هنا على الأرض ، نميل إلى اعتبار الغلاف الجوي أمرًا مسلمًا به ، وليس بدون سبب. يحتوي غلافنا الجوي على مزيج جميل من النيتروجين والأكسجين (78٪ و 21٪ على التوالي) مع كميات ضئيلة من بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والجزيئات الغازية الأخرى. علاوة على ذلك ، نتمتع بضغط جوي قدره 101.325 كيلو باسكال ، يمتد على ارتفاع حوالي 8.5 كم.
باختصار ، إن مناخنا وفير ومستدام للحياة. ولكن ماذا عن الكواكب الأخرى في النظام الشمسي؟ كيف تتراكم من حيث التكوين والضغط الجوي؟ نحن نعلم حقيقة أنها ليست قابلة للتنفس من قبل البشر ولا يمكنها دعم الحياة. ولكن ما هو الفرق بين كرات الصخور والغاز هذه وكراتنا؟
بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أن كل كوكب في النظام الشمسي لديه جو من نوع أو آخر. وتتراوح هذه من نحيف هش للغاية (مثل "الغلاف الخارجي" لعطارد) إلى كثيف وقوي بشكل لا يصدق - وهذا هو الحال بالنسبة لجميع عمالقة الغاز. واعتمادًا على تكوين الكوكب ، سواء كان عملاقًا أرضيًا أو عملاقًا للغاز / الجليد ، تتراوح الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي من إما الهيدروجين والهيليوم إلى عناصر أكثر تعقيدًا مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والأمونيا والميثان.
جو عطارد:
الزئبق ساخن جدًا وصغير جدًا للحفاظ على الجو. ومع ذلك ، فإن لها غلاف خارجي هش ومتغير يتكون من الهيدروجين والهيليوم والأكسجين والصوديوم والكالسيوم والبوتاسيوم وبخار الماء ، مع مستوى ضغط مشترك يبلغ حوالي 10-14 بار (واحد كوادريليون من الضغط الجوي للأرض). ويعتقد أن هذا الغلاف الخارجي يتكون من جزيئات تم التقاطها من الشمس ، والغازات البركانية والحطام الذي انطلق إلى المدار من خلال تأثيرات النيازك الدقيقة.
لأنه يفتقر إلى جو قابل للحياة ، ليس لدى عطارد طريقة للاحتفاظ بالحرارة من الشمس. ونتيجة لذلك وللمركزية العالية ، يعاني الكوكب من اختلافات كبيرة في درجة الحرارة. في حين أن الجانب الذي يواجه الشمس يمكن أن يصل إلى درجات حرارة تصل إلى 700 كلفن (427 درجة مئوية) ، بينما ينخفض الجانب في الظل إلى 100 كلفن (-173 درجة مئوية).
جو كوكب الزهرة:
كانت عمليات المراقبة السطحية لكوكب الزهرة صعبة في الماضي ، بسبب الغلاف الجوي الكثيف للغاية ، والذي يتكون بشكل أساسي من ثاني أكسيد الكربون مع كمية صغيرة من النيتروجين. عند 92 بار (9.2 ميجا باسكال) ، تبلغ كتلة الغلاف الجوي 93 مرة كتلة الغلاف الجوي للأرض والضغط على سطح الكوكب حوالي 92 مرة من كتلة سطح الأرض.
كوكب الزهرة هو أيضًا الكوكب الأكثر سخونة في نظامنا الشمسي ، حيث يبلغ متوسط درجة حرارة السطح 735 كلفن (462 درجة مئوية / 863.6 درجة فهرنهايت). ويرجع ذلك إلى الغلاف الجوي الغني بـ CO² الذي ، جنبًا إلى جنب مع السحب الكثيفة لثاني أكسيد الكبريت ، يولد أقوى تأثير للاحتباس الحراري في النظام الشمسي. فوق طبقة CO² الكثيفة ، فإن الغيوم الكثيفة التي تتكون أساسًا من ثاني أكسيد الكبريت وقطرات حمض الكبريتيك تنتشر حوالي 90 ٪ من ضوء الشمس إلى الفضاء.
