ما سرّ الاستعراضات الضوئية الكبرى في المجموعة الشمسية؟

Space.com

ترجمة: علاء غزالة

غيّرت الدراسات الحديثة حول (الشفق) في المشتري وزحل معتقدات العلماء بشأن الطريقة التي تشكلت بها اكبر العروض الضوئية. وكما هو حال الشفق في كوكب الارض، فان الشمس تلعب دورا مهما. والشفق هو عبارة عن موجات غريبة واشرعة متمايلة من الضوء تتشكل، في كوكب الارض، من التفاعل بين الجسيمات المشحونة المتدفقة في تيار مبتعد عن الشمس، وتعرف بالرياح الشمسية، والذرات والجزيئات في الطبقات العليا لغلاف كوكب الارض الجوي والتي تضعف فيها طبقة الماغنتوسفير(magnetosphere).

في النصف الشمالي للكرة الارضية تسمى هذه الظاهرة الضوئية اورورا بوريلسس (aurora borealises) او (الضياء الشمالي)، في النصف الجنوبي تسمى اورورا اوستراليسس (aurora australises) او (الضياء الجنوبي). ان طبقة الماغنتوسفير هي درع غير مرئي يحمي الارض من الرياح الشمسية وانواع اخرى من الاشعاع والتي يمكن لها ان تحرق الاقمار الصناعية والاجهزة الالكترونية الحساسة. ويتكون هذا الدرع من خطوط الحقل المغناطيسي الذي ينبثق من القطبين على شكل كعكة تقع الارض في وسطها.

ان شدة اضاءة الشفق على المشتري تزيد بمئات المرات عن مثيلها على الارض، ولكن العلماء كانوا يعتقدون -لحد الان- ان الرياح الشمسية كان لها تأثير قليل على (استعراض المشتري الضوئي). وبدلا من ذلك، فقد ساد الاعتقاد انه يتشكل من المواد المنبثقة عن قمر المشتري البركاني المسمى (إيو Io) لتتحرك بعنف في طبقة الماغنتوسفير للكوكب، والتي بدروها تدور بسرعة عالية حول الكوكب.

طريقة اخرى لتشكيل الشفق

ان القمر (إيو) هو الجسم البركاني الاكثر نشاطا في المجموعة الشمسية. وهو ينفث تيارا من الكبريت وثاني اوكسيد الكبريت في الفضاء بمعدل حوالي طن واحد في الثانية، مكونا غيمة غازية ضخمة، هي بمثابة ذَنَب القمر وهو يسعى في مداره حول المشتري. الجزء الداخلي من الطبقة المغناطيسية الدوارة حول المشتري يحتوي على مواد بشكل مزيج غازي حار، من الجسيمات المشحونة والالكترونات، تسمى البلازما (plasma). حينما تتلامس المواد التي يلفظها (إيو) مع هذه البلازما، فانها تتأين وتصبح بدورها بلازما. ويوضح ذلك جوناثان نيكولز من جامعة ليسستر بالقول: "حالما تتحول الجسيمات الى بلازما فانها تستشعر فجأة الحقل المغناطيسي للمشتري والذي يدور حول نفسه بسرعة اكبر بكثير". ان هذه العملية مسؤولة عن بعض ظواهر الشفق البراق الملاحظ على المشتري، ولكن ليس كلها. يعكف نيكولز وزملاؤه على مقارنة الصور التي التقطها التلسكوب هابل (Hubble) بالاشعة فوق البنفسجية لشفق المشتري مع القياسات المتزامنة التي جمعتها المركبة كاسيني (Cassini) للرياح الشمسية حينما مرّت سفينة الفضاء تلك قرب الكوكب العملاق في كانون الاول 2000 وكانون الثاني 2001.

