العلماء يفسرون الموجة العملاقة في غلاف كوكب الزهرة الجوي

صورة موضوعية
صورة موضوعية


تنتشر موجة بحجم كوكبي عبر غلاف كوكب الزهرة الجوي، وهي ظاهرة بوضوح في السحب، وقد عرف العلماء الآن السبب ونشروا نتائجهم في مجلة أبحاث الجيوفيزياء: الكواكب.

قد يُفسد الطقس الغائم خططك اليومية هنا، لكن على كوكب الزهرة، تكون السحب كثيفة ومستمرة، وتُمطر بحمض الكبريتيك، ومع ذلك، يُتيح هذا فرصة ممتازة لدراسة عمليات يصعب رصدها على الكواكب ذات الغطاء السحابي الأقل كثافة أو الأكثر تقلباً (مثل الأرض).

من السمات اللافتة لسحب الزهرة دورانها الفائق، إذ تتحرك بسرعة تفوق سرعة دوران الكوكب بنحو 60 ضعفًا، وقد بات من المعروف الآن أن الدوران الفائق يحدث في أماكن أخرى أيضًا، مثل المريخ والشمس، وحتى في الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض.

وفي عام 2016، كشفت صور التقطها المسبار الياباني أكاتسوكي أن موجة جوية هائلة، يصل عرضها أحيانًا إلى 6000 كيلومتر، تمر بانتظام على طول خط استواء الكوكب.

"لقد اكتشفنا هذه الظاهرة، لكننا لم نتمكن من فهمها لسنوات عديدة. والآن نوضح بوضوح أن اضطراب السحب هذا ناتج عن أكبر قفزة هيدروليكية في النظام الشمسي "، كما يقول البروفيسور إمامورا تاكيشي من جامعة طوكيو، المؤلف الرئيسي للدراسة.

يمكن لأي شخص أن يشهد قفزة هيدروليكية بأم عينيه في المطبخ: الماء المتدفق من الصنبور إلى الحوض ينتشر في طبقة رقيقة مع زيادة حادة في السماكة وانخفاض في السرعة على مسافة معينة من مجرى الماء.

على كوكب الزهرة، تحدث قفزة هيدروليكية عندما تصبح موجة جوية تتحرك غربًا (ما يُعرف بموجة كلفن ) في منطقة السحب السفلى والوسطى غير مستقرة فجأة، تنخفض سرعة الرياح بالنسبة لهذه الموجة انخفاضًا حادًا، مما يُنشئ تيارًا صاعدًا قويًا محليًا يحمل بخار حمض الكبريتيك إلى أعلى الغلاف الجوي.

تتكثف قطرات صغيرة لتُشكّل سحبًا تمتد على شكل عمود، مُولّدةً جبهة الموجة العملاقة الظاهرة في الصور.

"يحتوي كوكب الزهرة على ثلاث طبقات سحابية متميزة. ديناميكيات الطبقتين السفلى والوسطى غير مفهومة جيدًا، كان اكتشاف القفزة الهيدروليكية، التي تربط عملية أفقية واسعة النطاق بموجة رأسية محلية قوية، أمرًا غير متوقع فمن منظور الديناميكا المائية، عادة ما تكون هذه الظواهر غير مرتبطة ببعضها البعض"، يوضح إمامورا.

تمت محاكاة القفزة الهيدروليكية باستخدام نموذج هيدروديناميكي وهو أسلوب عددي يحسب سلوك الغازات أو السوائل بينما دُرست عملية تكوين السحب باستخدام نموذج "صندوقي" فيزيائي دقيق، يتتبع سلوك حجم أولي معين من الهواء أثناء تحركه عبر الغلاف الجوي.

وقد نجحت عمليات المحاكاة في إعادة إنتاج اضطراب السحب المرصود، وأظهرت أيضًا أن هذه العملية تُسهم في الحفاظ على الدوران الفائق لغلاف كوكب الزهرة الجوي.