אליפסות אלו בגודל כדור הארץ בקוטב הצפוני והדרומי של צדק נראות רק באורכי גל אולטרה סגול (UV), ומופיעות ונעלמות לכאורה באקראי, על פי מחקר שהובילו אסטרונומים מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי.
תמונה אולטרה סגול בצבע שגוי של כוכב הלכת כולו, המציגה את מכסה המנוע או מכסה האובך הפחמימני המכסה את הקוטב הדרומי; קצה מכסה המנוע הצפוני נראה בחלק העליון. קרדיט תמונה: טרוי צובוטה ומייקל וונג, אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי.
אליפסות ה-UV הכהות של צדק, כשהן נראות, ממוקמות כמעט תמיד ממש מתחת לאזורי האוראור הבהירים בכל קוטב, הדומים לאורות הצפוני והדרומי של כדור הארץ.
הכתמים סופגים יותר UV מהאזור שמסביב, מה שגורם להם להיראות כהים בתמונות מטלסקופ החלל האבל של נאס"א/ESA.
בתמונות שנתיות של כוכב הלכת שצולמו על ידי האבל בין 2015 ל-2022, אליפסה UV כהה מופיעה 75% מהזמן בקוטב הדרומי, בעוד אליפסות כהות מופיעות רק באחת מתוך שמונה תמונות שצולמו מהקוטב הצפוני.
אליפסות ה-UV הכהות מרמזות על תהליכים יוצאי דופן המתרחשים בשדה המגנטי החזק של צדק המתפשטים עד לקטבים ועמוק לאטמוספירה, הרבה יותר עמוק מהתהליכים המגנטיים המייצרים את הזוהר על פני כדור הארץ.
אליפסות UV כהות זוהו לראשונה על ידי האבל בשנות ה-90 בקוטב הצפוני והדרומי ולאחר מכן בקוטב הצפוני על ידי חללית קאסיני של נאס"א שטסה ליד צדק בשנת 2000, אך הם משכו מעט תשומת לב.
בניתוח חדש של תמונות האבל, אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, טרוי צובוטה ועמיתיו, מצאו כי הסגלגלות הן תכונה נפוצה בקוטב הדרומי - הן ספרו שמונה אליפסות דרומיות כהות UV (SUDO) בין 1994 ל-2022.
בכל 25 המפות הגלובליות של האבל שמראות את הקוטב הצפוני של צדק, הם מצאו רק שתי אליפסות צפוניות-UV-כהות (NUDO).
רוב תמונות האבל נלכדו כחלק ממורשת אטמוספירות הפלנטה החיצונית (OPAL).
"בחודשיים הראשונים, הבנו שהתמונות של OPAL הן כמו מכרה זהב, במובן מסוים, ומהר מאוד הצלחתי לבנות את צינור הניתוח הזה ולשלוח את כל התמונות כדי לראות מה אנחנו מקבלים", אמר צובוטה.
"אז הבנו שאנחנו באמת יכולים לעשות קצת מדע טוב וניתוח נתונים אמיתיים ולהתחיל לדבר עם משתפי פעולה על הסיבה לכך שהם מופיעים."
המחברים שאפו גם לקבוע מה יכול לגרום לאזורים אלה של אובך צפוף.
הם העלו תיאוריה שסביר להניח שהאליפסה הכהה מעוררת מלמעלה על ידי מערבולת שנוצרת כאשר קווי השדה המגנטי של כוכב הלכת חווים חיכוך בשני מקומות מרוחקים מאוד: ביונוספרה, שם הם זיהו בעבר תנועה מסתובבת באמצעות טלסקופים מבוססי קרקע, וביריעת פלזמה חמה ומיוננת מסביב לכוכב הלכת שנשפך על ידי הירח הוולקני Io.
המערבולת מסתובבת הכי מהר ביונוספירה, ונחלשת בהדרגה ככל שהיא מגיעה לכל שכבה עמוקה יותר.
כמו סופת טורנדו הנוגעת בקרקע מאובקת, ההיקף העמוק ביותר של המערבולת מעורר את האטמוספירה המעורפלת כדי ליצור את הנקודות הצפופות שהאסטרונומים צפו.
לא ברור אם הערבוב מעלה עוד אובך מלמטה או יוצר אובך נוסף.
בהתבסס על התצפיות, החוקרים חושדים שהסגלגלות נוצרות במהלך כחודש ומתפוגגות תוך מספר שבועות.
"האובך בסגלגלים הכהים עבה פי 50 מהריכוז האופייני, מה שמרמז שהוא נוצר כנראה בגלל דינמיקת מערבולת מסתחררת ולא תגובות כימיות המופעלות על ידי חלקיקים עתירי אנרגיה מהאטמוספרה העליונה", אמר ד"ר שי ג'אנג, אסטרונום באוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז.
"התצפיות שלנו הראו שהתזמון והמיקום של החלקיקים האנרגטיים הללו אינם מתואמים עם הופעת הסגלגלות הכהות."
הממצאים הם מה שפרויקט OPAL נועד לגלות: כיצד הדינמיקה האטמוספרית בכוכבי הלכת הענקיים של מערכת השמש שונה ממה שאנו מכירים בכדור הארץ.
"לימוד הקשרים בין שכבות אטמוספריות שונות חשוב מאוד לכל כוכבי הלכת, בין אם זה כוכב לכת, צדק או כדור הארץ", אמר ד"ר מייקל וונג, אסטרונום מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי.
"אנו רואים עדויות לתהליך המחבר את כל מה שיש במערכת צדק כולה, מהדינמו הפנימי ללוויינים וטורי הפלזמה שלהם ליונוספרה ועד לערפילים הסטרטוספריים".
"מציאת הדוגמאות האלה עוזרת לנו להבין את כדור הארץ בכללותו."
הלִלמוֹדפורסם בכתב העתאסטרונומיה של הטבע.
_____
TK צובוטהet al. אליפסות קוטביות כהות ב-UV על צדק בתור נותבים של קשרים מגנטוספירה-אטמוספירה.נאט אסטרון, פורסם באינטרנט ב-26 בנובמבר 2024; doi: 10.1038/s41550-024-02419-0
מאמר זה הותאם מתוך מהדורה מקורית על ידי אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי.
