האבל גילה דקגון ענק בקוטב הדרומי של שבתאי

תצפיות של טלסקופ החלל האבל חשפו גל אטמוספרי עצום בן עשר צלעות המקיף את הקוטב הדרומי של שבתאי. זו הפעם הראשונה שמתגלה בחצי הכדור הדרומי של כוכב הלכת תבנית סדורה כזאת, המזכירה את המשושה המפורסם בקוטב הצפוני – אך גם שונה ממנו באופן שעשוי ללמד על תופעה אטמוספרית חדשה ומתפתחת. המחקר פורסם ב־Science Advances

שבתאי והדקגון בן עשר הצלעות שהתגלה בקוטב הדרומי בתצלומי טלסקופ החלל האבל

טלסקופ החלל האבל גילה סביב הקוטב הדרומי של שבתאי תופעה חריגה: גל אטמוספרי עצום בצורת דקגון – מצולע בן עשר צלעות. זו הפעם הראשונה שבה מתגלה בחצי הכדור הדרומי של שבתאי תבנית סדורה גדולה מסוג זה, והחוקרים סבורים כי ייתכן שאנו עדים להתפתחותה של תופעה אטמוספרית חדשה על ענק הגזים.

התגלית מתוארת במחקר שהתפרסם בכתב העת Science Advances, בהובלת אגוסטין סנצ'ס־לאווגה מאוניברסיטת חבל הבסקים בספרד.

בן דוד צעיר למשושה המפורסם

הדקגון מזכיר מיד את המשושה המפורסם המקיף את הקוטב הצפוני של שבתאי. המשושה הוא מערכת של זרם סילון היוצר תבנית כמעט גאומטרית סביב הקוטב, והוא נצפה כבר בתצלומי וויאג'ר בתחילת שנות השמונים והמשיך להופיע גם בתצפיות מאוחרות יותר.

אבל הדקגון הדרומי אינו פשוט גרסה בעלת ארבע צלעות נוספות של המשושה הצפוני.

לדברי החוקרים, המשושה הצפוני נראה יציב במשך יותר מארבעה עשורים, בעוד המבנה החדש בקוטב הדרומי נראה כאילו הוא מתחזק ומתארגן ממש בשנים האחרונות.

איימי סיימון ממרכז גודארד של נאס"א, ממחברי המחקר והחוקרת הראשית של תוכנית OPAL, אומרת שהאפשרות לצפות במבנה כזה תוך כדי התפתחותו מעניקה למדענים הזדמנות נדירה להבין כיצד נוצרים גלים פלנטריים עצומים באטמוספרות של ענקי גזים.

רמזים ראשונים ב־2023

הדקגון לא התגלה בתמונה יחידה.

החוקרים חזרו לתצפיות שביצע האבל מאז 2023 ומצאו בהן רמזים מוקדמים למבנה. בשנים שלאחר מכן הפכה התבנית ברורה יותר.

התצפיות נעשו במסגרת תוכנית OPAL – Outer Planet Atmospheres Legacy, שבאמצעותה מצלם האבל מדי שנה את צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון. המעקב הרצוף מאפשר למדענים לא רק לצלם "תמונות יפות" של כוכבי הלכת, אלא לזהות שינויים אטמוספריים הנמשכים שנים.

לפי הודעת נאס"א על הגילוי, תצלומים קרקעיים מ־2024 משכו לראשונה את תשומת לבם של סנצ'ס־לאווגה ושל האסטרונומים החובבים טרוור בארי וז'אן־פול אוז'ה לרצועה גלית באזור הקוטב הדרומי.

תצפיות נוספות מן הקרקע ב־2025 חיזקו את החשד.

ואז נכנס האבל לתמונה.

האבל רואה מהקרקע קשה לראות

טלסקופים קרקעיים חייבים להביט בשבתאי דרך האטמוספרה של כדור הארץ, המעוותת ומטשטשת במידה מסוימת את התמונה.

האבל, הנמצא מעל האטמוספרה, מסוגל לצלם את שבתאי ברזולוציה גבוהה לאורך סיבוב שלם של כוכב הלכת ולבחון אותו בכמה אורכי גל.

בתמונות האבל התברר שהרצועה הדרומית אכן יוצרת מבנה בעל עשר צלעות.

חשוב עוד יותר: הדקגון אינו רק ציור בעננים העליונים.

הוא נמצא בתוך אחד מזרמי הסילון החזקים של שבתאי ומשתרע דרך כמה שכבות של האטמוספרה. העובדה שמיקומו הנראה משתנה מעט בין תמונות שצולמו באורכי גל שונים מלמדת שהמבנה קיים בגבהים שונים.

כלומר, מדובר במערכת אטמוספרית תלת־ממדית ולא רק בשורת עננים שהסתדרה במקרה בצורה מצולעת.

