسمى أيضًا الشفق ، في الطبيعة مثل الألوان التي تعرضها في السماء. النوع الأكثر شيوعًا ، والمعروف باسم الشفق القطبي المنفصل ، يشتهر بتلألأ شرائط وغواصات الألوان. في المقابل ، الشفق النبضي هو بقع عملاقة من الضوء الوامض. [دليل الشفق القطبي: كيف تعمل الشفق القطبي الشمالي (رسم بياني)]
تنتج الشفق عند تدفق جسيمات عالية السرعة من الشمس - تُعرف مجتمعة باسم الرياح الشمسية - إلى الغلاف المغناطيسي للأرض ، وهو عبارة عن غلاف من الجسيمات المشحونة كهربائيًا محاصرًا بواسطة المجال المغناطيسي للكوكب. في حين أن الشفق القطبي المنفصل ينشأ على بعد بضعة آلاف من الأميال فوق سطح الأرض ، فإن الشفق النبضي ينبض حوالي 10 مرات أبعد.
أشارت الأبحاث السابقة إلى أن الشفق النبضي ينبعث من التقلبات الكهرومغناطيسية المعروفة باسم موجات الكورس التي تنشأ في الغلاف المغناطيسي عند خط الاستواء. كانت الفكرة هي أن موجات الجوقة ترسل إلكترونات في الغلاف المغناطيسي تتدفق على طول خطوط المجال المغناطيسي للكوكب نحو الروافد العليا من الغلاف الجوي للأرض ، وتولد الضوء عندما تصطدم بجزيئات الهواء.
ومع ذلك ، لعقود ، لم يتمكن العلماء من جمع الملاحظات الأرضية والفضائية الحساسة بما فيه الكفاية ليصطفوا في الوقت والمكان المناسبين لإثبات هذا النموذج. الآن ، جمع الباحثون أخيرًا أدلة مباشرة على سلسلة الأحداث وراء الشفق النبضي.
قام العلماء بتحليل البيانات من مركبة الفضاء Arase ، التي أطلقتها الوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء الجوي في أواخر عام 2016. يمكن لهذا القمر الصناعي اكتشاف موجات الكورس والتحقيق في آثارها على إلكترونات الغلاف المغناطيسي داخل نافذة ضيقة حول خط المجال المغناطيسي.
كما حدد الباحثون المكان الذي وصل فيه خط المجال المغناطيسي الذي فحصته المركبة الفضائية Arase إلى الأرض. لقد بحثوا عن أي شفق نبضي يطابق نشاط الإلكترون الناتج عن موجات الكورس.
حدد العلماء شفقًا في عام 2017 في وسط كندا ، تم إنشاؤه على ما يبدو من إلكترونات الغلاف المغناطيسي المنتشرة بواسطة موجات الكورس.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة ساتوشي كاساهارا ، فيزيائي الفضاء والكواكب في جامعة طوكيو ، "نتائج المراقبة عادة ما تكون معقدة للغاية ، وتؤدي اختبارات التنبؤات النظرية غالبًا إلى نتائج غامضة ، وهو ما لم يكن كذلك هنا".
لاحظ الباحثون أن نشاطًا مشابهًا قد يحدث في الشفق القطبي للمشتري وزحل ، حيث اكتشف عمل سابق موجات الجوقة. وأخبر Kasahara موقع Space.com أن "التطبيق على الكواكب الأخرى سيكون مثيراً".
قام الباحثون بتفصيل نتائجهم على الإنترنت اليوم (14 فبراير) في مجلة Nature.