وقد وجدوا ارتباطا قويا بين شدة الرياح الشمسية وسلوك الشفق عند قطبي المشتري. يقول نيكولز ان هذا يعني ان هناك عملية مشابهة لما يجري على كوكب الارض مسؤولة عن بعض شفق هذا الكوكب. سوف يقوم نيكولز بعرض ما توصل اليه في اجتماع وطني للجمعية الملكية للفلك المقرر في نيسان. وفي نفس هذا اللقاء سوف تقوم سارة بادمان، وهي ايضا من جامعة ليسستر، بتقديم نتائج تظهر ان الرياح الشمسية تلعب دورا في الاستعراضات الضوئية لزحل ايضا. وقد وجدت بادمان، باستخدام خليط مشابه من معلومات هابل وكاسيني كما فعل فريق نيكولز، ان شفق زحل هو نتيجة جمع طاقة الانطلاق الانفجاري للرياح الشمسية خلال الزمن، والتي تراكمت في الحقل المغناطيسي للكوكب.

حل اللغز القديم

ان النتائج الجديدة من فريق نيكولز يمكن لها ان تساعد في توضيح سبب كون المشتري اعلى حرارة بشكل ملحوظ عما ينبغي ان يكون عليه. وهو اللغز الذي حير العلماء لعقود عدة. يقول نيكولز: "نحن نعلم ان درجة حرارة الارض هي على ما هي عليه بسبب موقعها بالنسبة للشمس، وان المريخ ابرد منها، كما ان المشتري يجب ان يكون اكثر برودة. ولكنه ادفأ قليلا من المتوقع، حيث انه يبعث طاقة اكثر مما يستلم من اشعاعات الشمس". ويعتقد نيكولز ان الطاقة الواصلة الى الكوكب عن طريق الرياح الشمسية هي مسؤولة جزئيا عن عدم التوازن. ويقول: "ان هذا هو مصدر للطاقة لم يتم اخذه في الحسبان عندما حاول العلماء حساب درجة الحرارة التي يجب ان يكون عليها المشتري".

ان هذه المكتشفات تساعد في فهم لغز واحد، ولكنها تطرح لغزا اخر. فالشفق على المشتري يبدو على شكل مجموعة اشكال بيضوية متحدة المراكز في قطبي الكوكب. وقد وجد الباحثون ان حلقة الشفق البيضوية الخارجية، والتي يجب ان لا تتأثر بالرياح الشمسية، تصبح اكثر شدة كلما ازدادت شدة تدفق الرياح الشمسية، وهو معاكس تماما لما تتنبأ به هذه النظرية. يقول نيكولز: "نعتقد ان الحلقة البيضوية للشفق في المشتري يجب ان تكون معتمة حينما تشتد ضربة الرياح الشمسية، ولكننا نرى انها في الحقيقة تزداد اشراقا، وهو ما يعارض كليا حدسنا ونحن نجهل السبب في ذلك".

الاقمار الصناعية تبحث لغز سفينة نوح

Space.com

ترجمة: علاء غزالة

في اعالي جبل ارارات شرق تركيا، يوجد سفح جبلي فريد ومحير، بحيث ادعى احد الباحثين ان ذكره قد ورد في الكتاب المقدس. توفر الصور الملتقطة بالطائرات والاقمار الصناعية الذكية والمركبات الفضائية التجارية ذوات التحسس عن بعد، مصادر غنية للدراسات المستفيضة عن هذه الظاهرة الفريدة والشاذة. ويجري البحث حاليا فيما اذا كان هذا التفرد سببه نزوة الطبيعة، ام ظلال خداعة، ام انه شيء من صنع الانسان بشكل ما، ام ببساطة لا شيء على الاطلاق. ومهما يكن هذا التفرد فهو يقع على ارتفاع 15,300 قدم (4,663 م) في الزاوية الشمالية الغربية لجبل ارارات ويكاد يكون غارقا تماما في الجليد.