الظواهر الشائعة الأخرى هي رياح فينوس القوية ، التي تصل سرعتها إلى 85 م / ث (300 كم / ساعة ؛ 186.4 ميل في الساعة) عند قمم السحب وتحيط بالدائرة كل أربعة إلى خمسة أيام أرض. بهذه السرعة ، تتحرك هذه الرياح حتى 60 مرة من سرعة دوران الكوكب ، في حين أن أسرع رياح الأرض هي فقط 10-20٪ من سرعة دوران الكوكب.
كما أشارت طيور فينوس للطيران إلى أن غيومها الكثيفة قادرة على إنتاج البرق ، مثل الغيوم على الأرض. يشير مظهرها المتقطع إلى نمط مرتبط بنشاط الطقس ، ومعدل البرق على الأقل نصف ذلك على الأرض.
الغلاف الجوي للأرض:
يتكون الغلاف الجوي للأرض ، والذي يتكون من النيتروجين والأكسجين وبخار الماء وثاني أكسيد الكربون والغازات النزرة الأخرى ، من خمس طبقات. وتتكون من التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والغلاف الجوي والغلاف الخارجي. كقاعدة عامة ، ينخفض ضغط الهواء وكثافته كلما ارتفع الهواء في الغلاف الجوي وأبعد من السطح.
الأقرب إلى الأرض هو التروبوسفير ، الذي يمتد من 0 إلى ما بين 12 كم و 17 كم (0 إلى 7 و 10.56 ميل) فوق السطح. تحتوي هذه الطبقة على ما يقرب من 80 ٪ من كتلة الغلاف الجوي للأرض ، كما يوجد تقريبًا كل بخار الماء أو الرطوبة في الغلاف الجوي أيضًا. ونتيجة لذلك ، هي الطبقة التي يحدث فيها معظم طقس الأرض.
يمتد الستراتوسفير من التروبوسفير إلى ارتفاع 50 كم (31 ميل). تمتد هذه الطبقة من الجزء العلوي من التروبوسفير إلى الستراتوبوز ، على ارتفاع حوالي 50 إلى 55 كم (31 إلى 34 ميل). هذه الطبقة من الغلاف الجوي هي موطن لطبقة الأوزون ، وهي جزء من الغلاف الجوي للأرض يحتوي على تركيزات عالية نسبيًا من غاز الأوزون.
التالي هو وسط المحيط ، الذي يمتد من مسافة 50 إلى 80 كم (31 إلى 50 ميل) فوق مستوى سطح البحر. هو أبرد مكان على وجه الأرض ويبلغ متوسط درجة الحرارة حوالي -85 درجة مئوية (-120 درجة فهرنهايت ؛ 190 كلفن). الغلاف الجوي ، ثاني أعلى طبقة من الغلاف الجوي ، يمتد من ارتفاع حوالي 80 كم (50 ميل) حتى درجة الحرارة الحرارية ، على ارتفاع 500-1000 كم (310-620 ميل).
يحتوي الجزء السفلي من الغلاف الحراري ، من 80 إلى 550 كيلومترًا (50 إلى 342 ميل) ، على الأيونوسفير - الذي سمي بهذا الاسم لأنه في الغلاف الجوي تتأين الجسيمات بواسطة الإشعاع الشمسي. هذه الطبقة خالية من الغيوم تمامًا وخالية من بخار الماء. على هذا الارتفاع أيضًا ، من المعروف أن الظاهرة المعروفة باسم Aurora Borealis و Aurara Australis تحدث.
يمتد الغلاف الخارجي ، وهو الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للأرض ، من خارج القاعدة - الموجودة في الجزء العلوي من الغلاف الحراري على ارتفاع حوالي 700 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر - إلى حوالي 10000 كيلومتر (6200 ميل). يندمج الغلاف الخارجي مع فراغ الفضاء الخارجي ، ويتكون بشكل رئيسي من كثافة منخفضة للغاية من الهيدروجين والهيليوم والعديد من الجزيئات الثقيلة بما في ذلك النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون
يقع الغلاف الخارجي فوق سطح الأرض بعيدًا جدًا عن أي ظواهر للأرصاد الجوية. ومع ذلك ، فإن Aurora Borealis و Aurora Australis يحدثان أحيانًا في الجزء السفلي من الغلاف الخارجي ، حيث يتداخلان في الغلاف الحراري.
