מיפוי אינפרא אדום של ענני שבתאי על ידי קאסיני. אשראי תמונה: NASA / JPL / SSI לחץ להגדלה
מדעני קאסיני גילו תפאורה בלתי צפויה של עננים האורבים במעמקי האווירה הסבוכה של שבתאי.
"בשונה מלהקות העננים המטושטשות, הרחבות והעולמיות הנראות בקביעות באטמוספירה העליונה של שבתאי, נראה כי הרבה עננים עמוקים יותר מבודדים, מקומיים," אמר ד"ר קווין ה. ביינס, חבר צוות ספקטרומטר המיפוי הוויזואלי והאינפרא אדום. ממעבדת ההנעה סילונית של נאס"א, פסדינה, קליפורניה. "הם מגיעים במגוון גדול של גדלים וצורות, כולל צורות עגולות וסגלגלות, צורות סופגניות וסביבונים."
עננים אלה נמצאים בעומק האטמוספירה, כ -30 ק"מ (19 מיילים) מתחת לעננים העליונים הנראים בדרך כלל בשבתאי. הם גם מתנהגים אחרת מאלו שבאווירה העליונה ועשויים מחומרים שונים. הם עשויים אמוניום הידרוסולפיד או מים, אך לא אמוניה - בדרך כלל נחשבים לעננים העליונים.
מדענים משתמשים בתנועות העננים הללו בכדי להבין את מזג האוויר הדינמי של האווירה העמוקה של שבתאי ולקבל תמונת מחזור גלובלית תלת ממדית של סטורן. הם מיפו רוחות בגובה נמוך כמעט על פני כל כדור הארץ. השוואת רוחות אלה לרוחות בגבהים גדולים יותר הביאה אותם למסקנה כי קיימים מזמרות רוח משמעותיות בקו המשווה של שבתאי. מספריים אלה דומים לגזירת הרוח שנצפתה על ידי גלילאו ביופיטר, מה שמצביע על כך שתהליכים דומים מתרחשים בשני כוכבי הלכת. מהירויות הרוח החדשות שנמדדו על ידי ספקטרומטר המיפוי מראות כי רוחות נושבות כ- 275 קמ"ש (170 מיילים לשעה) מהר יותר עמוק יותר מאשר באטמוספירה העליונה.
מלבד מערכות הענן המעוצבות בצורת הסופגנייה ואחרות, עשרות נתיבי עננים מכוכבי כדור הארץ מופיעים גם הם בתמונות החדשות. נתיבים כאלה - המכונים "אזורים" - נראים בדרך כלל בעננים העליונים של שבתאי ושאר כוכבי הלכת הגדולים. עם זאת, נתיבים בגובה העמוק יותר הם צרים באופן מפתיע ושופעים יותר מכפי שנראו במקומות אחרים, כולל העננים העליונים של שבתאי. יש להם גם מבנה דמוי חוט הרבה יותר ממה שרואים בדרך כלל באטמוספירה העליונה של צדק או שבתאי, עם הרבה מבנים דמויי חוט ומערבלים המתקשרים ל"תאי ענן "נפרדים, שנראים כמו תאים משכנעים בכדור הארץ.
הספקטרומטר מיפוי חזותי ואינפרא אדום צילם תמונות ברזולוציה גבוהה, כמעט אינפרא אדום, של העננים העמוקים במהלך ארבע מעברים קרובים של שבתאי בין פברואר ליולי השנה. התמונות היו באורך גל גדול פי שבעים מהנראה לעין האנושית וגדולות חמש פעמים מהזמין למצלמה החזותית קאסיני.
המדענים השתמשו בטכניקה חדשה המאפשרת להם לדמיין את העננים העמוקים שצבועים על רקע קרינת החום שנוצרה על ידי פנים כדור הארץ. עד כה, ענני הדמיה במעמקי שבתאי לא היו מעשיים מכיוון שאובך בגובה עליון ועננים מטשטשים את הנוף.
"במקום להשתמש באור השמש כמקור הקרינה להדמיית העננים העמוקים השוכנים מתחת לשכבה המעורפלת של עננים בגובה עליון, פיתחנו טכניקה חדשה המשתמשת בחום התרמי של שבתאי כמקור אור", אמר ביינס. "זה כמו להסתכל למטה על עיר מוארת היטב מכלי טיס בלילה, ולראות את האזורים השחורים כנגד אורות העיר. האומר לך שיש שם ענן שחוסם את האור. סטורן פולט זוהר קורן משלו, שנראה כמו זוהר של אורות העיר בלילה. "
מעקב אחר עננים עם תאורה אחורית תרמית במשך מספר ימים אפשר לקבוע את מהירויות הרוח ברמות העמוקות ביותר שנמדדו אי פעם בשבתאי.
"הבנת פיתוח עננים במעמקי שבתאי תחדד את ההבנה שלנו במחזור הגלובלי ברחבי סטורן ושל כוכבי הלכת הגדולים," אמר ביינס.
ממצאים אלה הוצגו בתדרוך חדשות בישיבה השנתית ה -37 של הפגישה לאגף למדעים פלנטריים שהתקיימה השבוע בקיימברידג 'באנגליה.
מידע נוסף על משימת Cassini-Huygens זמין בכתובת http://saturn.jpl.nasa.gov ו- http://www.nasa.gov/cassini.
משימת קאסיני-הויגנס היא פרויקט שיתופי של נאס"א, סוכנות החלל האירופית וסוכנות החלל האיטלקית. JPL, חטיבה במכון הטכנולוגי בקליפורניה בפסדינה, מנהלת את משימת קסיני-הויגנס עבור מנהלת משימת המדע של נאס"א, וושינגטון, DC. מסלול הקאסיני תוכנן, פותח והורכב ב- JPL. צוות ספקטרומטר המיפוי הוויזואלי והאינפרא אדום מבוסס על אוניברסיטת אריזונה.
המקור המקורי: מהדורת חדשות NASA / JPL / SSI