يمكن ببساطة القول انه مجرد تشكيل صخري غريب. ولكن رجلا واحدا على الاقل تساءل فيما اذا كانت تلك هي بقايا سفينة نوح، وهو القارب الذي يقال انه بُني لانقاذ الناس وأنعام مختارة من الطوفان العظيم، الذي ذكر في سفر التكوين انه استمر لمدة 40 يوماً و40 ليلة. ويفصّل سفر التكوين ابعاد هيكل السفينة بنسبة الطول الى العرض 6:1 (300 ذراع في 50 ذراعاً). والتفرد كما رصد من قبل الاقمار الصناعية، يبدو قريبا من نسبة 6:1

ان تعريف (تفرد ارارات) كان مطلب بورتشر تايلر، وهو استاذ مشارك في الدراسات ما وراء القانونية في جامعة ريتشموندز سكول للدراسات المستمرة في ولاية فرجينيا. لقد عمل تايلور كمحلل للامن الوطني لمدة تزيد على 30 عاما، كما خدم لمدة خمسة اعوام في مركز الدراسات الستراتيجية والدولية بواشنطن العاصمة. يقول تايلر: "لدي تفاؤل بالاكتشافات الجديدة، واحاول بشكل مستمر ان ادفع اجهزة المخابرات للافراج عن الصور ذات الطابع التعريفي". وهو يشير الى "تطور جديد ونوعي" بينما يتم عرض صور عالية الدقة التقطها القمر الصناعي كويك بيرد. وهو يقول: "ان ذلك هو مشروعي للتنقيب عبر الاقمار الصناعية". وتشترك جهات عديدة في هذه الجهود منها سفينة الفضاء جيو آيز ايكونوز، والقمر الصناعي الكندي رادارسات1، بالاضافة الى صور الاقمار الصناعية المفرج عنها والملتقطة من خلال الوكالات الاستخبارية الامريكية المختلفة.

يقول تايلر ان هدفه غاية في البساطة: جمع هذه الصور لجعل ظاهرة (تفرد ارارات) متاحة للجميع، كما هي متاحة لعيون العلماء المتبصرة، ومحللي الصور، وغيرهم من الخبراء. يقول تايلر: "لم تكن لدي اية احكام مسبقة او اجندة معينة حينما بدأت مشروع هذا البحث عام 1993".

وفيما يخص ملحمة سفينة نوح، فقد سارع الى التنبيه الى ان هناك من يعتقد انها مجرد اسطورة، بينما يعتبرها آخرون حقيقة واقعة. ومع ذلك، فان هذا التفرد قد لا يكون خطا لنتوء طبيعي من الجليد والثلج والصخور، ولكنه خط نتوء مفتعل، كما يشير تايلر، مضيفا: "اعتقد انه اذا كانت هذه هي بقايا اشياء من صنع الانسان، وهي، بشكل ما، تتعلق بالامور البحرية، اذاً فمن الممكن ان يأتي الكتاب المقدس على ذكرها".

وفي خضم تأنيبه الوكالات الاستخبارية من اجل الافراج عن المزيد من الصور الملتقطة بالاقمار الصناعية، والموضوعة تحت حماية مشددة، فان تايلر يقول ان هناك مركبة فضائية تجارية ذات اجهزة تحسس عن بعد على وشك ان تطير، وهي ستساعد في مهمة التنقيب هذه. مؤكدا: "لدينا ثلاث طائرات تتأهب للاقلاع. وانا استخدم كل طاقتي وصلاتي وما امتلكه من ضغط من اجل ان يتم على الاقل ادراج طلعات جوية فوق جبل ارارات". ويضيف ان هذه الصور سوف تجعل الجبل اكثر (شفافية).

