لأول مرة.. علماء الفلك يلتقطون صورًا مباشرة للشفق القطبي على نبتون

في إنجاز علمي غير مسبوق، تمكن
علماء
الفلك من التقاط صور مباشرة للشفق القطبي الغامض لكوكب نبتون، وذلك بفضل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST).
ووفقًا لساينس لايف، لطالما اشتبه العلماء في أن نبتون يُظهر عروضًا ضوئية متلألئة، بناءً على ملاحظات مسبار فوييجر 2 خلال مروره بالكوكب، بالإضافة إلى رصد ظواهر مماثلة على كواكب المشتري وزحل وأورانوس.
ومع ذلك، ظلّ التقاط صور لهذا الحدث بعيد المنال، حتى وجه تلسكوب جيمس ويب نظره القوي نحو هذا العملاق الجليدي.
اكتشاف مذهل بفضل تلسكوب جيمس ويب
أوضح هنريك ميلين من جامعة نورثمبريا، الذي أجرى البحث أثناء دراسته في جامعة ليستر: اتضح أن تصوير نشاط الشفق القطبي على نبتون لم يكن ممكنًا إلا باستخدام حساسية تلسكوب ويب للأشعة تحت الحمراء القريبة، كان من المذهل رؤية الشفق القطبي، بل إن تفاصيله ووضوحه أذهلني حقًا.
شفق قطبي غير تقليدي
ما يجعل شفق نبتون فريدًا هو اختلافه عن الشفق الذي يظهر على الأرض والمشتري وزحل. فعلى تلك الكواكب، يتركز الشفق القطبي عادةً عند القطبين المغناطيسيين نتيجةً لتفاعل الرياح الشمسية مع الغلاف المغناطيسي للكوكب.
لكن في حالة نبتون، فإن مجاله المغناطيسي مائل ومضطرب للغاية، مما يؤدي إلى ظهور الشفق القطبي في أماكن غير متوقعة، مثل خطوط العرض الوسطى.
دور تلسكوب ويب في كشف تفاصيل الشفق
تمت هذه الاكتشافات باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) التابع لتلسكوب جيمس ويب، والذي يسمح للعلماء بتحليل الضوء المنبعث أو الممتص من الأجرام السماوية، مما يساعد في تحديد درجة الحرارة، والكتلة، والتركيب الكيميائي للكوكب.
خلال هذه الدراسة، تمكن العلماء من التقاط صور مفصلة لطبقة الأيونوسفير لنبتون، وهي الطبقة المشحونة كهربائيًا في غلافه الجوي العلوي، حيث تتشكل الشفق القطبي.
العثور على أيون نادر يضيء الشفق القطبي
من الاكتشافات المثيرة أن بيانات تلسكوب ويب كشفت عن انبعاثات كاتيون ثلاثي الهيدروجين (H₃⁺)، وهو أيون نادر يُعتبر من أكثر الأيونات وفرةً في الكون.
وعلقت هايدي هامل، عالمة برنامج جيمس ويب الفضائي، قائلةً: لطالما كان H₃⁺ مؤشرًا واضحًا على النشاط الشفقي على جميع الكواكب الغازية العملاقة – المشتري وزحل وأورانوس، وتوقعنا أن نلاحظ الأمر نفسه على نبتون أثناء استكشافنا للكوكب. ولم نحصل على هذا التأكيد إلا بفضل تلسكوب ويب.
رابع أكبر كوكب.. نبتون في الاقتران الشمسي 2025

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

وضوح

منذ 4 ساعات

• وضوح

تلسكوب جيمس ويب يرصد أول 'زيغزاغ أينشتاين' في التاريخ

الاحساء – زهير بن جمعة الغزال أعلن المهندس ماجد أبو زاهرة أن علماء الفلك تمكنوا للمرة الأولى من رصد ظاهرة نادرة تعرف باسم 'زيغزاغ أينشتاين' (Einstein zig-zag)، حيث يظهر كوازار واحد ست مرات في صورة واحدة، وذلك بفضل دقة تلسكوب جيمس ويب الفضائي. عدسة الجاذبية: التفسير العلمي للظاهرة وأوضح أن هذه الظاهرة تنجم عن عدسة الجاذبية، وهي تأثير تنبأ به ألبرت أينشتاين عام 1915، حيث تقوم مجرتان باعتراض الضوء الصادر من جرم بعيد كالكوازار، فينحني مسار الضوء ليُرى أكثر من مرة. وفي هذه الحالة، انحنى الضوء مرتين: أولاً بفعل مجرة تبعد 10 مليارات سنة ضوئية . ثم مجددًا بسبب مجرة أقرب تبعد 2.3 مليار سنة ضوئية. قيمة علمية هائلة ويحمل هذا الاكتشاف أهمية كبيرة في فهم أسرار الكون، أبرزها: الطاقة المظلمة، التي تُسهم في تسارع تمدد الكون وتشكل نحو 70% من مكوناته. أزمة ثابت هابل، حيث تختلف القياسات المتعلقة بسرعة توسع الكون. ظاهرة نادرة للغاية ورغم روعة المشهد، إلا أن تكراره نادر جداً، إذ تشير الإحصائيات إلى أن واحداً فقط من كل 50,000 كوازار قد يظهر بهذا الشكل، بينما لم يُسجل سوى نحو 300 كوازار خاضع لتأثير عدسة الجاذبية حتى الآن.

