גילוי מרעיד: גל ענק with עשר פינות המקיף את קוטב הדרומי של שבתאי
אסטרונומים גילו תופעה יוצאת דופן המתרחשת בקוטב הדרומי של שבתאי: גל חבול בעשר פינות, בצורת גל שמסתובב סביב הקוטב ומושפע מעוצמת הזרימה באטמוספירת הכוכב. המאפיין המרתק ביותר הוא שלא רק שקיים מבנה בצורת קשתות עם קווים ישרים על כדור גז, אלא שמאפיין זה נראה כעת בהתהוות, והופך ליותר ויותר ברור משנה לשנה, תוך תיעוד רצוף באמצעות סדרות של תמונות. זהו תהליך שמאוד לא שכיח לצלם בעת התהוותו על כוכב לכת אחר.
הגילוי הוכרז על ידי נאס"א ב-2 בספטמבר, ומבוסס על תבניות צילום של טלסקופ האבולוש של הלוויין האמריקאי ჰאבול, שפורסמו בכתב העת המדעי "Science Advances". זוהי הפעם הראשונה שמאיר עין דגימה של תבנית עוקבית ומסודרת של זרמים באטמוספירתו הדרומית של שבתאי מצולמת באופן מקצועי. המבנה מזכיר את ההקסגן המפורסם בקוטב הצפוני, שנחקר מאז 1980, אך צוות החוקרים מציין כי ההבדלים מובילים לסברה שמדובר בתופעה אטמוספרית חדשה המתהווה כעת באופק.
"אמרה איימי סימון, אחת מחוקרות המחקר וראשית תכנית חיפוש התבנית המקרה של טלסקופ הובול ומרכז המחקר גודארד של נאס"א במידלנד, מרילנד. סימון מציינת כי ההקסגן בצפון נצפה בכל פעם שבחנו את הכוכב בעשורים האחרונים, בעוד שתופעה זו נראה כי מתחזקת,".
תמונות חובבים הפנו את הובול לכיוון הקוטב הדרומי
הדרך להודעה על הגילוי התחילה מהקרקע. אוגוסטין סנצ'ס-לבהגה מהאוניברסיטה של הבסקים בספרד, שכתב המחקר, יחד עם אסטרונומים חובבים ט Trevor Barry Jean-Paul Oger הבחינו באיזור מחוספס ומתוח בעקביות על הקוטב הדרומי של שבתאי, בתמונות שהוגשו למעבדה הוירטואלית של הפורנזי. אותם תצלומים הוכיחו כי קיים מבנה בצורת עשרה פינות שברירי שמתחיל להתהוות כבר בשנת 2024 בעזרתם של תיעודים חובבניים, וכי סימנים ראשוניים ממחישים כי המבנה מתירה יותר לכיוון ההתגבשות.
אולם זה טלסקופ הובול שגילה וסיכם את התמונה. כטלסקופ בחלל, שמאפשר תצפית חדה ברזולוציה מרבית והולמת את כוחות הראייה של הטלסקופים הקרקעיים, ניתוח טווחי זמן מרובים של תצפיות חובבניות וקיסות של הובול (שנות ה-2023), גילו את ההתחלות של המבנה לפני שהפך לסוג של תבנית ברורה.
"סנצ'ס-לבהגה מציין כי מאז 1990 הם חיפשו סימנים של תבנית דומה בהשוואה להקסגון הצפוני, בהתחשב באיזון בין זרמי האוויר בצפון ובדרום של שבתאי. כמו כן, נתוני החללית קאסיני ששהתה סביב שבתאי בין 2004 ל-2017 לא סימנו תבנית בעלת אורך חיים ארוך. עם זאת, תוצאות ה-Hubble חידדו את ההבדל והוכיחו כי המבנה התחיל להתהוות כבר ב-2023."
"הסיבה המרכזית לכך שלא תוגלה קודם היא שמחזורי העונות של שבתאי שינו את מיקומו של הקוטב הדרומי, וכעת הוא זמין לצפייה מבעד לכדור הארץ בזמנים מסוימים, לאחר תקופה שבה הוא היה מוסתר יחסית. אף חללית לא שהתה באיזור מאז סיום משימת קאסיני ב-2017,".
גל המתפשט בעומקים העמוקים של האטמוספירה
המודל הוא לא תבנית על פני השטח או ענן שנמצא בגובה אחד בלבד. אדרתו חודרת לתוך הזרמים החזקים של שבתאי, ומגיעה לשכבות שונות באטמוספירה, מה שמצביע על מבנה במימד אנכי ולא רק תצוגה שטחית של ענן בפני עצמו.
