مثل الأرض ، لدى أورانوس ونبتون تغيرات موسمية وتجربة في أنماط الطقس نتيجة لذلك. ولكن على عكس الأرض ، تستمر المواسم على هذه الكواكب لسنوات بدلاً من شهور ، وتحدث أنماط الطقس على نطاق لا يمكن تخيله بمعايير الأرض. مثال جيد هو العواصف التي لوحظت في جو نبتون وأورانوس ، والتي تشمل بقعة الظلام العظيمة الشهيرة لنبتون.
خلال روتينها السنوي لرصد أورانوس ونبتون ، وكالة ناسا تلسكوب هابل الفضائي (HST) قدمت مؤخرًا ملاحظات محدثة لأنماط الطقس لكلا الكوكبين. بالإضافة إلى اكتشاف عاصفة جديدة وغامضة على نبتون ، قدم هابل نظرة جديدة على عاصفة طويلة الأمد حول القطب الشمالي لأورانوس. هذه الملاحظات هي جزء من هابلمهمة طويلة الأمد لتحسين فهمنا للكواكب الخارجية.
تم التقاط الصور الجديدة كجزء من برنامج إرث الغلاف الجوي للكواكب الخارجية (OPAL) ، على المدى الطويل هابل مشروع بقيادة إيمي سيمون من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا. في كل عام ، يلتقط هذا البرنامج خرائط عالمية لكواكب نظامنا الشمسي الخارجية عندما تكون أقرب إلى الأرض. أحد الأهداف الرئيسية لـ OPAL هو دراسة التغييرات الموسمية طويلة المدى والأحداث الانتقالية نسبيًا ، مثل ظهور البقع الداكنة.
إن اكتشافها ليس بالمهمة السهلة ، نظرًا لأن هذه البقع الداكنة تظهر بسرعة وهي قصيرة العمر نسبيًا ، إلى الحد الذي ربما ظهر فيه البعض واختفى خلال فجوات متعددة السنوات في ملاحظات هابل عن نبتون. هذا هدف آخر لبرنامج أوبال ، وهو التأكد من أن الفلكيين لا يفوتون أحدهم.
تظهر هذه البقعة المظلمة الأخيرة ، التي يبلغ قطرها حوالي 11000 كم (6800 ميل) ، في أعلى مركز للكوكب. هابل اكتشفته لأول مرة في سبتمبر 2018 ، عندما كان نصف الكرة الجنوبي لنبتون يمر بالصيف. ويتسق 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 سيمون وفريق أوبال إلى أنها تتشكل بسرعة ، وتستمر من أربع إلى ست سنوات ، ثم تختفي على مدار عامين. مثل النقطة الحمراء الكبرى للمشتري ، تدور الدوامات المظلمة في اتجاه مضاد للأعاصير ويبدو أنها تجرف المواد من مستويات أعمق في الغلاف الجوي لعملاق الجليد.
في الواقع ، يبدو أن ملاحظات هابل التي تم الحصول عليها منذ عام 2016 تشير إلى أن الدوامات ربما تتطور بشكل أعمق في جو نبتون وتصبح مرئية فقط عندما يصل الجزء العلوي من العاصفة إلى ارتفاعات أعلى. وفي الوقت نفسه ، تكون مصحوبة بـ "غيوم مصاحبة" ، والتي يمكن رؤيتها في صور هابل على شكل بقع بيضاء ساطعة على يمين العنصر المظلم.
وتتكون هذه السحب من ثلج الميثان الذي يتجمد عندما تتسبب الدوامات في تحويل تدفق الهواء المحيط إلى أعلى فوق العاصفة. السحابة الطويلة الرفيعة إلى يسار البقعة المظلمة هي ميزة عابرة ليست جزءًا من نظام العاصفة. وينطبق الشيء نفسه على أورانوس ، الذي يظهر غطاء سحابيًا مشرقًا واسعًا عبر القطب الشمالي.
في حالة أورانوس ، يعتقد العلماء أن هذا نتيجة لاتجاه أورانوس الفريد ، حيث يميل محوره أكثر من 90 درجة بالنسبة إلى خط الاستواء للشمس. لأن أورانوس يدور عمليا على جانبه ، تشرق الشمس بشكل مباشر تقريبا على القطب الشمالي خلال 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 ناتجًا عن تغيرات موسمية في التدفق الجوي ، ويصاحبه سحابة كبيرة من غاز الميثان المضغوط بالقرب من حافته في الصورة. يظهر أيضًا شريط سحابي ضيق يحيط بالكوكب شمال خط الاستواء. هذا هو لغز آخر حول أورانوس ونبتون ، وهو كيف تقتصر فرق مثل هذه على هذه العروض الضيقة عندما يكون للكوكب نفاثات رياح واسعة تهب باتجاه الغرب.
هذه هي الدوامة الرابعة الغامضة التي تصورها هابل منذ عام 1993 والسادسة منذ أن علم الفلكيون لأول مرة بهذه الظواهر. تم اكتشاف أول بقع داكنة بواسطة فوييجر 2 المركبة الفضائية لأنها جعلت تحليقها التاريخي لنبتون في عام 1989. ومنذ ذلك الحين ، فقط تلسكوب هابل الفضائي تمكنت من تتبع هذه الميزات بسبب حساسيتها للضوء الأزرق.
تعد هذه الصور جزءًا من قاعدة بيانات متنامية من لقطات هابل في نبتون وأورانوس والتي تتتبع أنماط الطقس على كوكب الأرض بمرور الوقت. تمامًا مثل كيفية توقع خبراء الأرصاد الجوية للطقس على الأرض بناءً على الاتجاهات طويلة المدى ، يأمل الفلكيون في أن تساعد مراقبة هابل طويلة المدى للكواكب الخارجية على كشف الألغاز المستمرة حول الغلاف الجوي.
سيؤدي تحليل الطقس في هذه العوالم أيضًا إلى تحسين فهمنا لتنوع الأجواء في النظام الشمسي ، وكذلك أوجه التشابه بينها. في النهاية ، يمكن لهذا أن يقطع شوطًا طويلًا نحو إبلاغ فهمنا للكواكب خارج المجموعة الشمسية وأجواءها ، وربما يساعدنا أيضًا في تحديد ما إذا كان يمكنهم دعم الحياة أم لا.
