اخترشناسان برای اولین‌بار موفق به رصد شفق‌های فروسرخ در سیاره اورانوس شدند

اخترشناسان با استفاده از داده‌های تلسکوپ غول‌پیکر «کک 2» (Keck II) در هاوایی توانسته‌اند برای نخستین‌بار با موفقیت شفق‌های فروسرخ اورانوس را رصد کنند. این شفق‌ها مشابه با آنچه در زمین وجود دارد، در اثر واکنش ذرات باردار طوفان‌های خورشیدی با میدان مغناطیسی این سیاره به‌وجود می‌آیند.

روی زمین، شفق‌های قطبی از برخورد با اتم‌های اکسیژن و نیتروژن به‌وجود می‌آیند و عمدتاً قرمز، سبز و آبی هستند. اما محققان می‌گویند شفق‌های اورانوس بر اثر برخورد با هیدروژن و هلیم شکل می‌گیرد و دمای بسیار بالاتری دارد. درنتیجه درخشش این شفق عمدتاً در طول‌موج‌های فرابنفش و فروسرخ است.

اولین رصد شفق‌های فروسرخ در سیاره اورانوس

شفق‌های فرابنفش اولین‌بار در سال 1968 در اورانوس مشاهده شدند، اما حدود 40 سال طول کشید تا دانشمندان بتوانند شفق‌های فروسرخ را رصد کنند. آن‌ها با استفاده از اطلاعات ابزار طیف‌سنج نزدیک فروسرخ کک 2 که از سال 2006 گردآوری شده بود، خطوط انتشار مولکول +H3 را مشاهده کردند. +H3 یک کاتیون تری‌هیدروژن است که سه پروتون و تنها دو الکترون دارد؛ یعنی بار آن مثبت است.

تابش‌های اورانوس حاصل یونیزه‌شدن هیدروژن و شکل‌گیری کاتیون +H3 پس از برخورد با ذرات باردار است. این تابش‌ها درخششی شفق‌مانند را در قطب شمال مغناطیسی این سیاره ایجاد می‌کنند. به عبارت دیگر، این درخشش‌ها همان نورهای شمالی اورانوس هستند.

«اما توماس» از دانشگاه لستر انگلیس می‌گوید دمای تمام سیاره‌های غول‌پیکر گازی ازجمله اورانوس، صدها درجه کلوین/سلسیوس بالاتر از پیش‌بینی مدل‌هاست. اما یک نظریه می‌گوید همین شفق‌های پرانرژی می‌توانند عاملی برای این افزایش دما باشند و حرارت را به خط مرکزی مغناطیسی این سیاره‌ها ببرند.

مطالعه شفق‌ها می‌تواند به حل معمای دیگری درباره اورانوس کمک کند و نشان دهد که چرا میدان مغناطیسی این سیاره نسبت به محور چرخش آن انحراف بزرگی دارد. این انحراف در اورانوس 59 درجه است. از آنجایی که شفق‌ها به‌گونه‌ای ساختار میدان مغناطیسی سیاره‌ها را نشان می‌دهند، بررسی آن‌ها می‌تواند اطلاعات بیشتری را درباره منشأ این انحرافات در اختیار دانشمندان قرار دهد.

نتایج این مطالعه در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.