يعتزم تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي تبلغ قيمته 10 مليارات دولار إجراء تحقيق في العروض الضوئية المذهلة التي تشهدها الكوكبان العملاقان في النظام الشمسي، أورانوس وزحل.

سيستخدم فريقان منفصلان من علماء الفلك في جامعة ليستر التلسكوب الفضائي لدراسة الشفق القطبي على كوكب زحل الغازي العملاق وعلى كوكب الجليد العملاق البارد أورانوس.

[[system-code:ad:autoads]]

ويهدف البحث إلى شرح العمليات التي تخلق عروض الأضواء القطبية هذه بشكل أكثر تفصيلاً فوق كواكب مختلفة.

وقال هنريك ميلين من كلية الفيزياء وعلم الفلك بجامعة ليستر الذي سيقود تحقيق أورانوس في بيان: "يغير تلسكوب جيمس ويب بالفعل الطريقة التي نتصور بها الكون، بدءًا من النظام الشمسي، فنائنا الخلفي القريب جدًا، إلى المجرات الأولى التي تشكلت في بداية الزمن. أنا سعيد للغاية بحصولي على وقت لمراقبة هذا المرصد الرائع، وستعمل هذه البيانات على تشكيل فهمنا لكل من زحل وأورانوس بشكل أساسي".

تعرف الشفق القطبي لمراقبي السماء على الأرض باسم الشفق القطبي الشمالي والشفق القطبي الجنوبي، والتي يمكن رؤيتها على طول قطبي كوكبنا عندما تظهر.

تتولد هذه العروض الضوئية فوق الأرض عندما تضرب الجسيمات المشحونة المتدفقة من الرياح الشمسية للشمس المجال المغناطيسي الواقي لكوكبنا، والمعروف باسم المغناطيس الأرضي.

تتحرك هذه الجسيمات على طول خطوط المجال المغناطيسي وتتدفق خلف الأرض - ولكن أثناء قيامها بذلك، تتفاعل مع جزيئات في غلافنا الجوي، مما يخلق ضوءًا متوهجًا.

وعندما تطلق الشمس كميات كبيرة من بلازما النجوم في ما يسمى بالانبعاثات الكتلية الإكليلية، فإن الشفق القطبي يكون أكثر بروزًا ويمكن رؤيته في خطوط عرض أقل فوق الأرض.

على الرغم من رصد الشفق القطبي على كواكب أخرى في النظام الشمسي من قبل، ومن المفترض أن يكون ذلك ممكنًا حول أي كوكب يحتوي على غلاف جوي ومجال مغناطيسي، إلا أن القليل يُعرف عن هذه العروض الضوئية الغريبة.

في الوقت الحالي، يعرف القليل نسبيًا عن شفق كوكب أورانوس، وهو كوكب جليدي يملك غلافًا جويًا يتكون من الماء والأمونيا والميثان.

في الواقع، لم يتم تأكيد وجود شفق قطبي تحت الأحمر حول أورانوس إلا في العام الماضي، بعد ثلاثة عقود من التحقيق، من قبل فريق بحثي من كلية الفيزياء وعلم الفلك بجامعة ليستر - بقيادة طالبة الدكتوراه إيما توماس.

ويميل كوكب أورانوس بزاوية 97.77 درجة بسبب اصطدام سابق بجسم بحجم الأرض تقريبًا. وهذا يعني أن أقطابه موجهة بشكل مباشر تقريبًا نحو الشمس وبعيدًا عنها، وتتواجد شفوقه القطبي حول ما سيكون عادةً خط الاستواء لكوكب في النظام الشمسي.

بينما يستخدم ميلين وزملاؤه تلسكوب جيمس ويب لمراقبة شفق كوكب أورانوس، وهو سابع كوكب من الشمس، سيسعون إلى التحقيق في شيء ما تشير إليه الاكتشافات السابقة للشفق القطبي الأوراني: هل تتحمل شفق هذا الكوكب البعيد مسؤولية الحفاظ على دفئه بشكل أكبر مما كان متوقعًا؟

وقالت توماس العام الماضي: "إن درجة حرارة جميع كواكب الغاز العملاقة، بما في ذلك أورانوس، أعلى بمئات الدرجات كلفن/مئوية عما تتنبأ به النماذج إذا تم تسخينها فقط بواسطة الشمس، مما يتركنا بالسؤال الكبير حول سبب كون هذه الكواكب أكثر سخونة بكثير مما كان متوقعًا.

أحد النظريات تقترح أن الشفق النشط هو سبب ذلك، والذي يولد ويدفع الحرارة من الشفق إلى أسفل باتجاه خط الاستواء المغناطيسي".