حل لغز المجالات المغناطيسية الغريبة لنبتون وأورانوس

كشفت دراسة جديدة مثيرة عن الأسرار الغامضة لما يوجد داخل كوكبي أورانوس ونبتون، وهما من أقل الكواكب استكشافا في نظامنا الشمسي.

وباستخدام محاكاة حاسوبية متقدمة، اقترح العلماء أن أسفل الغلاف الجوي الأزرق المكون من الهيدروجين والهيليوم، توجد طبقات مميزة من المواد التي لا تختلط، تماما كما يحدث مع الزيت والماء.

إقرأ المزيد

صور جديدة تكشف الألوان الحقيقية لنيبتون وأورانوس

ويُعرف كوكبا أورانوس ونبتون غالبا بـ "العمالقة الجليدية"، حيث يتكون كل منهما من غلاف جوي كثيف من الهيدروجين والهيليوم. وقد تكهن العلماء طويلا حول ما يوجد تحت هذه الأغلفة السحابية.

وكانت النظريات السابقة تشير إلى أن "مطر الألماس" يتشكل في أعماق هذه الكواكب بسبب الضغط الهائل. ومع ذلك، تقدم دراسة جديدة منظورا مختلفا، حيث تقترح أنه أسفل السحب، يوجد محيط هائل من الماء بعمق آلاف الأميال. وتحت هذه الطبقة المائية توجد طبقة أخرى مكونة من الهيدروكربونات - وهي مواد غنية بالكربون والهيدروجين والنيتروجين، بسمك يصل إلى نحو 8 آلاف كم.

كما يعتقد العلماء أنه قد يكون هناك محيط ضخم بنفس العمق فوق طبقة الهيدروكربونات في أورانوس.

وتشرح الدراسة أن درجات الحرارة والضغوط العالية داخل أورانوس ونبتون تتسبب في فصل الهيدروجين عن الميثان والأمونيا، ما يمنع اختلاط المواد في هذه الطبقات، ويترك الماء والهيدروكربونات متميزين عن بعضها بعضا.

ويختلف هذا بشكل كبير عن طريقة عمل جوف كوكب الأرض، حيث تختلط المواد المنصهرة وتتحرك بشكل مستمر، ما يخلق حقلا مغناطيسيا عالميا. أما في أورانوس ونبتون، فإن عدم اختلاط المواد قد يفسر مجالاتهما المغناطيسية الغريبة وغير المنظمة، وهو ما يمثل تباينا حادا مع المجالات المغناطيسية المستقرة للأرض والمشتري وزحل.

إقرأ المزيد

اكتشاف أصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية يثير تساؤلات حول ولادة الكواكب!

وقال بوركهارد ميلتزر، مؤلف الدراسة الرئيسي وأستاذ في جامعة كاليفورنيا، بيركلي: "لقد أصبح لدينا الآن نظرية جيدة حول سبب اختلاف الحقول المغناطيسية لأورانوس ونبتون عن باقي الكواكب. إنها تشبه الزيت والماء، لكن هنا يبقى الماء على السطح بينما تغرق الهيدروكربونات إلى الأسفل".

وطور ميلتزر هذه النظرية باستخدام تقنيات التعلم الآلي والمحاكاة الحاسوبية. ومن خلال محاكاة سلوك 540 ذرة تحت درجات حرارة وضغوط عالية، لاحظ كيف أن الماء يفصل نفسه بشكل طبيعي عن الهيدروكربونات، وهو شيء لم تتمكن النماذج السابقة من تحقيقه بسبب القيود التكنولوجية.

وما يزيد من الإثارة هو أن حقول الجاذبية التي تنبأ بها هذا النموذج تتطابق تماما مع البيانات التي جمعتها مركبة الفضاء التابعة لناسا "فوياجر 2" عندما مرت بالقرب من أورانوس في عام 1986 ونبتون في عام 1989.

ويعتقد العلماء أن مهمة ناسا المستقبلية إلى أورانوس قد تؤكد هذه الاكتشافات. وتشمل مقترحات المهمات الرئيسية إرسال مسبار إلى أورانوس لدراسة غلافه الجوي وجوفه وأقماره. وهذه المهمة لن تكشف فقط عن طبقات الكوكب، بل تستكشف أيضا أقماره المثيرة مثل "ميرندا".

المصدر: ماشابل