چندی پیش رسانه های علمی از واژه ابرنواختر برای توضیح برخی از رفتارهای سیاره زحل استفاده کردند، اما جریان از چه قرار بود؟
موج ضربه: یک موج متراکم با دامنه بالا ناشی از یک شوک ( که توسط یک زمین لرزه یا انفجار به وجود می آید) که به وسیله ی یک موج جا به جا می شود.
پلاسما کره ( پلاسماسفر) زحل به اندازه ای پر انرژی است, که وقتی مدارگرد کاسینی تصاویری از این سیاره به زمین فرستاد, رعد و برق تا یک میلیون برابر قویتر از هر چیزی بر روی این سیاره مشاهده می شد.
زحل در مقایسه با زمین بسیار بزرگ است: قطر استوایی آن ۱۲۰,۵۰۰ کیلومتر است. با این حال, چرخش زحل چنان سریع است (یک روز در زحل تنها ۱۰ ساعت و ۳۴ دقیقه طول می کشد, در واقع طول روز آن کوتاه تر از هر سیاره ی دیگری به جز مشتری است) که قطر قطبی آن ۱۰۸,۷۰۰ کیلومتر است. این تفاوت به دلیل ” فشردگی” است، چرا که اندازه تکانه ی زاویه ایِ حاصل از سرعت دورانیِ آن، جوِ کم چگالیِ این سیاره را از سمت استوا ی آن به بیرون هل می دهد.
طبق گفته های اخترفیزیکدانان، چرخش سریع زحل” پلاسمای سرد متراکم را توسط نیروی گریز از مرکز به خارج از مغناط کره ی این سیاره پرتاب می کند” . در یک چرخه ی دقیق ،هرچه پلاسمای سردترِ بیشتری به خارج از مغناط کره ی زحل هدایت شود و در آنجا انباشته شود, مقدار بیشتری پلاسمای داغتر به داخل مغناط کره ی آن باز می گردد. کاسینی جت باریکی از پلاسمای داغ را که به سمت داخل حرکت می کرد، رصد نموده است. تجربه ای که توسط کارشناسان این ماموریت به عنوان بخشی از چرخه ی این مبادلات شناخته شد.
دانشمندان مدل استاندارد، فرض می کنند که سرعت دورانی بسیار زیاد زحل که نزدیک به ۳۷۰۰۰ کیلومتر بر ساعت است، تنها مکانیزم و “عاملی” است که می تواند ،پلاسمای سرد را به خارج از مغناط کره ی آن هدایت کند و باعث تکرار چرخه ی جابه جایی اش با پلاسمای داغ شود.
گزارشات خبری هم منتشر کردند که کاسینی ذرات بارداری را شناسایی کرده که “با انرژی فوق العاده بالایی شتاب می گیرند. ” آنها معتقدند که نیروی جنبشی و محرکه ای که توسط یونها تجربه می شود دقیقا مشابه چیزی است که ذرات شتاب داده شده دریک موج ضربه ایِ ابرنواختری نیز احساس می کنند. “کاسینی اساسا به ما قابلیت های بررسی ماهیت یک شوک ابرنواختری را در منظومه شمسیمان ارائه می دهد…”
همان طور که قبلا هم نوشته شده بود، هنوز, این ایده که امواج ضربه ای, یا اثرات جنبشی, به تنهایی مسئول سرعت بسیار زیاد ذرات هستند، با تئوری جهان الکتریکی در تضاد است. گاز داغ, انفجار صوتی, باد, تلاطم, جبهه انفجار و سایر رویدادهای سببی به کار برده شده برای توجیه این رویدادها در ارائه ی انرژی لازم برای این رویدادن این اتفاقات، نارسایی و ضعف دارند .
در موارد دیگر از اکتشافات الکتریکی در محیط های سیاره ای, دانشمندان ناسا تنها فشار داخلی, نیروی گریز از مرکز و”جریان گاز” را می توانند ببینند. البته, آنها آگاه هستند که ۹۹ درصد جهان مرئی از پلاسما تشکیل شده است, اما آنها هنوز نقش توزیع بار در پلاسمای فضا را در نظر نگرفته اند.و در عوض به حساب آوردن این نقش, یک سیستم خورشیدی خنثی را به عنوان شرط لازم و ضروری نظریه می دانند.
نظریه پردازان الکتریکی استدلال می کنند که زحل درپلاسماسفر( پلاسما کره ی) خورشید حرکت و با میدان الکتریکی آن تعامل دارد. سیارات و اقمار در منظومه خورشیدی ، اجرامی دارای بار الکتریکی هستند. آنها در فضای خالی منزوی نشده اند, و به طریق الکتریکی باهم در ارتباط هستند. “انسلادوس” ، “دایون” و “تتیس” در داخل ” پلاسما کره ی “زحل در حرکتند، پس تنها انتظار که از آنها می توان داشت این است که به صورت عمده در دادوستد الکتریکی با این سیاره باشند. ساده ترین و روانترین توضیح برای شتاب گرفتن ذرات باردار, دشارژ الکتریکی است, با این توضیح ،دیگر نیازی به توسل به توضیحات غیرمحتملی همچون دینامیک داخلی آنها نیست.
در حقیقت, محققان به برهمکنش زحل با قمرهایش معترفتند…..” نتیجه می گیریم که مشاهده ی دوقله ای بودن( پروانه ای)، زاویه بر حسب درجه ی پراکندگی پلاسما، ناشی از انتقال پلاسما از مناطق نزدیک به مدار دایون و تنیس است, که از ارتباط پلاسما و این قمرها حمایت می کند.”
زحل ۲٫۳ برابر انرژی بیشتری از آنچه که از خورشید دریافت میکند, از خود ساطع می کند. ۹۰ مگاوات اشعه ایکس توسط کاسینی آشکارسازی شده است. اما حتی این مورد هم به ماهیت الکتریکی آن نسبت داده نشده بود. در عوض, گفته شد که جو زحل منعکس کننده ی اشعه ایکس ساطع شده از خورشید است. اگر چه تیم علمی پس از نتیجه ی حیرت آور شدت بازتاب اشتباه خود را پذیرفتند . نتیجه ای که بسیار شگفت انگیز بود، این بود که آنها این واقیت را که سیارات با میدان مغناطیسی شان می توانند ذرات یونیزه را تسخیر کنند و به شکل یک میدان مغناطیسی بزرگ دربیاورند را نادیده گرفته بودند. به همین دلیل است که مغناط کره ی زحل ذرات باردار شده را گیر انداخته و به آنها شتاب وارد می کند.
نوشته ی استفان اسمیت
مترجم: امید محمدی