يمني برس

منذ 2 أيام

• يمني برس

ابتكار مواد سيراميكية صديقة للبيئة لبطاريات الجيل القادم

يمني برس | ابتكر علماء روس، بالتعاون مع زملائهم من الصين، مواد سيراميكية جديدة لتطوير بطاريات صديقة للبيئة من الجيل الجديد، يمكن استخدامها، حتى في الأجهزة المنزلية وأنظمة الطاقة المتجددة. ويشير المكتب الإعلامي لجامعة سخالين إلى أن البطاريات الصلبة، بعكس بطاريات الليثيوم أيون التقليدية لا تحتوي على إلكتروليتات سائلة، وبالتالي فهي أقل عرضة للحريق وأكثر مقاومة لتغيرات درجة الحرارة وأكثر متانة. ووفقا للمكتب ابتكر العلماء في إطار البحث المشترك، مواد سيراميكية جديدة يمكن أن تشكل الأساس لمثل هذه البطاريات. وتجدر الإشارة إلى أن علماء من جامعة سخالين وجامعة الشرق الأقصى ومعهد شنغهاي للسيراميك شاركوا في هذه الدراسة. ويقول أوليغ شيتشالين، مدير مختبر بحوث المصادر الكهروكيميائية للطاقة المتجددة في جامعة سخالين: 'تفتح دراستنا في مجال تركيب المواد الخزفية القائمة على أساس ZnFe2O4 آفاقا جديدة للتنمية المستدامة في مجال تخزين الطاقة. لقد ابتكرنا تقنيات تسمح بالحصول على مواد ذات خصائص كهروكيميائية عالية مع تجنب استخدام المواد السامة. وهذا أمر بالغ الأهمية للانتقال إلى تقنيات صديقة للبيئة'. ووفقا للباحثين، يمكن أن تصبح المواد التي حصلوا عليها الأساس لإنتاج بطاريات خالية من الرصاص وصديقة للبيئة مع مجموعة واسعة من التطبيقات – من الإلكترونيات إلى الطاقة المتجددة. وهناك خطط مستقبلية لتوسيع نطاق البحث واختبار المواد المطورة في نماذج أولية للبطاريات يمكن استخدامها في الإلكترونيات الاستهلاكية والمركبات الكهربائية وأنظمة الطاقة المتجددة. وبالإضافة إلى ذلك، مثل هذه التقنيات ضرورية للجزر ومناطق القطب الشمالي، حيث يلعب استقرار إمدادات الطاقة وسلامة المعدات دورا أساسيا.

