הסופה הגדולה ביותר במערכת השמש, ברוחב של כ-16 אלף ק"מ שזכתה לשם "הכתם האדום הגדול", נמשכת על כוכב הלכת צדק (22 מעלות דרומית לקו המשווה שלו) מזה כ-350 שנה. כעת, נראה כי גם על שבתאי מתחוללות מגה סופות ארוכות טווח - אם כי לא בולטות כמו זו שעל צדק.
4 צפייה בגלריה
מגה סופה על פני שבתאי בתמונה שצולמה על ידי החללית קאסיני ב-25 בפברואר 2011, כ-12 שבועות לאחר שהסופה החזקה זוהתה לראשונה בחצי הכדור הצפוני של כוכב הלכת
(צילום: NASA/JPL/Space Science Institute)
ככלל, סופות אנטי-ציקלוניות יכולות להתקיים בכוכבי לכת אחרים מלבד כדור הארץ. בכוכב הלכת צדק, לדוגמה, מתקיימת סופה אנטי-ציקלונית, שנצפתה לראשונה בסביבות שנת 1665 על ידי האסטרונום האיטלקי ג'ובאני דומיקו קאסיני. סופה זו מתרחשת בהמיספרה הדרומית של כוכב הלכת - כוכב הלכת החמישי במרחקו מהשמש, וכוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש - ונעה נגד כיוון השעון.
במחקר חדש, שנערך על ידי אסטרונומים מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי ומאוניברסיטת מישיגן באן ארבור, שממצאיו פורסמו בכתב העת Science Advances, נבדקו פליטות הרדיו מכוכב הלכת שבתאי - כוכב הלכת השישי במרחקו מהשמש והשני בסדרת כוכבי הלכת הגזיים - שמגיעות מתחת לפני השטח שלו, ואף נמצאו שיבושים ארוכי טווח בהפצת גז האמוניה שלו.
מגה סופות מתרחשות בערך כל 20 עד 30 שנה על פני שבתאי והן דומות להוריקנים שמתרחשים מדי שנה בכדור הארץ, אם כי הסופות על שבתאי הן עוצמתיות יותר באופן משמעותי. אבל בניגוד להוריקנים על כדור הארץ, איש אינו יודע מה גורם למגה סופות באטמוספרה של שבתאי, המורכבת בעיקר ממימן והליום עם עקבות של מתאן, מים ואמוניה.
"הבנת המנגנונים של הסערות הגדולות ביותר במערכת השמש מכניסה את תיאוריית ההוריקנים להקשר קוסמי רחב יותר, מאתגרת את הידע הנוכחי שלנו ופורצת את גבולות המטאורולוגיה היבשתית", אמר המחבר הראשי של המחקר ד"ר צ'נג לי, מהמחלקה לאקלים, מדעי החלל והנדסה באוניברסיטת מישיגן.
"באורכי גלי רדיו, אנו בודקים מתחת לשכבות העננים הנראות בענקי גזים, שהם כוכבי לכת שמורכבים בעיקר מגזים ומסיביים בהרבה מכוכבי הלכת הארציים. מכיוון שתגובות כימיות ודינמיקה ישנו את הרכב האטמוספירה של כוכב לכת, תצפיות מתחת לשכבות העננים הללו נדרשות כדי להגביל את ההרכב האטמוספרי האמיתי שלו, פרמטר מפתח עבור מודלים של היווצרות כוכב לכת. תצפיות רדיו עוזרות לאפיין תהליכים דינמיים, פיזיקליים וכימיים לרבות הובלת חום, היווצרות עננים והסעה באטמוספרות של כוכבי לכת ענקיים בקנה מידה גלובלי ומקומי כאחד", אמרה האסטרונומית אימקה די פאטר, פרופ' לאסטרונומיה ומדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת באוניברסיטת קליפורניה בברקלי, שחוקרת ענקי גזים במשך יותר מארבעה עשורים.
כפי שדווח במחקר החדש, פרופ' די פאטר, ד"ר לי ועמיתיהם, מצאו דבר מפתיע בפליטות הרדיו מכוכב הלכת שבתאי. חריגות בריכוז גז האמוניה באטמוספרה שלו, קושרו להתרחשויות העבר של מגה סופות בחצי הכדור הצפוני של כוכב הלכת.
4 צפייה בגלריה
תמונה של שבתאי שצולמה עם המערך הגדול מאוד (VLA) במאי 2015, כאשר פליטות הרדיו הבהירות יותר משבתאי והטבעות שלו נגרעו כדי לשפר את הניגודיות בפליטות הרדיו החלשות יותר בין פסי הרוחב השונים באטמוספרה
(צילום: R. J. Sault and I. de Pater)
לדברי צוות המחקר, ריכוז האמוניה נמוך יותר בגבהי הביניים, ממש מתחת לשכבת ענן האמוניה-קרח העליונה ביותר, אך מתעשר בגבהים נמוכים יותר, בעומק של 100 עד 200 ק"מ באטמוספרה. החוקרים מאמינים שהאמוניה מועברת מהאטמוספרה העליונה לתחתית באמצעות תהליכי משקעים והתאיידות מחדש, מה גם שהאפקט הזה יכול להימשך מאות שנים.
מחברי המחקר גילו בנוסף כי למרות שגם שבתאי וגם צדק עשויים מגז מימן, שני ענקי הגזים הללו שונים להפליא זה מזה. בעוד שלצדק יש חריגות טרפוספיריות (השכבות הנמוכות באטמוספרה), הן לא נגרמות על ידי סערות כמו שקורה על שבתאי. ההבדל הניכר בין ענקי הגז השכנים הללו מאתגר את מה שמדענים יודעים על היווצרותן של מגה סופות בענקי גז וכוכבי לכת אחרים, כך שיש במידע הזה יתרון בכל הנוגע לחקר הנושא בכוכבי לכת אחרים בעתיד.
