הכתם הכהה של נפטון

צדק אינו ענק הגזים היחיד שמופיעות עליו תצורות אטמוספריות ייחודיות. גם לנטפון יש כתם גדול

כאשר וויג’ר 2 הגיעה לכוכב הלכת נפטון, ציפתה למדעני החלל סדרה של הפתעות. אחת ההפתעות היתה שלנפטון יש כתם כהה גדול מאוד בחצי הכדור הדרומי. מדובר בתצורה אליפטית שאורך הציר הארוך שלה 15,000 ק”מ, ואורך הציר הקצר 7,000 ק”מ. סדר גודל שיש בו כדי להזכיר את הכתם האדום של צדק, אם כי קטן יותר. לשם השוואה קוטר כדור כדור הארץ הוא 12,750 ק”מ, כלומר הציר הארוך שלו גדול יותר מקוטר כדור הארץ.

בהשוואה לכתם האדום של צדק, קצב תנועתו באטמוספירה הוא מהיר מאוד. אם הכתם האדום נע במהירות של 10.8 קמ”ש, הכתם של נפטון נע במהירות של 1080 קמ”ש. נתון שיכול להעיד על מהירות תנועתו הוא השוואה עם המהירות הצירית של נפטון. נפטון מסתובב סביב צירו אחת ל16.11- שעות והכתם מקיף אותו אחת ל18.3- שעות. כיוון תנועתו הוא נגד כיוון השעון. צבעו של הכתם כחול כמו סביבתו אך בעוצמה גדולה יותר. אין מדובר בתנועה רגילה. הכתם מסתובב סביב עצמו בכיוון תנועתו וכל 10-11 הקפות של נפטון הציר הארוך פונה לכיוון מזרח מערב והוא נמתח ומתכווץ בזמן תנועתו כעין פעימות. בתצפיות באמצעות הטלסקופ האבל שכוון אליו ביוני 1994, הוא לא נצפה יותר ולעומת זאת התגלה כתם חדש שהתפתח בחצי הכדור הצפוני.
ההערכה המקובלת היא שהכתם הוא מערכת אנטיצקלונית בעלת לחץ גבוה המסתובבת סביב המרכז שלה. האמנם? בהשוואה לכתם האדום של צדק ולכתם אחר של נפטון, לא נצפו על פניו שום תנועות מערבולתיות. מהעובדה שבמחזוריות כמעט סדירה הוא מפנה את הציר הארוך שלו לכיוון מזרח מערב, ועדיין שומר על תצורתו האליפטית, מתבקשת מסקנה שיש לו ציר נוסף מה שאומר, שלכתם יש צורה מרחבית. מדובר בתופעה חדשה והיא שהכתם הוא בעצם בועה המקיפה את נפטון בתוך האטמוספירה שלו. אם אכן מדובר בבועה, מתבקשות מכך מספר מסקנות והן:
1. מהעובדה שהבועה לא נראתה יותר מאז 1994, מתקבל הרושם שתוחלת החיים שלה קצרה מאוד בהשוואה לתוחלת החיים של הכתם האדום של צדק שנצפית מזה 350 שנה.
2. יכול להיות שתנועתה של הבועה סביב צירה תוך כדי תנועתה סביב נפטון, מלווה אותה מאז היווצרותה ועד להעלמותה.
3. הפעימות של הבועה מתרחשות תוך כדי תנועתה. הסבר אפשרי לכך הוא שקיים איזה שהוא מנגנון המספק לבועה אוויר ומוציא אותו ממנה בצורה מחזורית. כאשר אספקת האוויר נחלשת הבועה מתכווצת וכאשר אספקת האוויר עולה הבועה מתרחבת.
4. שאלה נוספת שמתבקשת היא מה הביא להעלמותה של הבועה. תופעה כזו יכולה להתרחש בשני מצבים. מצב אחד בו הבועה עולה לגובה בו לחץ האוויר בתוכה גבוה מאשר הלחץ בחוץ והיא מתפוצצת. מצב שני הוא כאשר הבועה יורדת עד שהיא מגיעה לנקודה בה הלחץ מסביב גדול מאשר לחץ האוויר בתוכה ואז היא נמעכת. בכל מקרה נוצרים גלי הלם כתגובה לאירוע. במקרה הראשון עוצמת גלי ההלם תהיה גדולה יותר והם יתפשטו למרחקים גדולים יותר מאשר במקרה השני. באם אכן המקרה הראשון הוא שהתרחש, אזי קיימת אפשרות לבדוק זאת על ידי השוואת כלל התצלומים מזמן העלמות הכתם ולבחון אם קיימים סימנים
לשינויים גדולים ומהירים באטמוספירה. את המקרה השני אי אפשר לבדוק מאחר והאירוע התרחש עמוק בתוך האטמוספירה.

שאלת היסוד המתבקשת היא מה בכלל מביא להיווצרותה של בועה זו. דרך אפשרית להתמודד עם תופעה זו היא נסיון ליצור מודל ממוחשב היוצר בועות אטמוספריות ולראות מה מתרחש.

מקורות:

1. Nicolson L. – Focus Neptune Astronomy Now, 9. 1996, p. 38
2. Smith A. et al – Voyager 2 at Neptune: Imaging Results Science, Vol. 246, p. 1422-1449.

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~328037224~~~98&SiteName=hayadan