קאסיני לא ראתה אותו

אחד הפרטים המפתיעים ביותר הוא שהמבנה ככל הנראה לא היה שם – לפחות לא בצורתו הנוכחית – כאשר החללית קאסיני חקרה את שבתאי.

קאסיני הקיפה את שבתאי בין 2004 ל־2017 והחזירה לכדור הארץ כמויות עצומות של מידע ותצלומים מפורטים של האטמוספרה, הטבעות והירחים.

אולם החוקרים מציינים כי בתצלומי קאסיני אין סימן למבנה דרומי ארוך־חיים הדומה לדקגון הנוכחי.

סנצ'ס־לאווגה מספר שהחוקרים חיפשו למעשה מקבילה דרומית למשושה הצפוני כבר מאז 1990.

העובדה שהדקגון מופיע רק בתצפיות האחרונות מחזקת את האפשרות שאנו רואים מבנה שנולד ממש בעשור הנוכחי.

למה דווקא עכשיו?

זו עדיין שאלה פתוחה.

ייתכן ששינויי העונות על שבתאי ממלאים תפקיד. שבתאי מקיף את השמש אחת לכ־29.5 שנות ארץ, ולכן כל עונה נמשכת יותר משבע שנים.

במשך שנים רבות היה הקוטב הדרומי של שבתאי קשה יותר לצפייה מכדור הארץ. שינוי עונתי בזווית ההארה ובזווית הראייה החזיר אותו בהדרגה לשדה הראייה של האסטרונומים.

אבל העובדה שכיום ניתן לראות את הקוטב אינה מסבירה כשלעצמה מדוע המבנה נוצר.

"החלק המסקרן ביותר מבחינתי הוא שנראה שהוא פשוט נוצר לאחרונה", אמרה סיימון בהודעת נאס"א. השאלה המרכזית כעת היא מדוע התופעה הופיעה דווקא עכשיו, אחרי עשרות שנים שבהן לא נראתה.

איך אטמוספרה יוצרת מצולע?

הופעתם של משושים, דקגונים ותבניות גאומטריות אחרות במערכת אטמוספרית נשמעת כמעט מלאכותית, אבל היא יכולה לנבוע מחוקי הפיזיקה של זורמים.

זרמי סילון מהירים יכולים לפתח גלים גדולים המתפשטים סביב כוכב הלכת. בתנאים מסוימים הגל יכול להתייצב למספר מסוים של פסגות ושקעים, וכאשר מביטים עליו מלמעלה הוא נראה כמצולע.

המשושה הצפוני של שבתאי הוא אחת הדוגמאות המפורסמות לתופעה הזאת.

הדקגון הדרומי נותן כעת למדענים מעבדה טבעית נוספת – וחשובה במיוחד אם אכן ניתן לצפות בו תוך כדי היווצרותו.

האבל ווב ימשיכו לעקוב

החוקרים מתכננים להמשיך לצפות בשבתאי בעזרת האבל ולבחון אם הדקגון מתייצב למבנה קבוע או ממשיך להשתנות.

גם טלסקופ החלל ג'יימס וב עשוי לסייע משום שהוא יכול לבחון את האטמוספרה באורכי גל תת־אדומים ולחקור שכבות שונות מאלה שנראות בתצלומי האבל.

השאלה הגדולה היא אם בעוד כמה עשרות שנים ידברו האסטרונומים על "הדקגון הדרומי של שבתאי" באותה טבעיות שבה הם מדברים כיום על המשושה הצפוני – או שהתבנית תיעלם שוב.

גם אחרי עשרות שנות מחקר של שבתאי, מסתבר שענק הגזים עדיין מסוגל לייצר הפתעות בקנה מידה פלנטרי.

שאלות ותשובות

מה התגלה בקוטב הדרומי של שבתאי?

טלסקופ החלל האבל גילה גל אטמוספרי גדול בצורת דקגון – מצולע בן עשר צלעות – המקיף את אזור הקוטב הדרומי של שבתאי.

האם הוא דומה למשושה של שבתאי?

כן, אך לא לחלוטין. שני המבנים קשורים לזרמי סילון גדולים באטמוספרה, אבל המשושה הצפוני יציב ונצפה במשך יותר מ־40 שנה, בעוד הדקגון הדרומי נראה צעיר ומשתנה.

מתי נוצר הדקגון?

לא ידוע בדיוק. תצפיות האבל מאפשרות לזהות רמזים לקיומו כבר ב־2023, והוא נעשה ברור יותר בשנים שלאחר מכן. בתצלומי קאסיני הישנים לא נמצא מבנה ארוך־חיים דומה.

האם מדובר רק בעננים בצורת מצולע?

לא. התצפיות באורכי גל שונים מצביעות על כך שהגל משתרע בכמה שכבות של האטמוספרה ונמצא בתוך זרם סילון חזק.

עוד בנושא באתר הידען

למאמר המדעי: פתיחת המאמר המדעי