Saturn Supernova

Translator: Omid Mohammadi

مقاله پرستو غزنوی از اعضای ناپیوسته بخش فارسی پروژه آذرخش در نشریه “آوای زمین” انجمن علمی زمین شناسی دانشگاه تهران به چاپ رسید، این مقاله پژوهشی به زبان ساده در زمینه آذرخش ها و زلزله و مخصوصا آذرخش های آتشفشانی مناسب برای دانشجویان مقطع کارشناسی رشته های فیزیک و یا زمین شناسی می باشد.

این مقاله به بررسی ارتباط بین جریان الکتریکی تلوریک زمین و آتشفشان ها و در نهایت آذرخش های آتشفشانی می پردازد.

قسمت هایی از مقاله:

وقوع صاعقه در اتمسفر یک پدیده آشنا است، اما صاعقه های زیر زمینی چطور؟

پدیده الکتریکی صاعقه جزو پدیده های کمتر شناخته شده است. بهترین توضیح برای این پدیده ­به این صورت است که گردش بخار آب در میان ابرها به بالا و پایین را که همان جریان همرفت می نامند، مسبب اصلی ایجاد آن باشد، آب به وسیله خورشید گرم می شود. این بخار آب به سمت بالا در جایی که ابرها تجمع می یابند حرکت می کند. تشکیل ابرها همچنان ادامه می یابد تا در نهایت سرد شده وبه اندازه کافی متراکم شود و به حالت مایع برگردد. جاذبه زمین آنها را به سمت پایین کشیده واین چرخه تکرار میشود.

براساس گفته دانشمندان، قطرات آب در طی جریان همرفت تمایل به برخورد با یکدیگر دارند، در اثر این برخوردها بارهای الکتریکی از هم جدا شده و الکترون ها در بخش پایینی ابر جمع می شوند. قطرات آبی که الکترون های خود را از دست داده و به حرکت به سمت بالا ادامه می دهند، آنها بار مثبت را به سمت بالای ابر می برند.

وجود ناحیه های با بار متفاوت باعث ایجاد میدان الکتریکی می گردد، قدرت این میدان الکتریکی بستگی به مقدار بارهای موجود در ابرها دارد. حتی گاهی این میدان ها می توانند به قدری قوی باشند که باعث شوند تا در سطح زمین سبب رانش الکترون ها شده و یک ناحیه با بار مثبت به وجود آید. وجود هوا به عنوان یک گذرگاه رسانا می تواند آغازگر یک آذرخش باشد که در نهایت به سمت زمینی که بار مثبت آن رو به افزایش است به صورت ضربه برخورد می کند.

این فرایند به همین ترتیب نیز می تواند صاعقه های آتشفشانی را توضیح دهد. بیشتر سیاره شناسان نیز دلیل مشابهی برای صاعقه های آتشفشانی در نظر می گیرند، اما هیچ مدرک آزمایشگاهی برای اثبات این نظریه ارائه نشده است.

شما می توانید کل مقاله را از اینجا دانلود کنید.