في هذه الاثناء، فان لدى تايلر شبكة من الخبراء، وهي في حالة توسع دائم للمساعدة في استكناه حقيقة هذا التفرد. فعلى سبيل المثال، قام محلل صور الاقمار الصناعية رود فرانز، من مجموعة (سن تك) في هندرسن بولاية نيفادا، بتفحص الصور التي قدمها له تايلر عن التفرد في جبل ارارات واجراء المزيد من التحليلات حول هذه المنطقة. وبحكم كونه مديرا للتدريب في تلك المجموعة فقد امتلك خبرة عالية بالاضافة الى خدمته في الاستخبارات العسكرية لمدة 25 سنة كمحلل صور. وهو يقول ان التقنيات والادوات الحاسوبية المستخدمة لدراسة البيانات الواردة من اجهزة التحسس عن بعد، سواء الحكومية ام التجارية، قد تم توظيفها لتقييم التفرد. وقد تم حساب المسافة الارضية وابعاد التفرد. ان لبرامج الحاسوب هذه القدرة على تعديل الاضاءة والضبابية والحدة والتباين والعوامل الاخرى التي تؤثر في المنطقة موضع الاهتمام. يقول فرانز: "من بين العديد من الوسائل للتحكم في الصور، فقد استخدمت وسيلة (الالوان الوهمية) لمحاولة معرفة اذا كان بالامكان استكشاف اي شيء تحت الثلج والجليد".

يبلغ طول التفرد 1,015 قدم (309 امتار) استنادا الى فرانز، الذي يقول ايضا: "وقد وجدت ايضا ان التفرد يظهر على شكل دائرة. لست واثقا مما يعنيه هذا، اذا كان له اي معنى، ولكنني اجده مثيرا للفضول".

ويشير تايلر انه مع معرفة الطول، فان هذا التفرد يجعل البواخر الكبيرة امثال تايتنك وبسمارك تبدو وكأنها اقزام، اذ انه يساوي حجم اكبر حاملات الطائرات. ويطرح المحللون سؤالا فيما اذا كان التفرد هو عبارة عن سفينة خشبية، مما يقود لسؤال مهم: اذا كان القارب بهذه الضخامة فعلا فهل يمكن له ان يطفو؟

هناك خبراء يعملون ايضا في مجال التحسس عن بعد قدموا رؤية متشككة. يقول فاروق الباز مدير مركز جامعة بوسطن للتحسس عن بعد: "ان تفسير الصور هو فـن. يجب ان يكون المرء ملما بتأثيرات ضوء الشمس على خواص الشكل الذي تتم ملاحظته. ان تغييرا بسيطا في الانحدار يؤدي الى تعديل اشكال الظلال مما يؤثر على تفسير الصورة. ان جميع الصور التي رأيتها حتى الان يمكن تفسيرها كأشكال ارضية طبييعة. ان الظاهرة التي تم تفسيرها على انها (تفرد ارارات) هي بالنسبة لي مجرد جرف صخري يقع في منطقة ظل جزئي مع غطاء جليدي ذي سماكة متغايرة."

يقول فرانز انه مع ازدياد تهافت الاقمار الصناعية، وكذلك وجود دراسات اخرى في الطريق، فان التنقيب عن بعد قد شهد تحسنا ملحوظا. هناك حد اقصى لنهاية اللعبة، وذلك يكمن في الحقيقة على الارض التي تسلط عليها الاضواء. ويأمل تايلر ان نتائج بحثه سوف تحفز ارسال بعثة استكشافية لهذه المنطقة، قائلا: "فلتكن ما تكون". ولكن في الوقت الحالي، تقوم المتحسسات عن بعد بوظيفة التنقيب من الفضاء لحين وضع بعثة استكشافية ميدانية.

ومن الجدير بالذكر، انه قبل فترة وجيزة اكتشف علماء ناسا (NASA)، باستخدام معدات واجهزة التحسس عن بعد في المركبات الفضائية والطائرات، بقايا اثار حضارة المايا (Maya) في الغابات المطيرة في وسط امريكا والتي تعود لما يزيد على 1,000 عام.

