תחזיות בצלו של פלוטו

אסטרונומים שצפו בליקוי של פלוטו ביולי ובאוגוסט מתקשים לקבוע אם האטמוספירה של כוכב הלכת התחממה או התקררה מאז התצפית הקודמת, שנערכה לפני 14 שנה

קנת צ’אנג ניו יורק טיימס, הארץ

תחזית מזג האוויר בפלוטו עדיין לא ברורה. אסטרונומים ממצפה הכוכבים לואל שבאריזונה ומהמכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס (MIT) אומרים שהאטמוספירה על כוכב הלכת התקררה ב-10 עד 20 מעלות צלזיוס ב-14 השנים האחרונות, שפני השטח כנראה התחממו מעט וששכבת ערפיח נמוכה שריחפה באוויר התפזרה. אסטרונומים צרפתים חולקים עליהם. לדבריהם, האוויר התקרר אך במעט ושכבת הערפיח עדיין קיימת באטמוספירה של כוכב הלכת.

נראה שההערכות הללו אינן מעוררות אמון רב יותר מהמסורת האמריקאית של “יום המרמיטה”, החל ב-2 בפברואר. (על פי המסורת, ביום זה מציצה המרמיטה ממחילתה כדי לבדוק אם דמותה מטילה צל. אם היא אינה מטילה צל, סימן שהיום מעונן – כלומר, האביב הגיע. אם דמותה מטילה צל, זהו סימן שהחורף יימשך שישה שבועות נוספים, והמרמיטה חוזרת למחילתה). גם במקרה של פלוטו כל הממצאים מבוססים על תצפיות על צללים.

פלוטו, הנמצא במרחק של 4.5 מיליארד ק”מ מכדור הארץ והולך ומתרחק ממנו, איננו יותר מנקודת אור על מסכי טלסקופים שמוצבים על כדור הארץ. אסטרונומים יכולים להסיק דבר מה על האטמוספירה של הכוכב רק כאשר, בזכות צירוף מקרים שמימי, פלוטו חולף לפני כוכב רחוק ומטיל צל קלוש על כדור הארץ.

הדבר אירע פעם אחת ב-,1988 ובתום המתנה של 14 שנים – פעמיים בקיץ האחרון. התעמעמות האור מהכוכב המוסתר מעידה על מידת הדחיסות והטמפרטורה של האטמוספירה של פלוטו. אם פלוטו נטול אוויר, הכוכב ייעלם פתאום. אך האטמוספירה פועלת כעדשה: היא מעקמת את אור הכוכב מסביב לכוכב הלכת וגורמת לכך שהעמעום יתרחש בהדרגה. בליקוי הכוכב ב-1988 אורו התעמעם בקצב קבוע, עד שהגיע ל-%40 ממידת זוהרו הרגילה, ואחר כך נעלם במהירות.

קצב ההתעמעמות העיד על כך שרוב האטמוספירה של פלוטו, המגיעה עד לגובה של 160 ק”מ מעל פני השטח של כוכב הלכת, אחידה למדי מבחינת הטמפרטורה: ממינוס 173 מעלות צלזיוס ועד מינוס 162 מעלות.

ההיעלמות הפתאומית מלמדת שמעל פני השטח מתפרשת שכבה בעובי של 24 עד 56 ק”מ, המורכבת או מערפיח ערפילי שבולע את האור, או מאוויר קר ודחוס הרבה יותר, שמעקם את האור עד שהוא לא נראה מכדור הארץ. ממדידות אחרות ידוע לחוקרים שהטמפרטורה של פני השטח בפלוטו היא מינוס 234 מעלות צלזיוס.

ב-20 ביולי ניצב פלוטו לפני הכוכב ,P126A אך מזג אוויר מעונן הכשיל את מאמציהם של כל החוקרים, למעט שני צוותי תצפיתנים בצפון צ’ילה. האסטרונומים היו בני מזל יותר ב-20 באוגוסט, כאשר פלוטו הסתיר כוכב אחר, .P131.1 הליקוי נקלט במספר רב של מצפי כוכבים גדולים בהוואי ובמערב ארה”ב.

