شفق های گمشده نپتون پس از 36 سال دیده شدند، کشفی تاریخی در مرزهای منظومه شمسی با تلسکوپ جیمز وب
به گزارش تا بینهایت، 36 سال پیش، زمانی که فضاپیمای افسانه ای وویجر 2 از کنار نپتون گذشت و نخستین تصاویر از این دنیای دورافتاده و مرموز را به زمین فرستاد، دانشمندان به نشانه هایی مشکوک از وجود شفق های قطبی برخوردند. آن موقع، فناوری لازم برای ثبت دقیق این پدیده در دست نبود و همه چیز در حد حدس و گمان باقی ماند.
اما حالا، با یاری ابزارهای فوق پیشرفته تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST: James Webb Space Telescope)، این رؤیای علمی پایان محقق شد. پژوهشگران توانستند برای نخستین بار نورهای شگفت انگیز و خیره نماینده شفق های نپتون را ثبت و تحلیل نمایند؛ پدیده ای که در تمام این سال ها در سایه ابهام پنهان مانده بود.
همه غول ها حالا شفق دارند
پیش از این، شفق های قطبی را روی زمین، مریخ، عطارد، مشتری، زحل و اورانوس دیده بودیم. حتی دنباله دارهایی چون 67P/چوریوموف-گراسیمنکو (Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko) نیز شفق هایی هرچند متفاوت داشته اند. اما نپتون، آخرین عضو خانواده سیاره های بزرگ منظومه شمسی، همچنان از لیست رسمی شفق داران غایب مانده بود.
این کشف تازه به معنای تکمیل یک چرخه علمی است؛ پدیده شفق ها حالا برای تمام سیاره های غول پیکر تأیید شده است. آن طور که هنریک مِلین (Henrik Melin)، سرپرست این پژوهش، با اشتیاق اعلام نموده: یافتن شفق در نپتون، سرگرم نماینده ترین نتیجه ای است که در دوران کاری ام داشته ام!
چرا پیدا کردن شفق در نپتون این قدر سخت بود؟
برخلاف زمین، که شفق های قطبی اش با نظمی زیبا در نزدیکی قطب ها شکل می گیرند، نپتون داستان متفاوتی دارد. میدان مغناطیسی نپتون به شدت کج است؛ با زاویه ای حدود 47 درجه نسبت به محور چرخش سیاره. این انحراف باعث می گردد که شفق ها در نواحی نامعمولی از جو ظاهر شوند، نه الزاماً در نزدیکی قطب های شمال و جنوب.
به همین علت هم کوشش برای ردیابی نورهای شفقی در نپتون با تلسکوپ های زمینی تا امروز ناکام مانده بود. اما ابزار فروسرخ نزدیک (Near-Infrared) تلسکوپ جیمز وب با دقت بی نظیرش، این مانع را از میان برداشت.
رمزگشایی با یاری یون تری هیدروژن (H₃⁺)
نقش اصلی در این کشف بزرگ را یون تری هیدروژن (H₃⁺: Trihydrogen Cation) ایفا نموده است؛ یون بسیار سبکی که در سیاره های گازی مانند مشتری، زحل و اورانوس همواره به عنوان یکی از نشانه های آشکار شفق های قطبی شناخته می گردد. پژوهشگران با میزان گیری نحوه توزیع این یون در جو نپتون، پیروز شدند محل شکل گیری شفق ها را تشخیص دهند.
هیدی همِل (Heidi Hammel)، از دیگر اعضای پژوهش، شرح می دهد: ما سال ها با برترین تلسکوپ های زمینی در پی نشانه های این یون در نپتون بودیم، چون می دانستیم این یون با شفق ها در ارتباط است. حالا بالاخره با ابزار دقیق جیمز وب توانستیم آن را پیدا کنیم.
سردی بی سابقه نپتون: شگفتی دوم این پژوهش
اما شاید غیرمنتظره ترین بخش تحقیق، چیزی باشد که اصلاً در برنامه نبود: نپتون حالا سردتر از هر زمان دیگری است. داده های ثبت شده نشان می دهند که دمای جو بالایی این سیاره نسبت به سال 1989 تقریباً به نصف کاهش یافته است. این افت شدید دما، به طور طبیعی باعث کاهش درخشش شفق ها شده و یکی از دلایل اصلی دشواری شناسایی آن ها بوده است.
ملین می گوید: این افت دما یک غافل گیری بزرگ بود. ما انتظار نداشتیم که در این مدت جو نپتون تا این حد خنک گردد. این یعنی اگرچه نپتون بسیار دور از خورشید است، اما جو فوقانی آن بسیار پویا و پرتحرک است.
افق تازه ای از شناخت نپتون در راه است
پژوهشگران تأکید دارند که این فقط یک مطالعه مقدماتی (Pilot Study) بوده است و هنوز حجم عظیمی از داده های ناشناخته درباره نپتون به جای مانده است. قرار است در سال 2026، یک برنامه پژوهشی کامل با تلسکوپ جیمز وب شروع گردد که به مدت یک ماه پیوسته نپتون را رصد خواهد نمود.
این پژوهش تازه می تواند اطلاعاتی دقیق از میدان مغناطیسی نپتون، رفتارهای عجیب جو آن، و تأثیرات محیط فضایی اطرافش فراهم کند. به گفته ملین، ما در حال کشف جهانی هستیم که هنوز چیز زیادی از آن نمی دانیم؛ سیاره ای دور، سرد، پیچیده و در عین حال شگفت انگیز.
چرا این کشف مهم است؟
شفق ها تنها زیبایی های بصری نیستند؛ بلکه کلیدهایی برای درک عمیق تر از ساختار مغناطیسی سیاره ها و تعامل آن ها با بادهای خورشیدی و فضا هستند. با هر کشف تازه درباره شفق های یک سیاره، گامی دیگر به شناخت رفتارهای پنهان جو، میدان مغناطیسی و تاریخچه دینامیکی آن برداشته می گردد.
حالا با اضافه شدن نپتون به این لیست، می توانیم الگوهای کامل تری از شفق ها در منظومه شمسی ترسیم کنیم و با مقایسه آن ها، به درک دقیق تری از نحوه تعامل فضا و سیاره ها برسیم.
منبع: یک پزشک