يقول مارك برندر، نائب رئيس جيو آيز للاتصالات والتسويق، والتي يقع مقرها في مدينة دالاس بولاية فرجينيا: "اصبحت الصور من القمر الصناعي جيو آيز ايكونوس، بالاضافة الى نظام تحديد المواقع العالمي GPS بالنسبة لاي بعثة استكشافية من الامور التي لا يمكن الاستغناء عنها، كما هو الحال مع الماء والاغذية المجمدة والمجففة، حيث لا يريد احدهم ان يغادر منزله بدونها". بالنسبة للباحثين، فان الصور الفضائية التي يوفرها جيو آيز تقدم "الحد الاقصى للصورة عالية الوضوح" ومنظر مقارن لا يمكن ان تحصل عليه من الملاحظات على الارض، ولا حتى من الطائرات، يقول برندر : "انها مصل الحقيقة المرئية".

العثور على مفتاح ولادة المجرات الكبرى

space.com

ترجمة: علاء غزالة

اوضح فلكيون انهم اكتشفوا ما يعتقدون انه دليل على قادح التفجير الذي اشعل المجرات شديدة اللمعان، والتي تسمى "كوازرات". القادح يبدو وكأنه تمازج بين مجرتين، كما يقول الباحثون. وكانت الكوازرات قد اكتشفت لاول مرة في الخمسينيات من القرن الماضي استنادا الى انبعاث امواج راديوية، اعتقد الفلكيون انها كانت غريبة بالقرب من النجوم. وقد اكتشفوا لاحقا ان المنارات المشعة تبعد مليارات السنين. من هنا اكتسبت الكوازرات اسمها: فهي مختصر مصادر راديوية شبه نجمية (كوازي–ستيلر quasi-stellar).

ان الكوازر في الحقيقة هو مجرة ضخمة مرتبطة بثقب اسود هائل جدا والذي يمتص، بشكل فعال جدا، الغاز المحيط به. ان كيفية تكون الكوازرات تبقى سرا غامضا. لقد وجد مرقب ناسا الفلكي المسمى جاندرا والذي يعمل باشعة اكس (تحت الحمراء) حقولا حارة من اشعة اكس حول اثنين من تلك الكوازرات البعيدة، كل منهما تبعد بمقدار عشرات الاف السنوات الضوئية عن الثقب الاسود الهائل المركزي، والذي يعتقد انه يمد الكوازر بالطاقة. يقول آلان ستوكتون من جامعة هاواي في هونولولو، ومن الرواد في هذا المجال: "ان اشعة اكس المكتشفة هي في الغالب ناتجة مباشرة عن بدء تكوين الكوازر قبل 4 مليارات من السنين". ان الكوازرات 4C37.43 و 3C249.1 لا يبدو انها محاطة باطواق من الغازات، كما ان مناطق اشعة اكس لم تكن مرتبطة بالموجات الراديوية من الكوازرات. يقول هاي فو، من جامعة هاواي ايضا: "ان افضل توضيح لمشاهداتنا هو ان الانفجار الذي يصاحب تكوين النجمة، او فعالية الكوازر نفسه، يقوم بدفع كميات هائلة من الغاز بعيدا عن المجرة المضيفة للكوازر وبسرعة فائقة جدا."

ان المحاكاة الحاسوبية التي تم تقديمها من قبل تيزيانا دي ماتيو من جامعة كارنيجي-ميلون، في مدينة بيتسبورغ بولاية بنسلفانيا، تقترح آلية محددة يمكن ان تكون قد اطلقت تلك الفعالية، وهي اندماج اثنين من الغازات المندفعة من المجرات باتجاه المناطق المركزية حيث تقوم بقدح سلسلة الانفجارات التي تؤدي الى تشكيل نجمة، وتوفر الوقود للثقب الاسود.

ان تدفق الغازات يؤدي الى الى اطلاق كميات كبيرة جدا من الطاقة، في الوقت الذي يولد الكوازر. ان المواد الناتجة عن الكوازر تجعل باقي المجرة يبدو قزما، حيث تنتج رياحا فائقة تدفع بالمواد الى الفضاء بين المجرات. يستنتج الباحثون ان معطيات جاندرا توفر الدليل الافضل لحد الان للرياح الفائقة التي ينتجها الكوازر.

