لکه‌های مرموز و حیرت‌انگیز در حلقه‌های زحل!/ چرا این لکه‌ها به طور فصلی ناپدید می‌شوند؟

لکه‌هایی به شکل فصلی روی حلقه‌های زحل ایجاد می‌شود که شبیه به پره‌های چرخ است، اما علت اصلی این پدیده هنوز دقیقا مشخص نیست.

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از ساینس الرت، اخیرا تلسکوپ فضایی هابل، باب جدیدی برای بحث درباره سیاره زحل گشوده است. زمان‌هایی از سال زحلی و در حوالی اعتدال‌ها هستیم، زمانی که لکه‌های شعاعی مرموز، مانند پره‌های یک چرخ، در سراسر حلقه‌های سیاره ظاهر می‌شوند. اینکه دقیقا چه چیزی باعث ایجاد پره‌ها می‌شود، ناشناخته است، اما ظهور مجدد آنها، همراه با برنامه رصد سیاره هابل، فرصتی را برای مطالعه دقیق‌تر آن‌ها فراهم کرده است.

دانشمندان امیدوارند نه تنها به ماهیت این پره‌ها پی ببرند، بلکه دلیل ظهور فصلی آن‌ها را هم دریابند. اینکه چرا در زمان‌های خاصی از سال زحلی ظاهر و بعد از آن ناپدید می‌شوند. امی سایمون، دانشمند سیاره‌شناسی از ناسا می‌گوید: «به لطف برنامه «OPAL» هابل، که در حال ایجاد آرشیوی از داده‌های سیارات بیرونی منظومه شمسی است، ما زمان بیشتری را برای مطالعه پره‌های زحل در خواهیم داشت. ما برای اولین بار پره‌های زحل را در تصاویری از دو کاوشگر وویجر که به ترتیب در سال‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۸۱ از کنار زحل عبور کردند، کشف کردیم: رگه‌ها و لکه‌های موقتی که در حین چرخش به دور زحل، با حلقه‌ها حرکت می‌کنند.»

مشاهده و تجزیه و تحلیل بیشتر درباره این پدیده، موارد عجیب و غریب بیشتری را نشان داد. پره‌ها معمولا از بالا تیره به نظر می‌رسند، در حالی که از پایین، معمولا روشن به نظر می‌رسند و همیشه هم وجود ندارند. به طور معمول، پره‌ها فقط در بهار و پاییز زحل، برای دوره هشت‌ساله در حول محور اعتدال ظاهر می‌شوند، و در طول تابستان و زمستان، در دوره‌ای که در مرکز انقلاب قرار دارد، ناپدید می‌شوند.

زحل از بسیاری جهات با زمین بسیار متفاوت است، اما از یک جهت، این دو سیاره شبیه هم هستند. هر دو دارای شیب محوری قابل توجهی نسبت به صفحه مداری خود هستند. برای زمین، این شیب ۲۳.۴۵ درجه و برای زحل، ۲۶.۷۳ درجه است.

این شیب همان چیزی است که علت ایجاد فصل‌ها در زمین است. همین‌طور که سیاره ما به دور خورشید می‌چرخد، نیمکره‌های شمالی و جنوبی بسته به اینکه به خورشید نزدیک یا از آن دور شوند، نور خورشید را بیشتر یا کمتر دریافت می‌کنند.

نقطه‌ای که در آن شیب در بیشترین حالت خود قرار دارد، انقلاب است که در تابستان و زمستان رخ می‌دهد. زمان کمترین شیب نسبت به خورشید به عنوان اعتدال شناخته می‌شود که در بهار و پاییز اتفاق می‌افتد. برای زحل هم این اتفاق می‌فتد به علاوه این‌که حلقه‌هایی هم دارد و آن‌ها هم کج می‌شوند. حلقه‌های زحل در انقلاب‌ها به سمت خورشید متمایل می‌شوند و در اعتدال، حلقه‌ها تقریبا لبه‌ای هستند.

از آنجایی که زحل از خورشید بسیار دورتر است، سال آن نیز طولانی‌تر است. ۲۹ سال زمینی طول می‌کشد تا زحل به دور خورشید بچرخد و هر فصل آن حدود ۷ سال است. دهه‌ها رصد نشان می‌دهد که پره‌ها معمولا حدود چهار سال قبل از اعتدال ظاهر می‌شوند.

در مورد علت ایجاد این پدیده، دانشمندان نظراتی دارند. داده‌های چندین ماموریت، از جمله وویجر، نشان می‌دهد که خود پره‌ها از ذرات گرد و غبار حلقه‌ها تشکیل شده‌اند که از تکه‌های یخی موجود در حلقه‌ها جدا شده و به طور جداگانه معلق می‌شوند و ممکن است میدان مغناطیسی زحل علت آن باشد.

همان طور که باد خورشیدی با میدان مغناطیسی زحل برهم‌کنش می‌کند، محیطی با بار الکتریکی ایجاد می‌شود که کمی شبیه به یک ژنراتور غول‌پیکر واندوگراف است. این می‌تواند ذرات گرد و غبار باردار در حلقه‌های زحل را تحت تاثیر قرار دهد و باعث شود که آن‌ها به صورت الکترواستاتیکی به هم بچسبند و به طور موقت لکه‌های غبار متراکم‌تری را در حلقه‌ها تشکیل دهند.

اما کاملا مشخص نیست که آیا واقعا علت این است یا خیر و اینکه چرا این پدیده فصلی است. داده‌های هابل در چند سال آینده می‌تواند به دانشمندان در کشف این راز کمک کند.

یافته‌های محققان در «Geophysical Research Letters» منتشر شده است.