يبلغ متوسط درجة حرارة سطح الأرض حوالي 14 درجة مئوية ؛ ولكن كما لوحظ بالفعل ، يختلف هذا. على سبيل المثال ، كانت أعلى درجة حرارة تم تسجيلها على الأرض هي 70.7 درجة مئوية (159 درجة فهرنهايت) ، والتي تم التقاطها في صحراء لوت بإيران. وفي الوقت نفسه ، تم قياس أبرد درجة حرارة تم تسجيلها على الأرض في محطة فوستوك السوفيتية على هضبة أنتاركتيكا ، ووصلت إلى أدنى مستوى تاريخي -89.2 درجة مئوية (-129 درجة فهرنهايت).
جو المريخ:
يتمتع كوكب المريخ بجو رقيق للغاية يتكون من 96٪ من ثاني أكسيد الكربون و 1.93٪ من الأرجون و 1.89٪ من النيتروجين إلى جانب آثار الأكسجين والماء. الغلاف الجوي مغبر تمامًا ، ويحتوي على جزيئات يبلغ قطرها 1.5 ميكرومتر ، وهو ما يعطي سماء المريخ لونًا رديئًا عند رؤيته من السطح. يتراوح الضغط الجوي للمريخ من 0.4 - 0.87 كيلو باسكال ، وهو ما يعادل حوالي 1٪ من ضغط الأرض عند مستوى سطح البحر.
بسبب الغلاف الجوي الرقيق ، وبُعدها عن الشمس ، فإن درجة حرارة سطح المريخ أبرد بكثير مما نختبره هنا على الأرض. يبلغ متوسط درجة حرارة الكوكب -46 درجة مئوية (51 درجة فهرنهايت) ، مع انخفاض -143 درجة مئوية (-225.4 درجة فهرنهايت) خلال فصل الشتاء في القطبين ، وارتفاع 35 درجة مئوية (95 درجة فهرنهايت) خلال فصل الصيف ومنتصف النهار عند خط الاستواء.
يعاني الكوكب أيضًا من العواصف الترابية التي يمكن أن تتحول إلى ما يشبه الأعاصير الصغيرة. تحدث العواصف الترابية الأكبر عندما ينفخ الغبار في الغلاف الجوي وتسخن من الشمس. يرتفع الهواء الدافئ المليء بالغبار وتصبح الرياح أقوى ، مما يخلق عواصف يمكن أن يصل عرضها إلى آلاف الكيلومترات وتستمر لعدة أشهر في كل مرة. عندما يحصلون على هذا الحجم الكبير ، يمكنهم بالفعل حظر معظم السطح من العرض.
كما تم الكشف عن كميات ضئيلة من الميثان في الغلاف الجوي للمريخ بتركيز يقدر بحوالي 30 جزءًا في المليار (جزء في البليون). يحدث في أعمدة ممتدة ، وتشير الملامح إلى أن الميثان قد انطلق من مناطق محددة - يقع الأول بين Isidis و Utopia Planitia (30 ° N 260 ° W) والثاني في شبه الجزيرة العربية Terra (0 ° N 310 ° ث).
كما تم الكشف عن الأمونيا مبدئيا على سطح المريخ مارس اكسبريس الأقمار الصناعية ، ولكن مع عمر قصير نسبيا. ليس من الواضح ما الذي أنتجها ، ولكن تم اقتراح النشاط البركاني كمصدر محتمل.
جو المشتري:
يشبه المشتري كثيرًا الأرض ، الشفق القطبي بالقرب من القطبين الشمالي والجنوبي. ولكن في المشتري ، فإن النشاط الشفقي أكثر كثافة ونادراً ما يتوقف. يخلق الإشعاع المكثف والمجال المغناطيسي للمشتري ووفرة المواد من براكين أيو التي تتفاعل مع الغلاف الجوي للمشتري عرضًا ضوئيًا مذهلًا حقًا.
يعاني المشتري أيضًا من أنماط الطقس العنيفة. سرعات الرياح التي تبلغ 100 م / ث (360 كم / ساعة) شائعة في الطائرات النفاثة ، ويمكن أن تصل إلى 620 كم / س (385 ميل / س). تتشكل العواصف في غضون ساعات ويمكن أن تصبح قطرها آلاف الكيلومترات بين عشية وضحاها. عاصفة واحدة ، وهي البقعة الحمراء الكبرى ، كانت تستعر منذ أواخر القرن السابع عشر على الأقل. العاصفة تتقلص وتتوسع عبر تاريخها. ولكن في عام 2012 ، تم اقتراح أن البقعة الحمراء العملاقة قد تختفي في النهاية.
