علماء: حرارة كوكب نبتون تتقلب بصورة غير منطقية وبظروف غامضة

أظهرت دراسة جديدة جمعت 17 عامًا من الملاحظات عن درجة حرارة كوكب نبتون نشرت نتائجها بمجلة «The Planetary Science Journal»، ان القراءات الجديدة تشير إلى انخفاض متوسط ​​غامض عالميًا بنحو 8 درجات مئوية بين عامي 2003 و 2018، كما توضح انخفاضا كبيرا بالإشعاع الجوي منذ عام 2003 فصاعدًا، وذلك حسبما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص.
ووفق الموقع، قال عالم الكواكب مايكل رومان من جامعة ليستر في المملكة المتحدة «كان هذا التغيير غير متوقع... نظرًا لأننا كنا نراقب نبتون خلال أوائل الصيف فقد توقعنا أن تكون درجات الحرارة أكثر دفئًا وليست أكثر برودة... إن جمع بيانات موثوقة عن درجة حرارة الغلاف الجوي لنبتون ليس بالمهمة الأسهل بالنظر إلى مدى بعد هذا الكوكب البارد عن الأرض».
وحسب الموقع، لم يكن من الممكن الحصول على مثل هذه القراءات إلا منذ مطلع القرن الحالي، مع ظهور قياسات الأشعة تحت الحمراء الحساسة على التلسكوبات الفضائية الأحدث. وواحد منها هو VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-Infrared) المثبت على المرصد الأوروبي الجنوبي الكبير جدًا (VLT) والذي يمكنه استنتاج درجة الحرارة بناءً على مستوى انبعاث ضوء الأشعة تحت الحمراء.
ولدراسة الأشعة تحت الحمراء لنبتون، قام رومان وفريقه بتحليل ما يقرب من 100 ملاحظة حرارية للكوكب، وتم التقاط العديد منها بواسطة VISIR، ولكن تضمنت أيضًا بيانات من تلسكوب «Spitzer Space Telescope» التابع لـ«ناسا»، والعديد من التلسكوبات الأرضية في تشيلي وهاواي.
وتشير النتائج (التي تمثل أكبر تجميع حتى الآن للتصوير الأرضي المتاح حاليًا لنبتون في منتصف طيف الأشعة تحت الحمراء) إلى أن درجات الحرارة في طبقة الستراتوسفير لنبتون قد بردت (على الرغم من فصل الصيف) خلال معظم فترة الدراسة.
وعلى الرغم من حدوث انفجار متأخر في الانبعاثات عام 2018 يشير عام 2020 إلى أن الغلاف الجوي قد ارتفعت درجة حرارته بسرعة بنحو 11 درجة مئوية في غضون عامين فقط.
وبالنسبة لسبب تقلب درجة حرارة الغلاف الجوي لنبتون بشكل غير متوقع بمنتصف الموسم لا يمكننا أن نكون متأكدين تمامًا، لكن الباحثين يعتقدون أن التغيرات في كيمياء الغلاف الجوي قد تكون وراء الاختلافات الملحوظة.
ويوضح الباحثون في ورقتهم «بينما يمتص الميثان ضوء الشمس ويدفئ الغلاف الجوي، فإن الهيدروكربونات المنتجة ضوئيًا بشكل أساسي الإيثان والأسيتيلين هي بواعث قوية للأشعة تحت الحمراء تعمل على تبريد الستراتوسفير... كما ان التوازن بين هذا التسخين الإشعاعي والتبريد يتغير مع تغير كمية الهيدروكربونات الكيميائية الضوئية».
جدير بالذكر، وجدت الأبحاث السابقة التي بحثت درجة حرارة زحل أن تفاعل المواد الكيميائية في السحب الجوية يمكن أن يؤثر على درجة حرارتها، ما يؤدي إلى ذروة درجات الحرارة قبل الحد الأقصى من الإشعاع الشمسي. ومن المحتمل أن يحدث شيء مشابه هنا. لذا كتب الباحثون «مع ذلك، بالنظر إلى الفترة المدارية لنبتون البالغة 165 عامًا، فمن المتوقع أن تحدث أي تغيرات موسمية تدريجياً على مدى عقود... فالتغييرات السريعة التي لوحظت بين عامي 2018 و 2020 تبدو سريعة بشكل مدهش للاستجابة الموسمية ... يبدو أن هناك عمليات إضافية تعمل في جو نبتون على نطاقات زمنية شبه موسمية، وعلى المستويين الإقليمي والعالمي».
قد يكون التفسير الآخر هو تغيرات الطقس؛ التي قد تؤثر على تكوين الغيوم والكيمياء في الغلاف الجوي؛ بما في ذلك تأثيرات الدوامات المظلمة التي شوهدت على كوكب نبتون والتي تعد من الألغاز الأخرى على هذا الكوكب الذي ما زلنا ندرسه.
ويفيد الباحثون بأن التدفق الشمسي يستحق أيضًا التفكير، مشيرين إلى أن تغيرات الإشعاع التي تحدثها دورة نشاط الشمس قد تؤدي بطريقة ما إلى إحداث تغييرات كيميائية ضوئية في الغلاف الجوي لنبتون، والتي يمكن أن تفسر تقلبات درجات الحرارة التي نراها مرة أخرى.
«كل ما نعرفه حقًا على وجه اليقين هو أننا سنحتاج إلى مزيد من البحث للوصول إلى حقيقة هذه القراءات المفاجئة؛ فقط أحدث لغز مرتبط بهذا العالم الغامض البعيد»، وفق ما يقول رومان الذي يضيف «أعتقد أن نبتون يثير فضول الكثير منا لأننا ما زلنا نعرف القليل عنه... كل هذا يشير إلى صورة أكثر تعقيدًا للغلاف الجوي لنبتون وكيف يتغير مع مرور الوقت».