הגשושית ג'ונו פתרה את החידה: מה הוא הכתם האדום על פני צדק?

ג'ונו חושפת את חידת הכתם האדום על פני צדק
חוקרי מכון ויצמן, יחד עם אנשי נאס"א, הצליחו לענות על שאלות שהטרידו את חוקרי כוכב הלכת מאות שנים - על עומק סערת העננים האדומה, רמת העכירות של האטמוספירה בצדק והרכב העננים הלבנים הנראים על פני הכוכב
author author KAN11.Web.Components.TextItem.AuthorItemModel
חלל צדק נאס"א
צילום: צילום: נאס"א

כמו טבעות שבתאי או צבעו הכחול של כדור הארץ, הכתם האדום הגדול של כוכב-הלכת צדק הוא מהסמלים האיקוניים ביותר של מערכת השמש שלנו. במחקר חדש המתפרסם היום (חמישי) בכתב-העת המדעי "Science", חושפים מדעני מכון ויצמן למדע, ושותפיהם למשימת החלל "ג'ונו" של נאס"א כי סופת ענק זו, שנצפתה לראשונה כבר במאה ה-17, מגיעה לעומק של כ-500 קילומטרים מתחת לפני העננים של צדק. תגלית זו וממצאים נוספים נחשפו הערב במסיבת עיתונאים של נאס"א ובשורה של פרסומים מדעיים ב-"Science" ובכתבי עת אחרים.

הגשושית ג'ונו שוגרה לחלל לפני יותר מעשור, והגיעה ליעדה – המסלול הכבידתי של צדק – לפני כחמש שנים. עוד קודם להגעתה לצדק, החלו בקבוצתו של פרופסור יוחאי כספי מהמחלקה למדעי כדור-הארץ וכוכבי-הלכת במכון ויצמן למדע, לבחון את האפשרות למדידת המסה של הכתם האדום הגדול, שגודלו כגודל כדור-הארץ.

"הניסוי שהצענו היה שאפתני – ולא היה בתכנון המקורי של ג'ונו, אבל הגענו למסקנה שמדידה זו אפשרית וחיפשנו דרך לבצע אותה בשילוב עם המדידות האחרות שמבצעת החללית", אומר פרופסור כספי. "לשם כך היה צריך להתאים את מסלול החללית כדי שתעבור בצורה המיטבית מעל הכתם האדום".

המחקר התבסס על שיטה חדשנית להבנת מבנה הרוחות הפנימי של כוכב הלכת, באמצעות מדידות של שדה הכבידה שאותה פיתחו פרופסור כספי וד"ר אלי גלנטי, מדען סגל בקבוצתו. את תכנון הניסוי המורכב ובדיקת היתכנותו הובילה ד"ר מרציה פריסי.

אבל חקר החלל הוא עסק לטווח ארוך, וכעת, כשבע שנים לאחר שהחלו בתכנון, ולאחר שתי גיחות ייעודיות שביצעה הגשושית סביב צדק (מתוך 37 גיחות עד כה), הצליח הצוות של פרופסור כספי לחשוף את העומק והמסה של הסופה הוותיקה.

"מאז שחזו בו לראשונה לפני מאות שנים ועד היום, ידענו איך הכתם האדום הגדול נראה רק מבחוץ", אומר ד"ר גלנטי. "לראשונה יש לנו מושג מה עומק הסערה ומה המבנה שלה. לשם המחשה, אם היא הייתה מתחילה בפני השטח של כדור הארץ, היא הייתה מגיעה עד לתחנת החלל הבינלאומית".

קבוצת המחקר של פרופסור כספי שותפה לתגלית נוספת שמתפרסמת היום ב-"Science". במסגרת אחת הגיחות של ג'ונו, סובבו המדענים את החללית כך שמכשיר המודד גלי מיקרו סרק לרוחב את התופעות האקלימיות שמתרחשות מתחת לעננים. מכשיר זה רגיש לטמפרטורה, ומאפשר למפות את פרופיל החום של האטמוספירה בשש שכבות עומק – מהעננים ועד 350 קילומטר מתחתיהם. מדידות אלה חשפו שגם סופות הקטנות בהרבה מהכתם האדום הגדול (אבל עדיין גדולות ביחס להוריקנים המוכרים לנו בכדור הארץ), מעמיקות עשרות קילומטרים מתחת לגובה העננים של צדק.

אך אין זו התגלית היחידה שנרכשה בעזרת מדידות מיקרוגל. במאמר נוסף, חקרו חברי קבוצתו של פרופסור כספי לא סערה או מערבולת כזאת או אחרת – אלא את המבנה התרמי של כוכב-הלכת כולו: מה קורה מקוטב לקוטב? המדענים גילו שבכל טווח העומקים שאותו מודד המכשיר, מתקבל אותו אות תרמי שמתאים באופן מושלם לפסי העננים הנצפים על-פני כוכב הלכת.

"בנוסף לטמפרטורה, מדידת המיקרוגל מראה עד כמה עכורה האטמוספירה", אומרת תלמידת המחקר קרן דואר, מקבוצתו של פרופסור כספי. "עכירות האטמוספירה מעידה על ריכוז האמוניה באותה נקודה – ככל שיש יותר אמוניה, כך האטמוספרה תהיה עכורה יותר", מוסיפה דואר, שהובילה את המחקר יחד עם נמרוד גבריאל, תלמיד מחקר נוסף מהקבוצה, שמפרט: "הגורם ששולט בריכוז האמוניה בשכבות השונות הוא, בפשטות, כיוון הרוח: כשהרוח נעה כלפי מעלה או מטה – היא גוררת איתה אמוניה". אמוניה מופיעה באטמוספרה של צדק כגז, וכשהיא מתקררת בשכבות החיצוניות היא יוצרת את העננים הלבנים שאותם אנו רואים בתמונות.

תגליות אלה משנות את הבנתנו אודות צדק, וההקבלה בין תאי הזרימה בכדור הארץ לאלו על צדק מובילה לתובנות חדשות אודות הדינמיקה האקלימית בכוכבי לכת גזיים אחרים. פרופסור כספי מסכם: "מאז שג'ונו הגיעה לצדק, אנחנו כמו ארכיאולוגים, רק שבמקום לחשוף את מה שקורה מתחת לפני השטח, אנחנו מגלים את המתרחש מתחת למעבה העננים".

הפופולריים