المسبار جونو Juno وكوكب المشتري Jupiter

 

نظرًا لأن كوكب المشتري Jupiter كبير جدًا ، فقد كان له تأثير في قصة النظام الشمسي Solar System . لا يمكننا فهم أصل النظام الشمسي – وكيف نشأت الأرض – دون فهم كيفية تشكل كوكب المشتري. لا يزال هناك الكثير مما لا نعرفه عن كوكب المشتري مثل:

 

مما هو مصنوع؟

 

ما الذي يكمن تحت تلك الغيوم الدوامية الجميلة ؟

 

ما الذي يولد مجاله المغناطيسي بالضبط؟

.

كوكب المشتري Jupiter

 

على عكس كوكب الأرض Earth والكواكب الداخلية Inner Planets الأخرى ، والتي تتكون من مادة صخرية ، فإن كوكب المشتري والعمالقة الغازية الأخرى هم في الغالب – إن لم يكن بالكامل – كرات ضخمة من الغاز. تسمح الكتلة الهائلة للمشتري له بالاستمرار في التمسك بجميع الغازات التي راكمها في فترة تشكله. نظرًا لأن غازاته لم تتغير خلال أربعة مليارات عام ، فإن دراسة تركيبته هي طريقة للتحقيق في تاريخ نظامنا الشمسي.

 

باستثناء اللب Core الصلب ، من المحتمل أن يكون الجزء الداخلي للمشتري مختلطًا جيدًا ، مما يعني أن تكوين غلافه الجوي الخارجي من المحتمل أن يكون مؤشرًا جيدًا على ما هو أعمق في الكوكب. من خلال قياس كمية الماء في غلافه الجوي ، يمكننا تقدير كمية الأكسجين – المكون الرئيسي للماء – داخل كوكب المشتري ، وهي خطوة حيوية في فهم تكوين الكوكب.

 

على سبيل المثال ، ستساعدنا معرفة كمية الأكسجين التي يمتلكها المشتري في تحديد مدى بُعده عن الشمس عندما تشكل. كان يعتقد في البداية أن كوكب المشتري قد ولد تقريبًا حيث يدور اليوم. ولكن عندما زارت مركبة الفضاء جاليليو Galileo التابعة لوكالة ناسا العملاق الغازي في التسعينيات ، أسقطت مسبارًا Probe في غيوم الكوكب واكتشفت أدلة تشير إلى خلاف ذلك. وجد المسبار المزيد من العناصر الثقيلة – الكربون والنيتروجين والكبريت والأرجون argon والكريبتون krypton والزينون xenon – أكثر مما كان متوقعًا. كانت هذه النتيجة مفاجأة لأن المواد الكيميائية التي تحتوي على هذه العناصر لا يمكن أن تتشكل إلا في درجات حرارة منخفضة للغاية ، وتم خلطها بمواد تتشكل في ظروف أكثر دفئًا.

 

أحد التفسيرات المحتملة لوفرة العناصر الأثقل هو أن كوكب المشتري تشكل بالفعل بعيدًا عن الشمس عن مداره الحالي. هناك ، كان قادرًا على جمع هذه المواد التي تكثفت في المناطق المتجمدة خارج مدار كوكب نبتون Neptune . ثم هاجر المشتري إلى الداخل إلى مداره الحالي. وهناك نظرية أخرى لتشكل المشتري حيث هو الآن. في هذا السيناريو ، حُصرت المواد الأثقل داخل بلورات الجليد التي سكنت جوار كوكب المشتري. عندما تشكل الكوكب ، التهم هذه البلورات.

 

اتضح أن النظريتين تتنبأ بكميات مختلفة من الماء في كوكب المشتري. مقياس إشعاع الموجات الدقيقة Microwave Radiometer وجهاز JIRAM التابعين لمسبار جونو Juno سيقيسان ذلك المحتوى المائي وبالتالي تحديد النظرية الصحيحة – أو إذا كان علينا التوصل إلى أفكار جديدة تمامًا لشرح تكوين كوكب المشتري.