يتم تغطية المشتري دائمًا بسحب تتكون من بلورات الأمونيا وربما هيدروسولفيد الأمونيوم. تقع هذه الغيوم في التروبوبوز ويتم ترتيبها في نطاقات من خطوط العرض المختلفة ، والمعروفة باسم "المناطق الاستوائية". يبلغ عمق طبقة الغيمة حوالي 50 كم (31 ميل) فقط ، وتتكون من سطحين من الغيوم على الأقل: سطح سفلي سميك ومنطقة رقيقة أكثر وضوحًا.
قد تكون هناك أيضًا طبقة رقيقة من سحب المياه الكامنة وراء طبقة الأمونيا ، كما يتضح من ومضات البرق المكتشفة في الغلاف الجوي للمشتري ، والتي قد تنتج عن قطبية الماء التي تخلق فصل الشحنات اللازمة للبرق. تشير ملاحظات هذه التفريغات الكهربائية إلى أنها يمكن أن تصل إلى ألف مرة أقوى من تلك التي لوحظت هنا على الأرض.
جو زحل:
يحتوي الغلاف الجوي لكوكب زحل على 96.3٪ هيدروجين جزيئي و 3.25٪ هيليوم من حيث الحجم. من المعروف أيضًا أن عملاق الغاز يحتوي على عناصر أثقل ، على الرغم من أن نسب هذه نسبة إلى الهيدروجين والهليوم غير معروفة. من المفترض أنها سوف تتطابق مع الوفرة البدائية من تكوين النظام الشمسي.
كما تم الكشف عن كميات ضئيلة من الأمونيا والأسيتيلين والإيثان والبروبان والفسفين والميثان في الغلاف الجوي لزحل. تتكون الغيوم العلوية من بلورات الأمونيا ، في حين يبدو أن الغيوم ذات المستوى الأدنى تتكون من هيدروسيد الأمونيوم (NH)4SH) أو الماء. تتسبب الأشعة فوق البنفسجية من الشمس في حدوث تحلل ضوئي للميثان في الغلاف الجوي العلوي ، مما يؤدي إلى سلسلة من التفاعلات الكيميائية الهيدروكربونية مع نقل المنتجات الناتجة إلى الأسفل بواسطة الدوامات والانتشار.
يُظهر الغلاف الجوي لزحل نمطًا مشابهًا للمشتري ، لكن نطاقات زحل أكثر خفوتًا وأوسع عرضًا بالقرب من خط الاستواء. كما هو الحال مع طبقات سحابة المشتري ، يتم تقسيمها إلى الطبقات العلوية والسفلية ، والتي تختلف في تكوينها بناءً على العمق والضغط. وتتكون السحب من جليد الأمونيا في طبقات الغيوم العلوية ، حيث تتراوح درجات الحرارة بين 100-160 كلفن والضغوط بين 0.5 و 2 بار.
تبدأ سحب الثلج المائي عند مستوى يبلغ الضغط فيه حوالي 2.5 بار ويمتد إلى 9.5 بار ، حيث تتراوح درجات الحرارة من 185-270 كلفن. يتم خلط هذه الطبقة في هذه الطبقة بجليد هيدروسولفيد الأمونيوم ، تقع في نطاق الضغط 3-6 بار مع درجات حرارة 290-235 ك. وأخيرًا ، تحتوي الطبقات السفلية ، حيث تتراوح الضغوط بين 10 إلى 20 بار ودرجات الحرارة بين 270-330 كلفن ، على منطقة من قطرات الماء مع الأمونيا في محلول مائي.
في بعض الأحيان ، يُظهر جو زحل أشكالًا بيضاوية طويلة العمر ، على غرار ما يُلاحظ بشكل شائع في المشتري. في حين أن المشتري لديه البقعة الحمراء الكبرى ، فإن زحل لديه بشكل دوري ما يعرف باسم البقعة البيضاء العظيمة (المعروف أيضًا باسم البيضاوي الأبيض العظيم). تحدث هذه الظاهرة الفريدة ولكن قصيرة العمر مرة واحدة كل عام زحل ، تقريبًا كل 30 سنة على الأرض ، في وقت الانقلاب الصيفي في نصف الكرة الشمالي تقريبًا.
