مسابقه طراحی نجومی

زمان چرخش نپتون به طور دقیق اندازه گیری شد

اِریک کارکوشکا (Erich Karkoschka)، محقق دانشگاه آریزونا نخستین اندازه‌گیری دقیق را انجام داد و به این نتیجه رسید که یک روز در نپتون برابر است با:  15 ساعت و 57 دقیقه و 59 ثانیه.

از زمان گالیله که برای نخستین بار لکه‌ی سرخ مشتری را رصد کرد تا امروز این اندازه‌گیری یکی از بزرگ‌ترین پیشرفت‌ها در اندازه‌گیری دوره‌ی چرخش یک سیاره‌ گازی محسوب می‌شود.

برخلاف سیاره‌های سنگی که به نظر می‌رسد مانند توپ‌هایی صلب به شیوه‌ای ساده حول می‌چرخند سیاره‌های گازی بیشتر شبیه به حباب‌های عظیمی از مایع رفتار می‌کنند. دانشمندان بر این باورند که سیاره‌های گازی عمدتاً از یخ و گاز در اطراف هسته‌ی کوچک جامدی تشکیل شده‌اند و به همین علت چرخش آن‌ها با پیچیدگی‌هایی همراه است. این پیچیدگی‌ها اندازه‌گیری دقیق دوره‌ی چرخش را برای منجمان سخت می‌کند.

در دهه‌ی 1950 میلادی هنگامی که نخستین رادیو تلسکوپ حرفه­ای ساخته شد منجمان متوجه شدند که مشتری امواج رادیویی از خود ساطع می‌کند. این امواج از میدان مغناطیسی حاصل از چرخش هسته‌ی داخلی سیاره ساطع می‌شدند. اما هیچ نشانه‌ای از گسیل این امواج از سیاره‌های گازی دیگر  بدست نیامد زیرا بادهای خورشیدی این امواج را از بین می‌برند و آن‌ها هرگز به زمین نمی‌رسند.

برای اندازه‌گیری امواج رادیویی لازم بود فضاپیماهایی به این سیاره‌ها فرستاده شود . هنگامی که ویجر 1 و 2 از کنار زحل می‌گذشتند امواج رادیویی این سیاره را ثبت کردند. همین‌طور توانستند از اورانوس و نپتون نیز امواجی دریافت کنند. دانشمندان با توجه به این موضوع گمان کردند که دوره‌ی چرخش این سیاره‌ها را به درستی تخمین زده‌اند. اما 15 سال بعد هنگامی که کاسینی به زحل رسید امواج رادیویی که ثبت می‌کرد نسبت به گذشته 1 درصد تفاوت داشت. برای سیاره‌ای با جرم زحل عیرممکن بود که این یک درصد در این فاصله زمانی کوتاه ایجاد شود. زیرا سیاره‌های گازی عظیم به اندازه‌ی کافی اندازه‌حرکت زاویه‌ای دارند تا برای میلیاردها سال دوره‌ی چرخش ثابتی داشته باشند.

نکته‌ی عجیب‌تر این بود که کاسینی نشان داد که قطب شمال و جنوب زحل با سرعت‌های متفاوتی می‌چرخند. و این زمانی بود که دانشمندان متوجه شدند میدان مغناطیسی مِلاک مناسبی برای سنجش دوره‌ی چرخش نیست.

به جای استفاده از فضاپیمایی چند میلیارد دلاری، کارکوشکا تصویرهای قدیمی تلسکوپ فضایی هابل را، از 20 سال پیش تا به حال، بررسی کرد. با صبر و اراده‌ای قوی در بیش از 500 تصویر عارضه‌های متمایز و مهم را دنبال و جزئیات را ثبت کرد. دانشمندان بسیاری پیش از او این تصویرها را تحلیل کرده بودند اما هیچ‌کدام 500 تصویر را دنبال نکرده بودند.

کارکوشکا پس از بررسی متوجه شد که چرخش نپتون سریع‌تر از آن‌ مقداری است که از اطلاعات ویجر بدست آمده و دو عارضه‌‌ی سطحی آن بسیار یکنواخت و پیوسته در حال چرخش‌اند. چرخش منظم این دو نشان‌‌دهنده‌ی ارتباط آن‌ها با سطح داخلی نپتون بود اگرچه علت و چگونگی این ارتباط هنوز مشخص نیست.

پس از این نتیجه‌ها کارکوشکا تصویرهای ویجر را که در سال 1989/1368 از نپتون گرفته شده بود را بررسی کرد زیرا این تصویرها از کیفیت بهتری نسبت به تصویرهای هابل برخوردار بودند. او به دنبال عارضه‌های دیگری بود که نزدیک به این دو عارضه‌ی اصلی بودند. شش عارضه‌ی دیگر نیز یافت شد که همه با سرعتی مشابه با موارد قبلی می‌چرخیدند و بر اساس سرعت همین عارضه‌ها او توانست دوره‌ی چرخش نپتون را اندازه بگیرد. 

منبع : نجوم نیوز