 

نظرًا لأن وجود الأرض والحياة عليها يعتمدان على وجود الأكسجين وهذه العناصر الثقيلة الأخرى ، فإن تعلم كيفية اكتساب المشتري لهذه المواد يمكن أن يخبرنا أيضًا بشيء عن أصلنا.

.

تأثير كوكب المشتري Jupiter’s Influence

 

في أنظمة الكواكب الأخرى ، نرى أدلة على أن الكواكب العملاقة مثل المشتري يمكن أن تهاجر من حيث تشكلت في الأصل ، وتتصاعد إلى الداخل إلى مدار أقرب إلى نجومها. عندما تتجول هذه الكواكب العملاقة نحو نجومها ، يمكنها ابتلاع أي كواكب صخرية صغيرة تقف في طريقها أو يمكن إخراجها تمامًا من النظام النجمي (بسبب الجاذبية القوية للعمالقة).

 

ولكن إذا ظلت الكواكب الشبيهة بالمشتري بعيدة عن نجومها ، فيمكنها أن تكون بمثابة حراس لأنظمتها الكوكبية. إنهم يحمون زملائهم الكواكب المتواجدين في المدارات الداخلية ، مما يسمح لهم بالحفاظ على مدارات دائرية تقريبًا توفر مناخات مستقرة على مدى فترات طويلة من الزمن. تسبب المدارات الإهليلجية الطويلة تحولات مناخية شديدة لكوكب شبيه بالأرض ، مما قد يمنع أي نوع من الحياة المستدامة من التطور.

 

في نظامنا الشمسي ، يمكن للمشتري أن يلتهم أي كويكب أو مذنب يقترب منه ، ويحصل على لقب “المكنسة الكهربائية الخاصة بالنظام الشمسي Vacuum Cleaner of the Solar System”. حزام الكويكبات Asteroid Belt بين مداري المريخ والمشتري هو مثال آخر على تأثير ذلك العملاق الغازي. من المحتمل أن جاذبيته منعت الكويكبات من الاندماج معا لتكوين كوكب.

 

يمكن للمشتري أيضًا أن يغير بشكل جذري مدارات الأجسام الصغيرة التي تبتعد عن قرب ، ويقذفها في مدارات طويلة تستغرق مئات أو حتى آلاف السنين حتى تعود تلك الأجسام. نعتقد أن هذه هي الطريقة التي حصلت بها المذنبات على المدارات المتطرفة التي تحملها إلى الروافد البعيدة للنظام الشمسي. يقضون معظم وقتهم هناك ، ويشكلون مجموعة مذنبة تسمى سحابة أورت Oort cloud ، والتي قد تمتد حتى منتصف المسافة إلى أقرب نجم.

 

بينما يحمي المشتري الأرض والكواكب الداخلية الأخرى غالبًا عن طريق انحراف المذنبات والكويكبات ، فإنه من ناحية أخري يرسل أحيانًا أجسامًا في مسار تصادم مباشر نحو الكواكب الداخلية. ففي وقت سابق من تاريخ النظام الشمسي ، عندما كان هناك المزيد من الأجسام التي تطير حوله ، كان من الممكن أن تؤدي زيادة كمية الاصطدامات إلى توفير مياه للأرض ومكونات أخرى للحياة. بالطبع ، كانت هناك اصطدامات أخرى كارثية ، مثل الاصطدام الذي أدى على الأرجح إلى انقراض الديناصورات قبل 65 مليون سنة.

.

