مثل الأرض ، كان لأورانوس ونبتون تغيرات موسمية في أنماط الطقس نتيجة لذلك. ولكن على عكس كوكب الأرض ، تستمر الفصول على هذه الكواكب لسنوات بدلاً من شهور ، وتحدث أنماط الطقس على نطاق لا يمكن تخيله وفقًا لمعايير الأرض. وخير مثال على ذلك هو العواصف التي لوحظت في الغلاف الجوي لنبتون وأورانوس ، والتي تشمل كوكب نبتون الشهير بقعة مظلمة كبيرة .
خلال روتينها السنوي لرصد أورانوس ونبتون التابعين لوكالة ناسا تلسكوب هابل الفضائي (HST) قدمت مؤخرًا ملاحظات محدثة من أنماط الطقس لكلا الكوكبين. بالإضافة إلى اكتشاف عاصفة جديدة وغامضة على نبتون ، قدم هابل نظرة جديدة على عاصفة طويلة العمر حول القطب الشمالي لأورانوس. هذه الملاحظات هي جزء منهابلمهمة طويلة المدى لتحسين فهمنا للكواكب الخارجية.
تم التقاط الصور الجديدة كجزء من أجواء الكوكب الخارجي تراث (OPAL) برنامج طويل الأمدهابلبقيادة المشروع ايمي سيمون من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا. كل عام ، يلتقط هذا البرنامج خرائط عالمية للكواكب الخارجية لنظامنا الشمسي عندما تكون أقرب إلى الأرض. يتمثل أحد أهداف أوبال الرئيسية في دراسة التغيرات الموسمية طويلة المدى والأحداث العابرة نسبيًا ، مثل ظهور البقع الداكنة.
التقط فوييجر 2 هذه الصورة لنبتون في عام 1982 ، عندما كان على بعد أكثر من 7 ملايين كيلومتر (4.4 مليون ميل) من الكوكب. كانت البقعة المظلمة العظيمة في منتصف الصورة هي أول عاصفة تُرى على كوكب نبتون. الائتمان: بواسطة NASA-JPL
إن اكتشافها ليس بالمهمة السهلة ، لأن هذه البقع المظلمة تظهر بسرعة وقصيرة العمر نسبيًا ، لدرجة أن بعضها قد ظهر واختفى خلال فجوات متعددة السنوات في ملاحظات هابل لنبتون. هذا هدف آخر لبرنامج أوبال ، وهو ضمان عدم تفويت علماء الفلك لهدف آخر.
تظهر هذه البقعة المظلمة الأخيرة ، والتي يبلغ قطرها حوالي 11000 كم (6،800 ميل) ، في الجزء العلوي من مركز الكوكب.هابلتم رصده لأول مرة في سبتمبر من عام 2018 ، عندما كان نصف الكرة الجنوبي لنبتون يمر بالصيف. ويتوافق هذا مع التغيرات الموسمية على الكوكب ، حيث يتسبب الاحترار في نصف الكرة الجنوبي في أن تصبح أنماط الطقس أكثر دراماتيكية في الشمال.
في حين أنه من غير الواضح بالضبط كيف تتشكل هذه العواصف ، يشير بحث جديد أجراه سايمون وفريق أوبال إلى أنها تتشكل بسرعة ، وتستمر من أربع إلى ست سنوات ، ثم تختفي على مدار عامين. مثل كوكب المشتري بقعة حمراء كبيرة ، الدوامات المظلمة تدور في اتجاه مضاد للإعصار ويبدو أنها تجرف المواد من مستويات أعمق في الغلاف الجوي للعملاق الجليدي.
في الواقع ، يبدو أن ملاحظات هابل التي تم الحصول عليها منذ عام 2016 تشير إلى أن الدوامات ربما تتطور بشكل أعمق في الغلاف الجوي لنبتون وتصبح مرئية فقط عندما يصل الجزء العلوي من العاصفة إلى ارتفاعات أعلى. في هذه الأثناء ، تكون مصحوبة بـ 'غيوم مصاحبة' ، والتي تظهر في صور هابل كبقع بيضاء ناصعة على يمين الميزة المظلمة.