يمكن أن يبلغ عرض هذه البقع عدة آلاف من الكيلومترات ، وقد لوحظت في 1876 و 1903 و 1933 و 1960 و 1990. منذ عام 2010 ، لوحظت مجموعة كبيرة من السحب البيضاء تسمى اضطراب كهرباء الشمال تغلف زحل ، والتي تم رصدها بواسطة مسبار كاسيني الفضائي. إذا تم الحفاظ على الطبيعة الدورية لهذه العواصف ، فستحدث واحدة أخرى في حوالي عام 2020.
الرياح على كوكب زحل هي ثاني أسرع سرعة بين كواكب النظام الشمسي بعد نبتون. تشير بيانات فوييجر إلى ذروة رياح شرقية تبلغ 500 م / ث (1800 كم / ساعة). كما أظهر القطبين الشمالي والجنوبي لزحل دليلاً على الطقس العاصف. في القطب الشمالي ، يأخذ هذا شكل نمط موجة سداسية ، بينما يظهر الجنوب دليلاً على تيار نفاث ضخم.
لوحظ نمط الموجة السداسية المستمرة حول القطب الشمالي لأول مرة في فوييجر الصور. يبلغ طول جانبي السداسي حوالي 13800 كيلومتر (8600 ميل) (وهو أطول من قطر الأرض) ويدور الهيكل مع فترة 10 ساعات و 39 دقيقة و 24 ثانية ، والتي من المفترض أن تكون مساوية لفترة دوران زحل الداخلية.
في غضون ذلك ، لوحظ دوامة القطب الجنوبي لأول مرة باستخدام تلسكوب هابل الفضائي. أشارت هذه الصور إلى وجود تيار نفاث ، ولكن ليس موجة واقفة سداسية. تشير التقديرات إلى أن هذه العواصف تولد رياحًا تصل إلى 550 كم / ساعة ، ويمكن مقارنتها بحجم الأرض ، ويُعتقد أنها مستمرة منذ مليارات السنين. في عام 2006 ، لاحظ المسبار الفضائي كاسيني عاصفة تشبه الإعصار لها عين محددة بوضوح. لم يلاحظ مثل هذه العواصف على أي كوكب غير الأرض - حتى على كوكب المشتري.
جو أورانوس:
كما هو الحال مع الأرض ، يتم تقسيم الغلاف الجوي لأورانوس إلى طبقات ، اعتمادًا على درجة الحرارة والضغط. مثل عمالقة الغاز الآخرين ، ليس للكوكب سطح ثابت ، ويعرف العلماء السطح بأنه المنطقة التي يتجاوز فيها الضغط الجوي بارًا واحدًا (الضغط الموجود على الأرض عند مستوى سطح البحر). وأي شيء يمكن الوصول إليه لقدرة الاستشعار عن بعد - والذي يمتد إلى ما يقرب من 300 كيلومتر تحت مستوى البار الواحد - يعتبر أيضًا هو الغلاف الجوي.
باستخدام هذه النقاط المرجعية ، يمكن تقسيم الغلاف الجوي لأورانوس إلى ثلاث طبقات. الأول هو التروبوسفير ، بين ارتفاعات -300 كيلومتر تحت السطح و 50 كيلومترًا فوقها ، حيث تتراوح الضغوط من 100 إلى 0.1 بار (10 ميجا باسكال إلى 10 كيلو باسكال). الطبقة الثانية هي الستراتوسفير ، والتي تصل إلى ما بين 50 و 4000 كيلومتر وتعاني من ضغوط بين 0.1 و 10-10 بار (10 كيلو باسكال إلى 10 ميكرو باسكال).
طبقة التروبوسفير هي الطبقة الأكثر كثافة في الغلاف الجوي لأورانوس. هنا تتراوح درجة الحرارة من 320 كلفن (46.85 درجة مئوية / 116 درجة فهرنهايت) عند القاعدة (-300 كم) إلى 53 كلفن (-220 درجة مئوية / -364 درجة فهرنهايت) عند 50 كم ، والمنطقة العليا هي الأكثر برودة في النظام الشمسي. منطقة التروبوبوز مسؤولة عن الغالبية العظمى من انبعاثات الأشعة تحت الحمراء الحرارية لأورانوس ، وبالتالي تحديد درجة حرارتها الفعالة 59.1 ± 0.3 كلفن.