أخبار اليوم المصرية

منذ 4 أيام

• أخبار اليوم المصرية

الدكتور حسين محيى الدين يكتب: الهيدروجين الأخضر .. التحديات والفرص

الهيدروجين الأخضر هو غاز يتم إنتاجه بطريقة صديقة للبيئة، حيث يُنتج باستخدام التحليل الكهربائي للماء بواسطة كهرباء مولدة من مصادر طاقة متجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح، هذا يعني أنه لا ينتج أي انبعاثات كربونية أثناء إنتاجه، على عكس الهيدروجين التقليدي، الذي يعتمد على الوقود الأحفوري، ويتم إنتاج الهيدروجين الأخضرمن خلال عملية مكونة من عدة خطوات، باستخدام الكهرباء النظيفة، حيث يتم توليد الكهرباء من مصادر متجددة، مثل الألواح الشمسية أو توربينات الرياح، لضمان عدم انبعاثات كربون، كما أيضا يتم تحليل الماء كهربائيًا، بتمرير الكهرباء عبر الماء في جهاز يُسمى المحلل الكهربائي، مما يؤدي إلى فصل جزيئات الماء إلى الهيدروجين (H₂) والأكسجين (O₂)، ثم يتم جمع الهيدروجين النقي، وتخزينه في خزانات خاصة تحت ضغط عالي أو في صورة سائلة، ليكون جاهزًا للاستخدام في التطبيقات المختلفة. اما الأكسجين الناتج عن عملية انتاج الهيدروجين، فيمكن إطلاقه في الهواء أو الإستفادة منه في صناعات أخرى، مثل التطبيقات الطبية أو عمليات الإحتراق الصناعي، وهذه التقنية تُعد من أنظف طرق إنتاج الهيدروجين، لكنها تتطلب كميات كبيرة من الكهرباء ومعدات متطورة، مما يجعل تكلفتها مرتفعة حاليًا، ومع التطورات المستمرة، من المتوقع أن تصبح هذه العملية أكثر كفاءة وأقل تكلفة في المستقبل. وتتعدد فوائد الهيدروجين الأخضر، فينتج عنه مجموعة واسعة من الفوائد البيئية والاقتصادية والتكنولوجية، مما يجعله أحد الحلول الواعدة لمستقبل الطاقة المستدامة، من أهم مميزاتة، تقليل الانبعاثات الكربونية، ويُنتج دون إطلاق ثاني أكسيد الكربون، مما يساهم في مكافحة تغير المناخ وتقليل التلوث البيئي وتحسين جودة الهواء. ، كما يمكن استخدامه كوقود نظيف في وسائل النقل مثل السيارات والقطارات والسفن والطائرات، مما يقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري، ويمكن استخدامه لتخزين الطاقة الشمسية والرياح، مما يضمن استمرارية إمداد الكهرباء حتى في الظروف غير المثالية. كما أن الهيدروجين الأخضر يدعم الصناعات الثقيلة، حيث يحل محل الوقود الأحفوري في الصناعات التي يصعب كهربتها، مثل إنتاج الصلب والأسمنت، وهو عامل تحفيز للاقتصاد الأخضر، ويفتح فرصًا للاستثمار وخلق وظائف جديدة في مجالات التكنولوجيا والطاقة المتجددة، وتحسين جودة الحياة، ويقلل من التلوث البيئي، مما يحسن الصحة العامة ويجعل المدن أكثر ملاءمة للعيش. ومن أهم التطبيقات العملية للهيدروجين الأخضر، أولها هو إحداث تحول كبير في العديد من الصناعات، منها النقل المستدام، حيث يُستخدم كوقود نظيف للسيارات، الحافلات، القطارات، الطائرات وحتى السفن، حيث يوفر بديلاً فعالاً للوقود الأحفوري دون انبعاثات ضارة، كما يمكن استخدامه في محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة المتجددة وتحويلها إلى كهرباء عند الحاجة، مما يساهم في استقرار الشبكات الكهربائية، ويستخدم في الصناعات الثقيلة، حيث يدخل في عمليات إنتاج الفولاذ والأسمنت والزجاج، ويساعد في تقليل البصمة الكربونية لهذه الصناعات التي يصعب كهربتها. كما يستخدم الهيدروجين الأخضر في أعمال التدفئة والتبريد في المنازل والمباني التجارية، مما يوفر خيارًا أكثر استدامة مقارنة بالغاز الطبيعي، وكذلك يستخدم في تصنيع المواد الكيميائية مثل إنتاج الأمونيا والميثانول، مما يفتح المجال لتطبيقات زراعية وصناعية أكثر صداقة للبيئة، ويُمكن تخزينه ونقله بسهولة، مما يسهل تصدير الطاقة المتجددة إلى الدول التي تحتاج إليها، ورغم هذه الإمكانيات الواعدة، لا تزال هناك تحديات تتعلق بتكلفة الإنتاج وتطوير البنية التحتية اللازمة لاعتماده على نطاق واسع. ولكن هناك بعض التحديات تواجه انتاج الهيدروجين الأخضر، فبالرغم من الفوائد العديدة له، هناك العديد من التحديات التي تعيق انتشاره على نطاق واسع، ومنها، التكلفة العالية للإنتاج، فعملية التحليل الكهربائي للماء لا تزال باهظة الثمن مقارنة بطرق إنتاج الهيدروجين التقليدي المستند إلى الوقود الأحفوري، والحاجة إلى طاقة متجددة وفيرة، حيث يتطلب إنتاج الهيدروجين الأخضر كميات كبيرة من الكهرباء النظيفة، مما يستدعي توسعًا في مشاريع الطاقة المتجددة لضمان توفرها، وكذلك البنية التحتية المحدودة، فمعظم شبكات توزيع الهيدروجين غير متطورة، مما يجعل نقله وتخزينه أمرًا صعبًا ومكلفًا، وكذلك انخفاض كفاءة التحليل الكهربائي، فتقنيات التحليل الكهربائي الحالية تحتاج إلى تحسين لجعل الإنتاج أكثر كفاءة من حيث الطاقة والتكاليف، والتنافس مع مصادر الطاقة الأخرى، فلا يزال الهيدروجين الأخضر في مرحلة مبكرة مقارنة بالبطاريات وتكنولوجيا الطاقة المتجددة الأخرى التي قد تكون أكثر اقتصادية في بعض التطبيقات، وكذلك التحديات اللوجستية، فتخزين الهيدروجين ونقله يتطلب معدات خاصة، لأنه غاز شديد التقلب ويحتاج إلى ضغط عالٍ أو التسييل، مما يضيف تعقيدات لوجستية. ورغم هذه العوائق، فإن التطورات التكنولوجية المتسارعة والدعم الحكومي المتزايد يمكن أن تسهم في تقليل هذه التحديات، مما قد يجعل الهيدروجين الأخضر أكثر انتشارًا في المستقبل. ...........