ד”ר מארק בואי, אסטרונום במצפה הכוכבים לואל שעשה את אחת משתי התצפיות המוצלחות ביולי בצ’ילה, אמר שאור הכוכב התעמעם באופן המעיד על ירידה חדה בטמפרטורה של פלוטו לעומת .1988 לדבריו, לא היו גם סימנים כלשהם לשכבת האובך או האוויר הקר, ופירוש הדבר שהשכבה הצטמקה ב-24 ק”מ לפחות, ואולי נעלמה כליל. “יש לנו הפתעות ברמה הבסיסית ביותר”, אמר בואי.

אך הצוות שעשה את התצפית המוצלחת האחרת בצ’ילה הודיע שלפי הניתוח שלו טמפרטורת האטמוספירה של פלוטו היא עדיין מינוס 173 מעלות. “לא ראינו שינויים רבים מאז ,”’88 אמר ראש הצוות, ד”ר ברונו סיקארדי, אסטרונום במצפה הכוכבים של פאריס. “אני לא מבין איך הם יכלו להסיק משהו על שינויים”. בנוסף, אמר סיקארדי, מדידות מהליקוי באוגוסט, בטלסקופ של קנדה-צרפת-הוואי במאונה קיאה שבהוואי, הראו ששכבת האובך עדיין קיימת.

בואי ושותפו למחקר, ד”ר ג’יימס אליוט, אסטרונום מ-,MIT עדיין לא ניתחו את הנתונים מאוגוסט. כמה טלסקופים בהוואי, במצפה הכוכבים ליק שבקליפורניה ובמצפה לואל צפו אז בליקוי באורכי גל שונים של אור נראה ואור אינפרה-אדום. תמונה ברורה יותר של פלוטו אמורה להתקבל בתוך כמה חודשים. מדידות האינפרה-אדום יבהירו אם מדובר בשכבה של אוויר קר או של אובך באטמוספירה התחתונה. אוויר קר מעקם את כל אורכי הגל במידה שווה. אובך בולע אור נראה, אך מאפשר לאור אינפרה-אדום, שאורכי הגל שלו ארוכים יותר, לעבור דרכו. “זו גם הסיבה לכך ששקיעות הן אדומות”, אמר ד”ר סיקארדי.

לדברי ד”ר אליוט, לעת עתה אף אחד מההסברים אינו מספק. כדי שערפיח יגרום להתעמעמות שנצפתה ב-,1988 על חלקיקיו להיות גדולים למדי – גדולים מכדי להישאר באטמוספירה הדלילה של פלוטו. מודלים ממוחשבים גם אינם מצליחים ליצור אטמוספירה שבה חלה ירידה חדה כל כך בטמפרטורה בתוך 14 שנה. “לא היה מודל פיסי שיכול להסביר את מה שראינו ב-,”’88 סיכם אליוט.

האסטרונומים מסכימים שהאטמוספירה של כוכב הלכת נראית פעילה עד להפתיע, בהתחשב בכמות המזערית של אור שמש המגיע אליה. בליקוי של אוגוסט, אמר סיקארדי, אור הכוכב הזדהר פתאום למשך כמה שניות, בערך פי 10 משיעור האור הקודם, ואז שוב דעך – תופעה המעידה על כיסים של אוויר קר יותר. “כדי ליצור וריאציות כאלה יש צורך בפעילות דינמית”, הוא אמר. “יש צורך באנרגיה כדי לשמור על המבנים הללו”.

לא ברור כיצד הממצאים החדשים משתלבים עם הניבויים כי האטמוספירה המתקררת של פלוטו תקפא ותתמוטט בתוך 20 שנה. הדבר תלוי בעיקר בטמפרטורה של פני השטח, הקובעת איזו כמות מהמתאן והחנקן הקפוא תיהפך לגז. בואי אמר שהמודלים הממוחשבים שלו מעידים שייתכן שפני השטח דווקא התחממו בעשירית המעלה מאז .1988 פני השטח כהו – אולי בגלל נסיגת קרחונים – והדבר מאפשר ספיגת חום בשיעור גבוה יותר. אך פלוטו מתרחק ומתקרר, והמגמה צפויה להתהפך בשלב כלשהו. האסטרונומים אינם יודעים מתי יספקו הכוכבים הזדמנות נוספת לצפות באטמוספירה של פלוטו ומה ישתנה עד אז.

* אתר הידען היה חלק מפורטל IOL מקבוצת הארץ עד שנת 2002