برای نخستین بار شفق قطبی در یک دنباله‌دار شناسایی شد
پدیده‌ی جوی شفق قطبی که پیش از این تنها به سیاره‌ها و قمرهای مشتری نسبت داده می‌شد، اکنون توسط داده‌های فضاپیمای روزتا (Rosetta) سازمان فضایی اروپا، در یک دنباله‌دار شناسایی شده است.
داده‌های ابزار نصب شده‌ی ناسا بر روی فضاپیمای روزتا، نشان داده که دنباله‌دار ۶۷پی/چوریوموف-گراسیمنکو (67P/Churyumov-Gerasimenko) که به اختصار 67P/C-G یا «چوری» گفته می‌شود، از خود تابش فرابنفشِ دور (Far-UV) دارد.
این نخستین بار است که این تابش‌های الکترومغناطیسی در فرابنفش دور، بر روی جرمی آسمانی به جز سیاره یا قمر ثبت می‌شود. در کره‌ی زمین، شفق قطب که به آن نورهای شمالی یا جنوبی هم گفته می‌شود، هنگامی تولید می‌شود که ذرات باردار الکتریکی از خورشید با سرعت زیاد به لایه‌های بالایی جو برخورد کرده و نورهای با رنگ‌های سبز، سفید و قرمز ایجاد می‌کنند.
در جاهای دیگر منظومه‌ی شمسی هم سیاره‌ی مشتری و برخی از قمرهای آن، به همراه زحل، نپتون و حتی مریخ، نورهای شمالی خود را به نمایش می‌گذارند. اما این پدیده تاکنون در دنباله‌دارها ثبت نشده بود.
روزتا دورترین و ماهرترین شکارچی دنباله‌دار در میان برنامه‌های کاوش فضاست. این فضاپیما در سال ۲۰۰۴ (اسفند ۱۳۸۲) پرتاب شد و در آگوست ۲۰۱۴ (مرداد ۱۳۹۳) به دنباله‌دار «چوری» رسید و تا زمانی که در سپتامبر ۲۰۱۶ (مهر ۱۳۹۵) به پایان دراماتیک مأموریت خود رسید، پیرامون آن چرخید و به ارسال داده پرداخت.
نمایی از چرخش و حرکت دنباله‌دار 67P
Credit: ESA/Rosetta/NAVCAM
داده‌های این مطالعه‌ی اخیر، مربوط به همان چیزی است که دانشمندان در ابتدا آن را «هواتاب خورشیدی» (Dayglow) تفسیر کردند، فرآیندی که تحت عنوان گیسوی دنباله‌دار (Coma) شناخته می‌شود و ناشی از برهم‌کنش فوتون‌ها با توده‌ی گازی است که از هسته‌ی دنباله‌دار ساطع می‌شود و آن را دربر می‌گیرد. اما تحلیل‌های تازه‌ی این داده‌ها تصویر کاملا متفاوتی ارائه می‌دهد.
«مارینا گالاند» (Marina Galand) نویسنده‌ی اصلی پژوهش تازه از کالج سلطنتی لندن در این‌باره گفت: «درخشش اطراف 67P/C-G شبیه چیز دیگری نیست. ما با پیوند دادن داده‌ها از ابزارهای گوناگون روزتا، توانستیم تصویر بهتری از آنچه در حال رخ دادن است، به دست آوریم. این به ما امکان داد تا تابش فرابنفش اتمی 67P/C-G را بدون تردید شناسایی کنیم.»
داده‌ها نشان می‌دهد که ماهیت این تابش از نوع شفق قطبی است. الکترون‌هایی که در باد خورشیدی (جریان ذرات باردار از خورشید) جریان دارند، با گاز موجود در گیسوی دنباله‌دار برهم‌کنش دارند و آب و دیگر مولکول‌ها را از هم جدا می‌سازند. اتم‌های حاصل یک نور شاخص در طیف فرابنفشِ دور تابش می‌کنند. تابش فرابنفش دور که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود، کوتاه‌ترین طول موج را در طیف فرابنفش دارد.