تُظهر صورة تلسكوب هابل الفضائي واسعة النطاق 3 لنبتون ، التي التقطت في سبتمبر ونوفمبر 2018 ، عاصفة مظلمة جديدة (أعلى الوسط). الائتمان: ناسا ، وكالة الفضاء الأوروبية / أ. سيمون (مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا) ، و إم. وونغ و أ. هسو (جامعة كاليفورنيا ، بيركلي)
تتكون هذه السحب من جليد الميثان الذي يتجمد عندما تتسبب الدوامات في تحويل تدفق الهواء المحيط إلى أعلى فوق العاصفة. السحابة الطويلة الرفيعة على يسار البقعة المظلمة هي ميزة عابرة ليست جزءًا من نظام العاصفة. وينطبق الشيء نفسه على أورانوس ، الذي يظهر غطاء سحابة ساطعة وواسعة عبر القطب الشمالي.
في حالة أورانوس ، يعتقد العلماء أن هذا ناتج عن التوجه الفريد لأورانوس ، حيث يميل محوره بمقدار 90 درجة بالنسبة لخط استواء الشمس. نظرًا لأن أورانوس يدور عمليًا على جانبه ، فإن الشمس تشرق مباشرة تقريبًا على القطب الشمالي خلال فصل الصيف في نصف الكرة الشمالي. في الوقت الحاضر ، يقترب أورانوس من منتصف موسم الصيف ، مما يجعل منطقة الغطاء القطبي تظهر بشكل أكثر بروزًا.
قد يكون هذا الغطاء القطبي نتيجة للتغيرات الموسمية في تدفق الغلاف الجوي ، ويكون مصحوبًا بسحابة كبيرة ومضغوطة من جليد الميثان بالقرب من حافته في الصورة. يظهر أيضًا شريط سحابة ضيق يحيط بالكوكب شمال خط الاستواء. هذا لغز آخر حول أورانوس ونبتون ، وهو كيف تقتصر مثل هذه العصابات على مثل هذه العروض الضيقة عندما يكون للكوكب مثل هذه الرياح العريضة التي تهب باتجاه الغرب.
هذه هي الدوامة الرابعة الغامضة التي يصورها هابل منذ عام 1993 والسادسة منذ أن أدرك علماء الفلك هذه الظواهر لأول مرة. تم اكتشاف أول بقعتين داكنتين بواسطة السفر 2 مركبة فضائية أثناء تحليقها التاريخي بالقرب من نبتون في عام 1989. ومنذ ذلك الحين ، فقطتلسكوب هابل الفضائيتمكن من تتبع هذه الميزات بسبب حساسيته للضوء الأزرق.
تكشف صورة تلسكوب هابل الفضائي واسعة النطاق 3 لأورانوس ، التي التقطت في نوفمبر 2018 ، عن غطاء سحابة عاصفة ومشرقة عبر القطب الشمالي للكوكب. الائتمان: NASA / ESA / A. سيمون (مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا) ، و إم. وونغ و أ. هسو (جامعة كاليفورنيا ، بيركلي)
هذه الصور جزء من قاعدة بيانات متنامية من لقطات هابل لنبتون وأورانوس التي تتعقب أنماط الطقس على الكوكب بمرور الوقت. يشبه إلى حد كبير الطريقة التي يتنبأ بها علماء الأرصاد الجوية بالطقس على الأرض بناءً على الاتجاهات طويلة المدى ، يأمل علماء الفلك أن تساعدهم مراقبة هابل طويلة المدى للكواكب الخارجية في كشف الألغاز الدائمة حول غلافهم الجوي.
سيؤدي تحليل الطقس في هذه العوالم أيضًا إلى تحسين فهمنا لتنوع الغلاف الجوي في النظام الشمسي ، بالإضافة إلى أوجه التشابه بينهما. في النهاية ، يمكن أن يقطع هذا أيضًا شوطًا طويلاً نحو فهمنا للكواكب خارج المجموعة الشمسية وغلافها الجوي ، وربما يساعدنا أيضًا في تحديد ما إذا كان بإمكانهم دعم الحياة أم لا.
قراءة متعمقة: هوبليسايت