הוכחות לכך נראות בתגובות של התבנית כאשר מציגים אותה במסננים שונים. טלסקופ הובול מצלם את הכוכב באורכי גל שונים, וכל גל חודר לאיזור אחר באטמוספירה של שבתאי. מיקומו נראה שונה קלות בהתאם לסוג הגל שנבחר, על אף שהמבנה נשמר בכל התצפיות.
המימדים הוורטיקליים משווים לתופעה חשיבות מדעית רבה יותר מפשוט מראה מושך. הצגת תבנית אטמוספרית גדולה שמתהווה במקום להיכן שכבר קיימת היא הזדמנות נדירה שמאפשרת לנו ללמוד כיצד תהליכים גורמים לתבניות להתהוות ולהתפתח, כפי שתיארה סימון. הצפייה בתהליכים שנעשים באטמוספירות של כוכבי לכת גדולים מספקת תובנות שאי אפשר לקבל בלמידה תיאורטית בלבד.
השוואה להקסגון בצפון, וההבדלים המרכזיים
ההשוואה הקלאסית היא להקסגון המפורסם שבקוטב הצפוני של שבתאי, שהתגלה כבר ב-1980 והמשיך להופיע על פני עשרות שנים, גם בעונות משתנות. לעומתו, התבנית בדרום, עם עשר הפינות במקום שש, נחקרה רק בשנים האחרונות, ומעידה על תהליך התהוות שונה, אם כי איננו ברור עדיין מה יקרה איתה בטווח הארוך.
הבולטים הם ההבדלים בעומקם: ההקסגון בצפון מפורסם עדיין ויציב. לעומת זאת, התבנית בדימיון ל-decagon הדרומי נראה כי התעצמה לאחרונה ומוסיפה להיות מוגדרת יותר, ולא נראית כיציבה או קבועה לחלוטין. לכן, אין עדיין תשובה מוחלטת לשאלה האם היקום ישמר אותה לניווט עתידי או תתפוגג בקרוב.
החוקרים מדגישים כי יש להמשיך ולחקור באמצעות תצפיות עתידיות של הובול וכן באמצעות מודלים ממוחשבים כדי להבין כיצד התופעה הזאת נוצרה, מה מאיית לה להישאר, ואיך היא משתייכת לתבניות הזרימה הרחבות באטמוספירת כוכבי לכת גדולים בכלל. השאלה המרכזית שעדיין פתוחה היא אם התבנית תתייצב ותהפוך מאירוע רגעי למעבר ארוך טווח, או שתעלם במהרה.
הדברים שאמרה סימון מגדירים במילים ברורות את המצב: "החלק המרתק הוא שבאופן מפתיע, המבנה הזה נראה שהתגבש רק בימים האחרונים. שאלה המרכזית היא, למה זה קרה כרגע?"
מעקב עתידי כדי לבדוק אם זה יישאר
התמונות שנאספו מגיעות מתכנית Future Sky של הובול, שמצלמת את כוכבי הלכת החיצוניים מדי שנה במשך יותר מעשור. מייק ווונג מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי מציין כי מרבית התגליות שמגיעות מתכנית זו מבוססות על אוספים ארוכים של נתונים ולא על תצפית נקודתית אחת. המעקב הרציף מאפשר גילויים חדשים ומשמעותיים.
הצוות מתכנן להמשיך ולצפות בשבתאי כדי לראות האם התבנית תתייצב ותהפוך למבנה יציב וארוך, או שמא תמשיך להתפתח. תצפיות עתידיות עשויות גם לגלות כיצד התבנית קשורה לתהליכי הזרימה האטמוספריים של כוכבי לכת גדולים, ולהציע תובנות על ההבטים הפיזיקליים של שדות הרוח הפולאריים וגם על ההשפעות על אקלימות כדור הארץ.
לציבור בישראל, אין סיכון או התראה מיוחדת הקשורה לתגלית הזאת. הערך שבמחקר הוא מדעי בלבד – שבתאי משמש כמעבדה אטמוספרית המאפשרת לנו ללמוד תהליכים הפועלים גם על גופים אחרים, ויחד עם זאת תורמת להבנה רחבה של תנועות באטמוספירה. כל התמונות המלאות זמינות באופן ציבורי, וגרסאות תומכות זמינות דרך סוכנויות כמו ESA וטלקסקופ הובול.
המעקב הבא והמחקר המודליסטי ימשיכו להאיר את הסיבות לתופעה זאת. עד אז, אפשר לומר בבירור שהגילוי הוכיח כי גל בעשר פינות בקוטר של חמש שנים של תצלומים שמגיעים מההובול נעשה בשנים 2023 וממשיך להתהדק, והחוקרים עדיין לא יודעו למה זה התחיל.
