אשראי תמונה: נאס"א
כשחללית החלל וויאג'ר חלפה על פני שבתאי בשנת 1980/81, הם נעו על רוחות כוכבי הלכת המעוגלות במהירות 1700 קמ"ש. למרות שהרוחות המשווניות האטו, מטוסים אחרים המרוחקים מהקו המשווה עדיין זזים באותה מהירות. זה גרם לאסטרונומים להאמין שההאטה קשורה לשינוי עונות שבתאי.
שבתאי, אחד מהפלנטות הסוערות ביותר, עבר לאחרונה שינוי בלתי צפוי ודרמטי במזג האוויר: הרוחות המשווניות שלו שככו מ 1700 קמ"ש מהירים במהלך טיסות החללית וויאג'ר בשנים 1980-81 לרחבה צנועה של 990 קמ"ש משנת 1996 עד 2002. האטה זו ברוחות התגלתה על ידי צוות מדענים ספרדי-אמריקני, כולל ריצ'רד צרפתי ממכללת וולסלי במסצ'וסטס, המדווחים על ממצאיהם בגיליון 5 ביוני של כתב העת "טבע". (5 ביוני 2003, כרך 423, עמ '623-625)
בעזרת תמונות טלסקופ החלל האבל (HST) של כוכב הלכת הענק המעוגלת, המדענים (א. סאנצ'ס-לווגה, ש. פרז-הויוס, ג'יי.ף רוג'אס, ור. הוסו מאוניברסידאד פיס ואסקו בבילבאו, ספרד, וצרפתית ממכללת וולסלי; ), מדדו את תנועות תכונות הענן ומערכות הסערה בכוכב הענק העגול.
"אחת התעלומות העיקריות במדעי האטמוספירה היא מדוע לכוכבי הלכת הענקיים יופיטר ושבתאי - תחומי ענק המורכבים בעיקר ממימן והליום - יש דפוס מתחלף של רוחות מזרח-מערב, המשתנות בכיוון עם קו הרוחב", מסביר צרפתית. "בניגוד לרוחות בכוכבי לכת יבשתיים כמו כדור הארץ, המופעלים בעיקר על ידי אור שמש, לרוחות בכוכבי הלכת הענקיים יש מקור אנרגיה נוסף בחום הנמלט מבפנים העמוקים שלהם. למרות שהעוצמה של החום הפנימי הזה היא חלק קטן מאור השמש על פני כדור הארץ, רוחות כוכבי הלכת הענקיות חזקות פי עשרה מרוחות יבשתיות. "
תפקיד מקורות האנרגיה הפנימיים הללו בשמירת הרוחות החזקות הללו בכוכבי לכת ענקיים והבנה מדוע המהירות המרבית מגיעה בקו המשווה מהווים אתגרים גדולים לתאוריות של תנועה אטמוספרית בכוכבי לכת וכוכבים.
ישנם כרגע שני הסברים שונים למדי על מערכת המטוסים בכוכבי לכת ענקיים. בקיצוניות אחת, הרוחות נחשבות להתרחב עמוק מאוד אל פנים כדור הארץ, ומקישות על החום שמשתחרר מכוכב הלכת כדי להניע את תנועותיהם. בקצה השני, מחזור הדם האטמוספרי מעוצב על בסיס כוכבי הלכת היבשתיים, מונע על ידי החום הסולארי המופקד בשכבה אטמוספרית עליונה ורדודה. לשני ההסברים יש חסרונות חשובים, ואף אחד מהם אינו יכול להסביר את הרוחות המשווניות החזקות.
אחת הדרכים לבחון דגמים אלה היא לנתח את התנהגותן לטווח הארוך של הרוחות על ידי מדידת הרגישות שלהן לשינויים בכמות אור השמש כתוצאה מהשפעות עונתיות או מהשפעות אחרות. מחקרים קודמים הראו כי הרוחות של יופיטר יציבות למדי ולא רגישות לשינויים עונתיים, אך מעט מאוד היה ידוע על סטורן, שתכונות הענן המושתקות שלו הרבה יותר קשות למדידה.
בעזרת יכולת הרזולוציה הגבוהה של המצלמה הרחבה שדה-פלנטרי על גבי ה- HST הצוות הספרדי-אמריקני הצליח לעקוב אחר מספיק אלמנטים בענן בשבתאי כדי למדוד את מהירות הרוח על מגוון רחב של קווי רוחב. הרוחות המשווניות שנמדדו בשנים 1996-1991 הן רק חצי חזקות כמו שנמצאה בשנים 1980-81, אז החללית וויאג'ר ביקרה בכוכב הלכת. לעומתן, המטוסים הסוערים הרחק מהקו המשווה נותרו יציבים ומראים סימטריה חצי כדורית שלא נמצאה אצל יופיטר.
התנהגות שונה של רוחות שבתאי יכולה להיות הסבר פשוט, מציינים המדענים. המחזור העונתי הארוך באטמוספרה של שבתאי (שנת שבתאי אחת היא כשלושים שנה יבשתיות) והצללת המשוואה על ידי טבעות הענק של כוכב הלכת עלולות להסביר את ההאטה הפתאומית ברוחות המשווניות. במקום להיות קשור לחלק הפנימי העמוק של שבתאי, המונע בעיקר על ידי חום פנימי, הרוחות המשווניות יכולות להיות בחלקן תופעת משטח רדודה, המושפעת כמו כן משונות עונתיות באור השמש. למעשה, אזור המשווה של שבתאי היה המיקום של מערכות סערה ענקיות, כמו אלה שנראו בשנת 1990 ו -1994. ייתכן שסופות אלה גרמו לשינויים דינאמיים חזקים, ואולי הביאו להיחלשות הרוחות המשווניות.
אפשרות נוספת היא שהרוחות הנמדדות על ידי הצוות נמצאות בגבהים גדולים יותר, שם הרוחות צפויות לרדת במהירות. במאמר הטבע מציין הצוות כי הרוחות הלא-משוויוניות של סטורן נותרו ללא שינוי במהלך תקופה זו, ודומות ליופיטר מהבחינה הזו, מה שמרמז על כך שרוחות אלו יכולות להיות מושרשות עמוק יותר.
תצפיות HST חדשות של הצוות הספרדי-אמריקני מתוכננות לסוף השנה. הנתונים החדשים וההדמיה ברזולוציה גבוהה שתושג על ידי משימת מסלולית קאסיני של NASA-ESA הצפויה להגיע לסטורן באמצע 2004 יאפשרו להם ולמדענים אחרים ללמוד אם דפוס הרוח הנוכחי יימשך או ישתנה במהלך הקורס. של מחזור העונה של שבתאי. בשני המקרים, מציין צרפתית, "תוצאות אלה יהיו מבחנים חשובים להבנתנו התיאורטית של רוחות בכוכבי הלכת הענקיים."
המקור המקורי: מהדורת החדשות של מכללת וולסלי