کاوش تابش دنباله‌دار چوری، به دانشمندان کمک می‌کند تا درباره‌ی چگونگی تغییر ذرات بادهای خورشیدی در طول زمان بیشتر بیاموزند که برای درک آب‌وهوای فضایی در سراسر منظومه‌ی شمسی بسیار اهمیت دارد.
چنین داده‌هایی با ارائه‌ی اطلاعات بهتر درباره‌ی چگونگی تأثیر تابش خورشید بر محیط فضا که برای کاوش‌های فضایی باید از میان آن گذشت، در نهایت می‌تواند به حفاظت از ماهواره‌ها، فضاپیماها و همچنین فضانوردانی که به ماه و مریخ سفر می‌کنند، کمک کند. به همین دلیل بررسی آب‌وهوای سیاره‌ای در مأموریت‌های ناسا از جمله برنامه‌ی آرتمیس گنجانده شده است.
«پاول فِلدمن» (Paul Feldman) نویسنده‌ی دیگر این مقاله از دانشگاه جان هاپکینز با اشاره به اینکه روزتا هدیه‌ای است که مرتب افزایش می‌یابد، گفت: «گنجینه‌ی اطلاعاتی که این فضاپیما در طول بازدید دو ساله‌ی خود از دنباله‌دار ارائه داده است، دانش ما را از این عجیب‌ترین ساکنان منظومه‌ی شمسی دگرگون کرده و هنوز باید به دنبال چیزهای تازه‌ای باشیم.»
طرحی گرافیکی از فضاپیمای روزتا
Credit: ESA
ابزارهای ناسا بر روی فضاپیمای روزتا
ناسا ابزارهایی را تهیه کرده که در انجام این پژوهش سهیم بوده‌اند. حسگر یونی و الکترونی (IES) میزان و انرژی الکترون‌های نزدیک فضاپیما را شناسایی کرده و ابزار آلیس (Alice) پرتو فرابنفش تابشی از شفق قطبی را اندازه گرفته است. همچنین ابزار ریزموج مدارگرد روزتا (MIRO) که با همکاری فرانسه، آلمان و تایوان ساخته شده، میزان مولکول‌های آب اطراف دنباله‌دار را سنجیده است.
ابزارهای دیگر نصب شده بر روی این مدارگرد، شامل طیف‌سنج تصویربرداری گرمایی مرئی و فروسرخ (VIRTIS) آژانس فضایی ایتالیا، کاوشگر لنگمویر (Langmuir Probe) سوئد و طیف‌سنج تحلیل یونی و خنثی مدارگرد روزتا (ROSINA) ساخت سوئیس بود.
روزتا یکی از مأموریت‌های آژانس فضایی اروپا با همکاری کشورهای عضو و ناسا بود. این فضاپیما به جز ابزارهای ساخته شده با همکاری ناسا، ابزارهای دیگری هم با خود حمل می‌کرد. از جمله کاوشگر «فیله» (Philae) که در نوامبر ۲۰۱۴ موفق شد بر سطح این دنباله‌دار فرود بیاید.
داده‌های حاصل از مأموریت‌های فضایی معمولا تا مدت‌ها بعد از پایان مأموریت پردازش می‌شوند و مقالات جدیدی بر مبنای آن‌ها نوشته می‌شود که می‌تواند دید ما را نسبت به دانسته‌های قبلی تغییر دهد. فضاپیمای روزتا هم با وجود پایان مأموریت همچنان حرف‌های زیادی برای گفتن دارد.
عکس کاور: تصویر موزاییکی دنباله‌دار ۶۷پی/چوریوموف-گراسیمنکو از نگاه فضاپیمای روزتا
Credit: ESA/Rosetta/NAVCAM
منبع: NASA