داخل طبقة التروبوسفير توجد طبقات من السحب - السحب المائية عند أدنى الضغوط ، مع سحب هيدروسيد الكبريت الأمونيوم فوقها. تأتي الأمونيا وسحب كبريتيد الهيدروجين بعد ذلك. وأخيرًا ، تقع غيوم الميثان الرقيقة على القمة.
في الستراتوسفير ، تتراوح درجات الحرارة من 53 كلفن (-220 درجة مئوية / -364 درجة فهرنهايت) في المستوى العلوي إلى ما بين 800 و 850 كلفن (527-577 درجة مئوية / 980-1070 درجة فهرنهايت) عند قاعدة الغلاف الحراري ، بفضل التدفئة الناتجة عن الإشعاع الشمسي. يحتوي الستراتوسفير على ضباب دخاني للإيثان ، مما قد يساهم في المظهر الباهت لكوكب الأرض. يوجد أيضًا الأسيتيلين والميثان ، وتساعد هذه المخاطر على تدفئة الستراتوسفير.
تمتد الطبقة الخارجية ، الغلاف الحراري والهالة ، من 4000 كيلومتر إلى 50000 كيلومتر من السطح. هذه المنطقة لديها درجة حرارة موحدة من 800-850 (577 درجة مئوية / 1070 درجة فهرنهايت) ، على الرغم من أن العلماء غير متأكدين من السبب. لأن المسافة إلى أورانوس من الشمس كبيرة جدًا ، فإن كمية ضوء الشمس الممتص لا يمكن أن تكون السبب الأساسي.
مثل كوكب المشتري وزحل ، يتبع طقس أورانوس نمطًا مشابهًا حيث يتم تقسيم الأنظمة إلى نطاقات تدور حول الكوكب ، مدفوعة بالحرارة الداخلية التي ترتفع إلى الغلاف الجوي العلوي. نتيجة لذلك ، يمكن أن تصل سرعة الرياح على أورانوس إلى 900 كم / ساعة (560 ميل في الساعة) ، مما يخلق عواصف ضخمة مثل تلك التي رصدها تلسكوب هابل الفضائي في عام 2012. على غرار المشتري الأحمر العظيم ، كان هذا "البقعة المظلمة" عملاقًا دوامة الغيمة التي قطعت 1700 كيلومتر في 3000 كيلومتر (1100 ميل في 1900 ميل).
جو نبتون:
على ارتفاعات عالية ، يكون الغلاف الجوي لنبتون 80٪ من الهيدروجين و 19٪ من الهيليوم ، مع كمية ضئيلة من الميثان. كما هو الحال مع أورانوس ، فإن امتصاص الضوء الأحمر بواسطة الميثان الجوي هو جزء مما يعطي نبتون لونه الأزرق ، على الرغم من أن نبتون أكثر قتامة وأكثر حيوية. نظرًا لأن محتوى الميثان في الغلاف الجوي لنبتون مشابه لمحتوى أورانوس ، يُعتقد أن بعض المكونات غير المعروفة تساهم في تلوين نبتون الأكثر كثافة.
ينقسم الغلاف الجوي لنبتون إلى منطقتين رئيسيتين: الطبقة السفلى من التروبوسفير (حيث تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع) ، والطبقة الستراتوسفيرية (حيث تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع). تقع الحدود بين الاثنين ، التروبوبوز ، عند ضغط 0.1 بار (10 كيلو باسكال). ثم يفسح الستراتوسفير المجال للغلاف الحراري عند ضغط أقل من 10-5 إلى 10-4 الميكروبات (من 1 إلى 10 باسكال) ، والتي تنتقل تدريجيًا إلى الغلاف الخارجي.
تشير أطياف نبتون إلى أن طبقة الستراتوسفير السفلى ضبابية بسبب تكثيف المنتجات الناتجة عن تفاعل الأشعة فوق البنفسجية والميثان (أي التحلل الضوئي) ، الذي ينتج مركبات مثل الإيثان والإيثين. كما أن الستراتوسفير موطن لكميات ضئيلة من أول أكسيد الكربون وسيانيد الهيدروجين ، المسؤولة عن ستراتوسفير نبتون أكثر دفئًا من تلك الموجودة في أورانوس.