ماذا يوجد في لب المشتري What’s In Jupiter’s Core ؟

 

وفقًا لمعظم النظريات ، يحتوي المشتري على نواة Core كثيفة مكونة من العناصر الثقيلة التي تشكلت خلال النظام الشمسي المبكر. نما اللب Core الصلب من الجليد والصخور والمعدن من مجموعة قريبة من الحطام والمواد الجليدية والأشياء الصغيرة الأخرى مثل العديد من المذنبات والكويكبات التي انضغطت حول اللب منذ حوالي أربعة مليارات سنة. تجمعت هذه الأجزاء من المادة معًا بسبب جاذبيتها المتبادلة ، لتصبح كتلًا أكبر تسمى planetesimals ، والتي بدورها اصطدمت والتصقت ببعضها البعض لتشكل لب Core المشتري.

 

سرعان ما نما اللب بدرجة كافية بحيث أصبح لديه ما يكفي من الجاذبية لجذب حتى الهيدروجين والهيليوم ، وهما أخف العناصر الموجودة. تراكم المزيد والمزيد من الغاز حتى أصبح ما نعرفه الآن باسم كوكب المشتري. على الرغم من أن معظم العلماء يتفقون على هذه القصة العامة ، إلا أن العديد من التفاصيل لا تزال غير معروفة. على سبيل المثال ، ما زلنا غير متأكدين من مصدر كل المواد الجليدية.

 

ومع ذلك ، تشير نظرية أخرى إلى أنه لا يوجد لب Core على الإطلاق. وبدلاً من ذلك ، تشكل كوكب المشتري من سحابة كبيرة من الغاز والغبار التي أحاطت بالشمس بعد وقت قصير من ولادتها. مع تبريد هذه السحابة وتكثيفها ، تجمعت جزيئات الغاز والغبار معًا بحيث أصبحت بعض المناطق أكثر كثافة من غيرها. إحدى هذه التكتلات الكثيفة كانت قادرة على سحب المزيد والمزيد من الغاز والغبار معًا بالجاذبية ، وتضخمت لتشكل كوكب كامل.

 

من خلال قياس الحقول المغناطيسية Magnetic Fields وحقول الجاذبية Gravitational Fields لكوكب المشتري ، سيكون جونو Juno قادرًا على تحديد ما إذا كان هناك لب Core أم لا. إذا حدث ذلك ، فسيعتمد شكل الحقول Fields بالضبط على حجم اللب. تقدم النظريات المختلفة تنبؤات مختلفة حول اللب Core ، ومعرفة الحجم سيساعد في تحديد أي نظرية – إن وجدت – من المرجح أن تكون صحيحة.

 

إذا لم يجد جونو Juno دليلًا على وجود لب ، فقد يؤدي ذلك إلى تعزيز نظرية السحابة المتكثفة Condensed-Cloud Theory . الاحتمال الآخر هو أن كوكب المشتري كان له لب Core ذات يوم ، لكنه تآكل منذ ذلك الحين. قد يكون أيضًا أن ما يكتشفه جونو Juno لن يناسب أي نظرية ، وسيتعين على العلماء الخروج بأفكار جديدة تمامًا.

 

لا يزال هناك العديد من الأسئلة الأساسية التي لم تتم الإجابة عنها حول كوكب المشتري. من خلال المسبار جونو Juno ، سنتمكن من التعرف على تكوين كوكب المشتري ، وبنيته الداخلية ، وكيفية ارتباط غيومه الدوامية بداخله الديناميكي Dynamic Interior ، وكيف تشكل. من خلال التعرف على كوكب المشتري ، يمكننا أن نفهم بشكل أفضل التاريخ المبكر للنظام الشمسي والظروف التي ولدت فيها الأرض.

.

كوكب المشتري ونظامنا الشمسي Jupiter and Our Solar System

 

بخلاف الشمس ، كوكب المشتري هو الجسم الأكثر سيطرة في النظام الشمسي. نظرًا لحجمه وحقيقة أنه كان أول الكواكب الغازية العملاقة التي تشكلت ، فقد أثر بعمق في تكوين وتطور جميع الكواكب الأخرى. على سبيل المثال ، المشتري هو السبب في وجود حزام الكويكبات Asteroid Belt -وليس كوكب آخر- في المسافة بينه وبين المريخ. قذف كوكب المشتري أيضًا عددًا لا يحصى من المذنبات إلى حافة النظام الشمسي. مثل حارس البوابة ، قام المشتري بحماية الأرض من العديد من اصطدامات المذنبات Comet Impacts .

