عکس روز ناسا/ صاعقه‌های مشتری از جنس محلول آمونیاک

به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، علی‌رغم اینکه رعد و برق‌های زمینی از ابرهای آبی شکل می‌گیرند، محققان ناسا با بررسی داده‌های فضاپیمای بدون سرنشین جونو دریافتند که در مشتری رعد و برق‌های سطحی رخ می‌دهد که وقوع آن از نوعی محلول آمونیاک در آب سرچشمه می‌گیرد. دیگر یافته‌های جدید این محققان حاکی است که رعد و برق‌های شدید این غول گازی ممکن است به دلیل وجود تگرگ‌هایی از جنس آمونیاک باشد که تیم علمی جونو آن‌ها را "mushballs" می‌نامند. این تیم گمان می‌کنند که mushballs ها، آمونیاک و آب موجود در جو فوقانی را دریافت کرده و آن‌ها را به عمیق‌ترین بخش‌های جو مشتری می‌برند.

همانطور که مأموریت کاوشگرهای فضایی وویجر برای نخستین بار در سال ۱۹۷۹ نشان داد، به‌نظر می‌رسد رعد و برق‌های سیاره مشتری همانند نمونه‌های زمینی، تنها در صورت وجود تندرهایی اتفاق می‌افتد که مبنای رخ‌ دادن آن بر اساس وجود آب در تمامی فازهای جامد، مایع و گاز است. این طوفان‌ها در مشتری در حدود ۴۵ تا ۶۵ کیلومتر زیر ابرهای مرئی و در دمای صفر درجه سانتی‌گراد قرار دارند؛ دمایی که آب در آن یخ می‌زند. رعد و برق‌های این غول گازی در داده‌های وویجر و دیگر مأموریت‌های اطراف مشتری تنها به‌صورت نقاطی روشن در بالای ابرهای آن مشاهده شده و نشان می‌داد که برق زدن‌های این سیاره از ابرهای عمیق آبی نشأت می‌گیرد، با این‌حال یافته‌های به‌ دست‌ آمده از جونو حاکی از علل دیگری است. پرواز این فضاپیما در ارتفاعی پایین نزدیک به ابرهای بالایی مشتری امکان مشاهده رخدادهای شگفت‌انگیزی هم‌چون برق‌های کم‌عمق‌تر و سطحی‌تر را در ارتفاعاتی بسیار بالاتر از جو مشتری فراهم می‌آورد که در گذشته تصور می‌شد از جو این سیاره نشأت گرفته است.

محققان بر این باورند که تندرهای قدرتمند این سیاره که منجر به پرتاب شدن بلورهای یخی آب به جوهای بالایی سیاره می‌شوند و بیش از ۲۵ کیلومتر بالاتر از ابرهای مشتری قرار دارند، در آنجا با بخار آمونیاک جوی روبه‌رو می‌شوند که باعث ذوب شدن یخ‌ها می‌شود و این عمل نوعی محلول جدید آمونیاک را در آب شکل می‌دهد. در چنین ارتفاعی، درجه حرارت زیر ۸۸ درجه سانتی‌گراد قرار دارد و در نتیجه برای آب مایع خالص بیش‌ از حد سرد است؛ بنابراین آمونیاک چون ضد یخ عمل می‌کند و با پایین آوردن نقطه ذوب یخ، امکان تشکیل ابرها را با مایع آب آمونیاک فراهم می‌آورد. در چنین شرایطی، قطرات مایع آب‌ آمونیاک در حال سقوط، در برخورد با بلورهای یخ و آب در حال پیشروی، ابرها را برق‌زده و الکتریکی می‌کنند که این امر موجبات شگفتی می‌شود، زیرا چنین ابرهایی در جو زمین وجود ندارد.

از سوی دیگر داده‌های دستگاه رادیوگرافی ریز موج‌های جونو نشان می‌دهد که آمونیاک از بخش عمده جو مشتری تخلیه شده است و عجیب‌تر از آن مقدار آمونیاک با حرکت در جو مشتری تغییر می‌کند. این در حالی است که پیش از این مفقود شدن بخش‌های کوچکی از آمونیاک در سطح مشتری توسط دانشمندان کشف شده بود، اما هیچ‌ یک از داده‌ها میزان عمق این بخش‌ها و یا مسافتی از سطح مشتری که در بر می‌گیرند را نشان نداده بود. در آن زمان دانشمندان در تلاش بودند که دلیل نبود مقداری آمونیاک را تنها با باران آمونیاک توضیح دهند، اما باران نمی‌تواند برای مطابقت با مشاهدات به‌دست آمده آنقدر دربرگیرنده باشد. با کشف آذرخش‌های سطحی و به دست آمدن شواهدی از وجود میزان زیادی محلول آمونیاک در آب، مشخص شد قطعه کلیدی این معما، رعد و برق است.

تحقیقات بیشتر نشان داد که در واقع آمونیاک از بین نمی‌رود، بلکه فقط در حالتی که شکل ظاهری آن تغییر کرده و در ترکیبی از آب با انتقال به بخش‌های پایین‌تر مخفی می‌ماند. هنگامی که آب و آمونیاک در حالت مایع قرار دارند تا زمانی‌که به عمقی مناسب برای تبخیر برسند ناپیدا خواهند بود.