لأسباب لا تزال غامضة ، يعاني الغلاف الحراري للكوكب من درجات حرارة عالية بشكل غير عادي تصل إلى حوالي 750 كلفن (476.85 درجة مئوية / 890 درجة فهرنهايت). الكوكب بعيد جدًا عن الشمس بحيث لا تتولد هذه الحرارة عن طريق الأشعة فوق البنفسجية ، مما يعني وجود آلية تسخين أخرى - والتي يمكن أن تكون تفاعل الغلاف الجوي مع أيونات في المجال المغناطيسي للكوكب ، أو موجات الجاذبية من باطن الكوكب التي تتبدد في الجو.
لأن نبتون ليس جسمًا صلبًا ، يخضع غلافه الجوي لدوران تفاضلي. تدور المنطقة الاستوائية العريضة بفترة حوالي 18 ساعة ، وهي أبطأ من دوران المجال المغناطيسي للكوكب الذي يبلغ 16.1 ساعة. على النقيض من ذلك ، فإن العكس صحيح بالنسبة للمناطق القطبية حيث تكون فترة الدوران 12 ساعة.
هذا الدوران التفاضلي هو الأكثر وضوحًا من أي كوكب في النظام الشمسي ، وينتج عنه قص رياح خط عرضي قوي وعواصف عنيفة. تم اكتشاف الثلاثة الأكثر إثارة للإعجاب في عام 1989 بواسطة مسبار الفضاء فوييجر 2 ، ثم تم تسميتها بناءً على مظهرهم.
كان أول ما تم رصده هو عاصفة ضخمة مضادة للأعاصير تبلغ مساحتها 13000 × 6،600 كم وتشبه البقعة الحمراء الكبرى للمشتري. عُرفت هذه العاصفة باسم البقعة المظلمة العظيمة ، ولم يتم رصدها بعد ذلك بخمسة (2 نوفمبر 1994) عندما بحث عنها تلسكوب هابل الفضائي. بدلاً من ذلك ، تم العثور على عاصفة جديدة كانت متشابهة جدًا في النصف الشمالي للكرة الأرضية ، مما يشير إلى أن هذه العواصف لها عمر أقصر من المشتري.
السكوتر هو عاصفة أخرى ، مجموعة سحابة بيضاء تقع جنوبا أبعد من البقعة المظلمة العظيمة - لقب ظهر لأول مرة خلال الأشهر التي سبقت فوييجر 2 لقاء عام 1989. كانت البقعة المظلمة الصغيرة ، وهي عاصفة إعصارية جنوبية ، ثاني أكبر عاصفة لوحظت خلال مواجهة 1989. كانت مظلمة تمامًا في البداية ؛ ولكن كما فوييجر 2 اقترب من الكوكب ، نواة مشرقة تطورت ويمكن رؤيتها في معظم الصور عالية الدقة.
وباختصار ، فإن كوكب النظام الشمسي لدينا له أجواء من نوع ما. وبالمقارنة مع الغلاف الجوي المعتدل وسميك الأرض ، فإنهم يديرون النطاق بين نحيف جدًا إلى كثيف جدًا. كما أنها تتراوح في درجات الحرارة من الحرارة الشديدة (مثل الزهرة) إلى البرودة الشديدة.
وعندما يتعلق الأمر بأنظمة الطقس ، يمكن للأشياء أن تكون متطرفة على حد سواء ، مع تفاخر الكوكب إما بالطقس على الإطلاق ، أو العواصف العاصفة والغبارية الشديدة التي تضع العواصف هنا في الأرض للعار. وفي حين أن البعض معادون تمامًا للحياة كما نعرفها ، فإن البعض الآخر قد نكون قادرين على العمل معها.
لدينا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول الأجواء الكوكبية هنا في مجلة الفضاء. على سبيل المثال ، "ما هو الغلاف الجوي؟" ومقالات عن الغلاف الجوي لعطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون ،
لمزيد من المعلومات حول الأجواء ، تحقق من صفحات وكالة ناسا حول طبقات الغلاف الجوي للأرض ودورة الكربون وكيف يختلف الغلاف الجوي للأرض عن الفضاء.
يلقي فريق علم الفلك حلقة عن مصدر الغلاف الجوي.