 

الكواكب Planets هي بقايا عملية تشكل النجوم ، ويشكل كوكب المشتري الجزء الأكبر من هذه المادة – أكثر من ضعف كل الكواكب الأخرى مجتمعة. غلافه الجوي – الذي يغلب عليه الهيدروجين والهيليوم – مشابه لمكونات الشمس والنجوم الأخرى وكذلك مشابه لسحب الغاز والغبار في مجرتنا.

 

عندما ولدت الشمس – عندما تراكمت كتلة كافية لاشتعال الاندماج النووي – ولّدت ريحًا أطاحت بمعظم الغاز والغبار المتبقي. حقيقة أن تكوين كوكب المشتري مشابه لتكوين السحابة الأصلية يشير إلى أنه تشكل في وقت مبكر ، قبل أن تتمكن الرياح من إزالة تلك المادة.

 

لإعطائك فكرة عن مدى سيطرة كوكب المشتري ، فإن كائنًا فضائيًا يراقب نظامنا الشمسي من خلال تلسكوب سيرى نجمًا أصفر متوسطًا والمشتري مع ثلاثة كواكب كبيرة أخرى. ستظهر الأرض والكواكب الداخلية على شكل حطام فقط.

.

كواكب المجموعة الشمسية/النظام الشمسي Solar System

 

  • عطارد Mercury .
  • الزهرة Venus .
  • الأرض Earth .
  • المريخ Mars .
  • كوكب المشتري Jupiter .
  • كوكب زحل Saturn .
  • كوكب أورانوس Uranus .
  • كوكب نبتون Neptune .

.

كوكب المشتري Jupiter

 

نظرًا لأن كوكب المشتري Jupiter ربما كان أول كوكب يتشكل ، فإن تكوينه وبنيته الداخلية هما المفتاحان لمعرفة شكل النظام الشمسي منذ أكثر من 4.5 مليار سنة.

 

المسافة من الشمس Distance From The Sun

 

  • 778.570.000 كيلومتر (483.780.969 ميل)

 

قطره Diameter

 

  • 142984 كيلومترا (88846 ميلا)

 

أقماره Moons

 

  • 63 قمر على الأقل.

 

متوسط درجة حرارة السطح Average Surface Temperature

 

  • -108 درجة مئوية (-162 درجة فهرنهايت) على ارتفاع ذو ضغط طبيعي مثل الأرض (1 بار)

 

فترة الدوران Rotation Period Time (طول اليوم Day)

 

  • 9.9 ساعات

 

الفترة المدارية Orbital Period

 

  • 11.9 سنة أرضية

 

التكوين Composition

 

  • معظمها من الغازات الخفيفة ، وبعض المواد الثقيلة

 

الغلاف الجوي Atmosphere

 

  • هيدروجين H2 بنسبة 86 % ، هيليوم He بنسبة 13.6 % ، ميثان CH4 بنسبة 0.2 % ، أمونيا NH3 بنسبة 0.06 % ، كبريتيد الهيدروجين H2S بنسبة 0.01 % ، ماء بنسبة 0.04 % على الأقل ، غازات أخرى: كميات ضئيلة .

 

نظام حلقات الكوكب Planetary Ring System

 

  • نعم يمتلك

.

**************************************

ملاحظة

  • إذا كان لديك مقالة تريد نشرها أو لديك تعديل أو اقتراح جيد ، فمن فضلك سجل اقتراحك في تعليق علي الموضوع .
  • أو راسلنا علي البريد التالي لنشر مقال خاص بك : info@inst-sm.coim

مكتبة محاكاة الأجهزة

أترك تعليق