بعد مرور 100 مليون سنة على هذا السيناريو، فان الرياح الفائقة ستدفع جميع الغاز الى الخارج. وبهذا تنتهي مرحلة الكوازر بينما تبدأ المجرة بالاستقرار في حياة هادئة نسبيا كما هي الحالة في مجرتنا درب التبانة (طريق الحليب).

مصدر جديد محتمل للشهب

space.com

ترجمة: علاء غزالة

الشهب الحديدية التي كان يعتقد انها قد تكونت فيما وراء المريخ، يبدو انها قد ابتدأت في مكان اقرب الى الشمس. وتكونت من نفس المواد التي تؤلف الجزء الداخلي من الكواكب، وذلك حسب اقتراح لنموذج حاسوبي جديد.

تتألف الشهب نموذجيا من الحديد والنيكل والكوبلت، والشهب الحديدية هي بقايا لاجسام تشابه النيازك وهي من اوائل المواد التي تشكلت في النظام الشمسي. ان هذه الشهب قد انفصلت عن الاجسام الام الاكبر وتبعثرت في النظام الشمسي. بعد مرور مليارات السنين، فان بعضا منها وجد طريقه الى الارض.

ويوضح وليم بوتكي من معهد ابحاث ساوث ويست انه من المحتمل ان الاجسام الام لهذه الشهب قد جاءت من نفس القرص الذي يحتوي على الحطام الكوكبي، والذي انتج الجزء الداخلي للارض وبقية الكواكب. ويقول: "ان هذا يعني ان تلك الشهب الحديدية يمكن ان تخبرنا ما هو شكل المواد الرائدة التي كونت الارض البدائية"، مضيفا: "هناك احتمال ان نسخا اكبر من هذه المواد لازالت مختبئة وسط النيازك. وتجري محاولة اصطيادها".

ان المشكلة تكمن في محاولة استخدام هذه الاجسام لفهم هل ان الارض، على كل حال، هي في معظمها شهب جاءت من الحزام النيزكي البعيد، وهي منطقة ضمن النظام الشمسي تقع بين المريخ والمشتري. ان الشهب من ذلك الموقع تميل الى اعطاء اشارات حول كيفية تشكل الاشياء في تلك المنطقة وليس حول الارض. على كل حال، تقترح نماذج المحاكاة ان القضية قد لا تكون كذلك.

وعلى الرغم من ان الشهب الحديدية تستقر في الحزام النيزكي البعيد، فقد وجد بوتكي وفريقه من خلال المحاكاة بالحاسوب انه من المرجح ان الاجسام الام تشكلت في النظام الشمسي الداخلي القريب الى الارض. لقد تحروا ذلك عن طريق فحص تركيبة الشهب الحديدية، والتي نشأت من لب مركزي يحتوي على نيازك مذابة من الفترة البكرة في تاريخ النظام الشمسي. وبمطابقة ذلك مع النموذج الحاسوبي يمكن استنتاج نوعية الاجسام التي تشكلت قرب الارض.

كما انهم استخدموا نماذجهم الحاسوبية لمعرفة كيف واين سافرت هذه الاجسام خلال الزمن. وقد اظهرت المحاكاة ان بعض الاجسام التي تشبه النيازك قد انتشرت مسافة كافية لتنتهي عند الحزام النيزكي. ويقول الباحث في هذا المعهد ديفيد نيسيورني: "بينما كانت كمية المواد التي تصل الحزام النيزكي محدودة، فان الكثير منها قد تموضعت في المنطقة لتنتج الشهب كما يبدو. وفي طريقها الى الحزام النيزكي، تتصادم الاجسام الام للشهب الحديدية فيما بينها بشكل متكرر مما يسمح لاجزاء مركزية من عدد غفير من الاجسام بالهروب".