בדומה לכדור הארץ, לאורנוס ונפטון יש עונות וחווים שינויים בדפוסי מזג האוויר כתוצאה מכך. אך בניגוד לכדור הארץ, העונות בכוכבי הלכת הללו נמשכות שנים ולא חודשים, ודפוסי מזג האוויר מתרחשים בסולם שאי אפשר להעלות על הדעת על פי תקני כדור הארץ. דוגמה טובה לכך היא הסערות שנצפו באווירת נפטון ואורנוס, הכוללות את נקודת האפל הגדולה הגדולה של נפטון.
במהלך השגרה השנתית שלה למעקב אחר אורנוס ונפטון, נאס"א טלסקופ החלל האבל (HST) סיפק לאחרונה תצפיות מעודכנות על דפוסי מזג האוויר של שני כוכבי הלכת. בנוסף לאיתור סערה חדשה ומסתורית על נפטון, האבל סיפק מבט רענן לסערה ארוכת שנים סביב הקוטב הצפוני של אורנוס. תצפיות אלה הן חלק מ האבלהמשימה לטווח הארוך לשפר את ההבנה שלנו של כוכבי הלכת החיצוניים.
התמונות החדשות צולמו כחלק מתוכנית Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), ארוכת טווח האבל פרויקט שהובל על ידי איימי סימון ממרכז הטיסה בחלל גודארד של נאס"א. מדי שנה תוכנית זו לוכדת מפות גלובליות של כוכבי הלכת החיצוניים של מערכת השמש שלנו כשהן קרובות ביותר לכדור הארץ. אחת המטרות העיקריות של OPAL היא ללמוד שינויים עונתיים ארוכי טווח ואירועים חולפים יחסית, כמו הופעת כתמים כהים.
הבחינה בהן אינה משימה קלה, מכיוון שכתמים כהים אלה מופיעים במהירות והם יחסית קצרי מועד, עד כדי כך שחלקם אולי הופיעו ונעלמו במהלך פערים רב שנתיים בתצפיות של האבל על נפטון. זוהי מטרה נוספת של תוכנית OPAL, שהיא להבטיח שאסטרונומים לא יחמיצו מטרה אחרת.
נקודה חשוכה אחרונה זו, המודדת בקוטר של 11,000 ק"מ (6,800 מייל), מופיעה במרכז הכוכב העליון. האבל הבחין בכך לראשונה בספטמבר 2018, אז האונה הכדור הדרומית של נפטון חווה קיץ. זה עולה בקנה אחד עם שינוי עונתי בכוכב הלכת, שם ההתחממות בחצי הכדור הדרומי גורמת לדפוסי מזג האוויר להיות דרמטיים יותר בצפון.
למרות שלא ברור בדיוק כיצד נוצרות הסערות הללו, מחקרים חדשים של סיימון וצוות OPAL מצביעים על היווצרותם במהירות, נמשכים ארבע עד שש שנים ואז נעלמים במהלך שנתיים. בדומה לנקודה האדומה הגדולה של יופיטר, המערבולים הכהים מסתחררים לכיוון אנטי-ציקלוני ונראים שהם מחדירים חומר ממפלסים עמוקים יותר באטמוספירה של ענקית הקרח.
למעשה, תצפיות של האבל שהתקבלו מאז 2016, ככל הנראה, מעידות כי המערבולות מתפתחות ככל הנראה עמוק יותר באטמוספירה של נפטון ונראות לעין רק כאשר ראש הסערה מגיע לגבהים גדולים יותר. בינתיים, הם מלווים ב"ענני לוויה ", הנראים בתמונות האבל ככתמים לבנים בהירים מימין לתווי האפל.
עננים אלה מורכבים מכובסי מתאן שקופאים כאשר המערבולות גורמים להזרמת זרימת האוויר הסביבה כלפי מעלה מעל הסערה. הענן הארוך והרזה משמאל לנקודה החשוכה הוא תכונה חולפת שאינה חלק ממערכת הסערה. כך גם אורנוס, המציג כובע עננים בהיר ורחב מעבר לקוטב הצפוני.
במקרה של אורנוס, מדענים מאמינים כי זו תוצאה של האוריינטציה הייחודית של אורנוס, שם צירו מוטה מעל 90 מעלות יחסית לקו המשווה של השמש. מכיוון שאורנוס מקיף מסלול כמעט על צדו, השמש זורחת כמעט ישירות אל הקוטב הצפוני במהלך הקיץ בחצי הכדור הצפוני. נכון לעכשיו אורנוס מתקרב לאמצע עונת הקיץ שלו, מה שגורם לאזור הכובע הקוטב להופיע בצורה בולטת יותר.
כובע קוטב זה עשוי להיות תוצאה של שינויים עונתיים בזרימה האטמוספרית, ומלווה בענן מתאן-קרח גדול וקומפקטי בסמוך לקצהו בתמונה. נראה גם פס ענן צר העוטף את כדור הארץ מצפון לקו המשווה. זוהי תעלומה נוספת לגבי אורנוס ונפטון, וככה להקות כמו אלה מוגבלות לרוחבים כה צרים כאשר יש לכוכבי רוח מטוסי רוח כה נרחבים מערבה.
זוהי המערבולת הרביעית המסתורית שצילמה האבל מאז 1993 והשישית מאז שהתוודעו לראשונה לאסטרונומים לתופעות אלה. שני הנקודות הכהות הראשונות התגלו על ידי וויאג'ר 2 החללית בעת שעשתה את המסע ההיסטורי של נפטון בשנת 1989. מאז, רק ה טלסקופ החלל האבל הצליחה לעקוב אחר תכונות אלה בגלל הרגישות שלה לאור כחול.
תמונות אלה הן חלק ממסד נתונים הולך וגובר של תמונות האבל של נפטון ואורנוס העוקבות אחר דפוסי מזג האוויר של כדור הארץ לאורך זמן. בדומה לאופן שבו חיזוי המטאורולוגים מזג האוויר על פני כדור הארץ מבוסס על מגמות לטווח הארוך, האסטרונומים מקווים שהמעקב לטווח הארוך של האבל על כוכבי הלכת החיצוניים יעזור להם לפענח את התעלומות המתמשכות סביב האטמוספירה שלהם.
ניתוח מזג האוויר בעולמות אלה ישפר גם את ההבנה שלנו לגבי המגוון של האטמוספרות במערכת השמש, כמו גם את קווי הדמיון שלהם. בסופו של דבר זה יכול גם לעבור דרך ארוכה להבאת ההבנה שלנו לגבי כוכבי לכת חוץ-טבעיים ואת האטמוספירה שלהם, אולי אפילו לעזור לנו לקבוע אם הם יכולים לתמוך בחיים או לא.
